《奪冠之路》福建專用高三物理一輪復(fù)習(xí) 第3章第3課時 動力學(xué)兩類基本問題課件 魯科

2012高三物理復(fù)習(xí)課件（導(dǎo)與練福建）第3章第三課時動力學(xué)兩類基本問題1．通過復(fù)習(xí)進一步掌握物體的受力分析、運動學(xué)基本規(guī)律和牛頓第二定律．2．理解并靈活應(yīng)用牛頓第二定律解決動力學(xué)的兩類基本問題．3．知道連接體，掌握連接體問題的處理方法．1．兩類基本問題(1)運用牛頓運動定律解決的動力學(xué)問題常?？梢苑譃閮煞N類型，即動力學(xué)的兩類基本問題．①已知物體的受力情況，求物體的運動情況．如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體運動的加速度，再利用運動學(xué)公式就可以確定物體的運動情況．②已知物體的運動情況，求物體的受力情況如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學(xué)公式求出物體的加速度，再利用牛頓第二定律確定物體的受力情況．(2)動力學(xué)問題的一般解題步驟①確定研究對象，明確物理過程．②分析研究對象的受力情況和運動情況．必要時畫好受力示意圖和運動過程示意圖——關(guān)鍵環(huán)節(jié)．③根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式列方程．合力的求解常用合成法或正交分解法；要特別注意公式中各矢量的方向及正負號的選擇．④求解、檢驗，必要時討論．

利用牛頓第二定律解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵是利用加速度的“橋梁”作用，將運動學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合，尋找加速度和未知量的關(guān)系，是解決這兩類問題的思考方向．2．連接體問題(1)連接體與隔離體：兩個或幾個物體相連接組成的物體系統(tǒng)為連接體，如果把其中某個物體隔離出來，該物體即為隔離體．(2)外力和內(nèi)力：如果以物體系統(tǒng)為研究對象，受到系統(tǒng)之外的物體的作用力，這些力是該系統(tǒng)受到的外力，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間的相互作用力為內(nèi)力，應(yīng)用牛頓第二定律列方程不考慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對象，則這些內(nèi)力將轉(zhuǎn)換為隔離體的外力．(3)連接體的處理方法①整體法：連接體和各物體如果有共同的加速度，求加速度可把連接體作為一個整體，運用牛頓第二定律列方程求解．②隔離法：如果要求連接體間的相互作用力，必須隔離出其中一個物體，對該物體應(yīng)用牛頓第二定律求解，此方法為隔離法，隔離法解題時要注意判明每一隔離體的運動方向和加速度方向．(對應(yīng)學(xué)生用書第36頁)1．伽利略在著名的斜面實驗中，讓小球分別沿傾角不同、阻力很小的斜面從靜止開始滾下，他通過實驗觀察和邏輯推理，得到的正確結(jié)論有(

B

)A．傾角一定時，小球在斜面上的位移與時間成正比B．傾角一定時，小球在斜面上的速度與時間成正比C．斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端時的速度與傾角無關(guān)D．斜面長度一定時，小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關(guān)2．剎車線是指汽車剎車后，停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡．剎車線的長度s既與汽車開始剎車時的速度v有關(guān)，也與汽車輪胎和路面間的動摩擦因數(shù)μ有關(guān)．如圖為某種汽車在地面Ⅰ和地面Ⅱ上剎車時，s與v2的關(guān)系圖象．若用μ1、μ2分別表示汽車輪胎和地面Ⅰ、Ⅱ間的動摩擦因數(shù)，則關(guān)于μ1和μ2的大小關(guān)系，下列判斷正確的是(

