第四章　本章整合

-1-本章整合本章整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題一

牛頓第二定律的瞬時(shí)性問題牛頓第二定律中合外力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,也就是說,加速度隨外力瞬時(shí)變化,每一瞬時(shí)的加速度都與該瞬時(shí)物體受到的合外力相對(duì)應(yīng)。通過分析某一瞬時(shí)物體的受力情況可以應(yīng)用牛頓第二定律確定物體在該瞬時(shí)的加速度。應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬時(shí)加速度問題時(shí)應(yīng)注意兩種常見模型的不同,抓住模型的特點(diǎn)分析問題會(huì)事半功倍。專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四1.輕質(zhì)彈簧類模型因彈簧的長度既可變長又可變短,且由于其形變量較大,產(chǎn)生形變或形變消失都有一個(gè)過程,因此彈簧上的彈力不能突變,在極短的時(shí)間內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力不變,但輕彈簧被剪斷時(shí)其彈力立即消失。

2.輕質(zhì)細(xì)繩模型輕繩只能承受拉力且方向一定沿著繩子收縮的方向。由于繩子不可伸長,因此無論繩子所受拉力多大,長度不變。繩子的拉力可以發(fā)生突變,即瞬時(shí)產(chǎn)生、瞬時(shí)改變、瞬時(shí)消失。專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題1】如圖甲所示,一質(zhì)量為50

g的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細(xì)線上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為37°,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將l2線剪斷,求剪斷瞬間細(xì)線l1的拉力和物體的加速度大小。若將圖甲中的細(xì)線l1改為長度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,如圖乙。求將l2線剪斷瞬間物體的加速度大小。--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五解析:設(shè)l1線上拉力為FT1,l2線上拉力為FT2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡,有FT1cos

θ=mg,FT1sin

θ=FT2,FT2=mgtan

θ。(1)剪斷線的瞬間,FT2突然消失,因?yàn)閘2被剪斷的瞬間,l1上的彈力大小發(fā)生了變化。小球即將繞懸掛點(diǎn)向右下方向擺動(dòng),沿細(xì)線方向受

力平衡,FT1"=mgcos

θ=50×10-3×10×0.8

N=0.4

N,由mgsin

θ=ma,物體的加速度a=gsin

θ=6

m/s2。(2)l2被剪斷的瞬間,彈簧l1的長度來不及發(fā)生變化,其大小和方向都不變。物體即在FT2反方向獲得加速度。因?yàn)閙gtan

θ=ma,所以加速度a=gtan

θ=7.5

m/s2,方向在FT2反方向。答案:(1)0.4

N 6

m/s2

(2)7.5

m/s2--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題二

應(yīng)用牛頓第二定律解連接體問題1.連接體是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體疊放在一起或由繩子、細(xì)桿連接在一起的物體組。在實(shí)際問題中,常常會(huì)碰到幾個(gè)物體連接在一起在外力作用下運(yùn)動(dòng),求解它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所受外力和相互作用力,這類問題被稱為連接體問題。與求解單一物體的力學(xué)問題相比較,連接體問題要復(fù)雜得多。對(duì)于有相同加速度的連接體問題是比較簡單的,目前我們只限于討論這類問題。專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五2.處理連接體問題的方法整體法:把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象來分析的方法,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響,只考慮系統(tǒng)受到的外力,依據(jù)牛頓第二定律列方程求解。此方法適用于系統(tǒng)中各部分物體的初速度、加速度大小和方向相同的情況。隔離法:把系統(tǒng)中的各個(gè)部分(或某一部分)隔離,作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象來分析的方法。此時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究

對(duì)象的外力,在分析時(shí)應(yīng)加以注意,然后依據(jù)牛頓第二定律列方程

求解。此方法對(duì)于系統(tǒng)中各部分物體的加速度大小、方向相同或不相同的情況均適用。--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力,方向如何?--專題五本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四解析:(1)此時(shí),對(duì)小鐵環(huán)的受力分析如圖所示,有FTsin

θ=ma①FT+FTcos

θ-mg=0②專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四(2)如圖所示,設(shè)外力F與水平方向成α角,將桿和小鐵環(huán)當(dāng)成一個(gè)整體,有Fcos

α=(m0+m)a④Fsin

α-(m0+m)g=0⑤專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題三

物理圖像在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用物理圖像信息量大,包含知識(shí)內(nèi)容全面,好多習(xí)題的已知條件是通過物理圖像給出的,動(dòng)力學(xué)問題中常見的有x-t、v-t、F-t及a-F圖像。遇到帶有物理圖像的問題時(shí),要認(rèn)真分析圖像,要從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖像給出的信息,再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去解題。專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題3】

放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10

m/s2。由此兩圖像可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ分別為(

)--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四解析:由F-t圖像和v-t圖像可得,物塊在2

s到4

s內(nèi),所受外力F=3

N,物塊做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊在4

s到6

s所受外力F"=2

N,物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),則F"=Ff,F"=μmg。解得m=0.5

kg,μ=0.4,故選項(xiàng)A正確。答案:A專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題四

動(dòng)力學(xué)中的傳送帶問題1.水平傳送帶若物體到達(dá)傳送帶的另一端時(shí)速度還