C

)A．μ1>μ2B．μ1＝μ2C．μ1<μ2D．條件不足，無法判斷3．如圖所示示，物體的的質(zhì)量m＝4kg，與水平地地面間的動動摩擦因數(shù)數(shù)為μ＝0.2，在傾角為為37°、大小為10N的恒力F的作用下，，由靜止開開始加速運運動，(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)試求：(1)物體運動的的加速度大大小a.(2)若t1＝5s時，撤去恒恒力F，物體還能能繼續(xù)滑行行的距離和和時間．解析：(1)物體在加速速運動時，，受力分析析如圖所示示，由牛頓頓第二定律律得：Fcos37°－f＝maFsin37°＋N＝mgf＝μN由以上三式式可得：a＝0.3m/s2.(2)撤去F時，物體的的速度v＝at1＝1.5m/s撤去F后，物體體減速的的加速度度大小a′＝μg＝0.2×10m/s2＝2m/s2，由0＝v－a′t2得：t2＝0.75s，由s2＝·t2得，s2＝0.5625m.答案：(1)0.3m/s2(2)0.5625m0.75s2．解答方法法(1)明確整個個物理現(xiàn)現(xiàn)象是由由哪幾個個物理過過程組成成的，找找出相鄰鄰過程的的聯(lián)系點點，再分分別研究究每一個個物理過過程的運運動性質(zhì)質(zhì)．(2)根據(jù)問題題的要求求和計算算方法，，確定研研究對象象，進行行分析，，并畫出出示意圖圖．圖中中應(yīng)注明明力、速速度、加加速度的的符號和和方向．．對每(3)應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符號運算，解出所求物理量的表達式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結(jié)果．(1)物體的運動情情況是由所受受的力及物體體運動的初始始狀態(tài)共同決決定的．(2)無論是哪種情情況，聯(lián)系力力和運動的“橋梁”是加速度．答案：(1)0.2(2)3s本題是典型的的動力學(xué)問題題，熟練掌握握物體的受力力分析、運動動學(xué)方程、牛牛頓運動定律律是求解的關(guān)關(guān)鍵，動力學(xué)學(xué)中加速度的的正確運算是是動力學(xué)問題題的前提．針對訓(xùn)練11：如圖所示，質(zhì)質(zhì)量m＝0.1kg的有孔小球穿穿在固定的足足夠長的斜(1)小球的加速度；(2)最初2s內(nèi)小球的位移．答案：(1)0.4m/s2(2)0.8m動力學(xué)中的連連接體問題連接體問題是是指在外力作作用下幾個物物體連在一起起運動的問題題，連接體的的加速度可以以相同，也可可以不相同，，對該類問題題處理方法如如下：1．隔離法的選取取(1)適應(yīng)情況：連連接體的加速速度不相同，，且需要求物物體之間的作作用力．(2)處理方法：把把物體從系統(tǒng)統(tǒng)中隔離出來來，將內(nèi)力轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為外力，，分析物體的的受力情況和和運動情況，，并分別應(yīng)用用牛頓第二定定律列方程求求解，隔離法法是受力分析析的基礎(chǔ)，應(yīng)應(yīng)重點掌握．．2．整體法的選取取(1)適應(yīng)情況：連連接體具有相相同的加速度度，且不需要要求物體之間間的作用力．．(2)處理方法：把把連接體看成成一個整體(當(dāng)成一個質(zhì)點點)來分析受到的的外力，應(yīng)用用牛頓第二定定律求出加速速度(或其他未知量量)．3．整體法、隔離離法交替運用用原則①若已知系統(tǒng)外外力，先用整整體法求出加加速度，然后后用隔離法求求物體間的相相互作用力；；②若已知相互作作用力，先用用隔離法求加加速度，然后后用整體法求求系統(tǒng)外力．．【例2】(2011年河南省平頂頂山新鄉(xiāng)許昌昌三市調(diào)研)如圖所示，固固定在水平面面上的斜面傾傾角θ＝37°，長方體木塊塊A的MN面上釘著一顆顆小釘子，質(zhì)質(zhì)量m＝1.5kg的小球B通過一細線與與小釘子相連連接，細線與與斜面垂直，，木塊與斜面面間的動摩擦擦因數(shù)μ＝0.50.現(xiàn)將木塊由靜靜止釋放，木木塊將沿斜面面下滑．求在在木塊下滑的的過程中小球球?qū)δ緣KMN面的壓力．(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析：由于木塊與斜斜面間有摩擦擦力的作用，，所以小球B與木塊間有壓壓力的作用，，并且它們以以共同的加速速度a沿斜面向下運運動．將小球球和木塊看作作一個整體，，設(shè)木塊的質(zhì)質(zhì)量為m′，根據(jù)牛頓第第二定律可得得(m′＋m)gsinθ－μ(m′＋m)gcosθ＝(m′＋m)a代入數(shù)據(jù)得a＝2.0m/s2選小球為研究究對象，設(shè)MN面對小球的作作用力為F，根據(jù)牛頓第二二定律有mgsinθθ－F＝ma代入數(shù)據(jù)得F＝6.0N根據(jù)牛頓第三三定律，小球球?qū)N面的壓力大小小為6.0N，方向沿斜面面向下．答案：6.0N，方向沿斜面面向下針對訓(xùn)練21：兩個疊放在一一起的滑塊，，置于固定的的、傾角為θ的斜面上，如如圖所示．滑滑塊A、B的質(zhì)量分別為為M、m，A與斜面間的動動摩擦因數(shù)為為μ1，B與A之間的動摩擦擦因數(shù)為μ2，已知兩滑塊塊都從靜止開開始以相同的的加速度沿斜斜面滑下，則則滑塊B受到的摩擦力力()A．等于零B．方向沿斜面面向下C．大小等于μ1mgcosθθD．大小等于μ2mgcosθθ解析：以滑塊B為研究對象，，對其受力分分析如圖所示示，由于所求求的摩擦力是是未知力，可可假設(shè)B受到A對它的摩擦力力沿斜面向下下．由牛頓第二定定律得mgsinθθ＋fB＝ma①對A、B整體進行受力力分析，由牛牛頓第二定律律得(m＋M)gsinθ－μ1(m＋M)gcosθ＝(m＋M)a②聯(lián)立①②式得fB＝－μ1mgcosθθ式中負負號表表示fB的方向向與規(guī)規(guī)定的的正方方向相相反，，即沿沿斜面面向上上，所所以選選項C正確．．答案：：C.考點一一：動動力學(xué)學(xué)兩種種基本本問題題的處處理【例1】(基礎(chǔ)題題)風(fēng)洞實實驗室室中可可產(chǎn)生生水平平方向向的、、大小小可調(diào)調(diào)節(jié)的的風(fēng)力力．現(xiàn)現(xiàn)將一一套有有小球球的細細直桿桿放入入風(fēng)洞洞實驗驗室．．小球球孔徑徑略大大于細細桿直直徑，，如圖圖所示示．(1)當(dāng)桿在在水平平方向向上固固定時時，調(diào)調(diào)節(jié)風(fēng)風(fēng)力的的大小小，使使小球球在桿桿上做做勻速速運動動，這這時小小球所所受的的風(fēng)力力為小小球所所受重重力的的0.5倍，求求小球球與桿桿間的的動摩摩擦因因數(shù)．．(2)保持小小球所所受風(fēng)風(fēng)力不不變，，使桿桿與水水平方方向間間夾角角為37°°并固定定，則則小球球從靜靜止滑滑下距距離s所需時時間為為多少少？(sin37°＝0.6，cos37°°＝0.8)考點二二：連連接體體問題題的應(yīng)應(yīng)用【例2】(綜合題題)如圖所所示，，傾角角為θ的光滑滑斜面面固定定在水水平地地面上上，質(zhì)質(zhì)量為為m的物塊塊A疊放在在物體體B上，物物體B的上表表面水水平．．當(dāng)A隨B一起沿沿斜面面下滑滑時，，A、B保持相相對靜靜止．．求B對A的支持持力N和摩擦擦力f.解析：：當(dāng)A隨B一起沿沿斜面面下滑滑時，，物塊塊A受到豎設(shè)B的質(zhì)量為M，以A、B為整體，根據(jù)牛頓第二定律，有(m＋M)·gsinθ＝(m＋M)a，得a＝gsinθ.將加速度沿水平方向和豎直方向進行分解，如圖(乙)所示，則ax＝acosθ＝gsinθcosθ，ay＝asinθ＝gsin2θ所以f＝max＝mgsinθcosθ由mg－N＝may＝mgsin2θ，得N＝mgcos2θ.答案：mgcos2θ

mgsinθcosθ【測控導(dǎo)導(dǎo)航】考點題號1.兩類問題的定性分析1、32.兩類問題的定量計算4、9、103.連接體問題的分析與計算2、5、6、74.傳送帶模型的應(yīng)用81．(2011年廣東東深圳圳一模模)讓鋼球球從某某一高高度豎豎直落落下進進入液液體中中，圖圖中表表示的的是閃閃光照照相機機拍攝攝的鋼鋼球在在液體體中的的不同同位置置．則則下列列說法法正確確的是是(C)A．鋼鋼球球進進入入液液體體中中先先做做加加速速運運動動，，后后做做減減速速運運動動B．鋼鋼球球進進入入液液體體中中先先做做減減速速運運動動，，后后做做加加速速運運動動C．鋼鋼球球在在液液體體中中所所受受到到阻阻力力先先大大于于重重力力，，后后等等于于重重力力D．鋼鋼球球在在液液體體中中所所受受到到阻阻力力先先小小于于重重力力，，后后等等于于重重力力解析析：：由題題圖圖可可知知，，鋼鋼球球先先做做減減速速運運動動，，后后做做勻勻速速運運動動，，選選項項A、B均錯錯；；由由運運動動情情況況可可知知受受力力情情況況，，故故選選項項C正確確，，而而選選項項D錯誤誤．．2．(2011年山山東東濟濟南南一一模模)如圖圖所所示示，，物物塊塊A、B疊放放在在水水平平地地面面上上，，裝裝砂砂的的小小桶桶C通過過細細線線牽牽引引A、B一起起在在水水平平桌桌面面上上向向右右加加速速運運動動，，設(shè)設(shè)A、B間的摩擦擦力為f1，B與桌面間間的摩擦擦力為f2.若增大C桶內(nèi)砂的的質(zhì)量，，而A、B仍一起向向右運動動，則摩摩擦力f1和f2的變化情情況是(B)A．f1不變，f2變大B．f1變大，f2不變C．f1、f2都變大D．f1、f2都不變解析：由題意知知，f1是靜摩擦擦力，f1＝mAa，f2是滑動摩摩擦力，，f2＝μ(mA＋mB)g.若增加C桶內(nèi)砂的的質(zhì)量，，系統(tǒng)加加速度變變大，故故f1變大，f2不變，選選項B正確．3．(2011年浙江模模擬)如圖所示示，水平平面上B點以左是是光滑的的，B點以右是是粗糙的的．質(zhì)量量為M和m的兩個小小物塊(可視為質(zhì)質(zhì)點)，在B點以左的的光滑水水平面上上相距L，以相同同的速度度向右運運動，它它們先后后進入粗粗糙區(qū)域域后，最最后停止止運動．．若它們們與粗糙糙水平面面間的動動摩擦因因數(shù)相同同，靜止止后兩物物塊間的的距離為為s，則(D)A．若M>m，則s>LB．若M＝m，則s＝LC．若M<m，則s>LD．無論M、m取何值，，都有s＝04．(2011年溫州十十校期中中聯(lián)合考考試)如圖所示示，ab、cd是豎直平平面內(nèi)兩兩根固定定的光滑滑細桿，，a、b、c、d位于同一一圓周上上，b點為圓周周的最低低點，c點為圓周周的最高高點．若若每根桿桿上都套套著一個個小滑環(huán)環(huán)，將兩兩滑環(huán)從從a、c處由靜止止釋放，，到達b、d所用的時時間分別別為t1、t2，則(B)A．t1>t2B．t1＝t2C．t1<t2D．無法確確定6．(2011年安徽合合肥第一一次質(zhì)檢檢)水平地面面上有一一直立的的輕質(zhì)彈彈簧，下下端固定定，上端端與物體體A相連接，整個個系統(tǒng)處于靜靜止?fàn)顟B(tài)，如如圖(甲)所示．現(xiàn)用一一豎直向下的的力F作用在物體A上，使A向下做一小段段勻加速直線線運動(彈簧一直處在在彈性限度內(nèi)內(nèi))如圖(乙)所示．在此過過程中力F的大小與物體體向下運動的的距離x間的關(guān)系圖象象正確的是(D)8．(2011年福建調(diào)研改改編)如圖所示，水水平傳送帶A、B兩端相距s＝3.5m，物體與傳送送帶間的動摩摩擦因數(shù)μ＝0.1，物體滑上傳傳送帶A端的瞬時速度度vA＝4m/s，到達B端的瞬時速度度設(shè)為vB.下列說法中不不正確的是(C)A．若傳送帶不不動，vB＝3m/sB．若傳送帶逆逆時針勻速轉(zhuǎn)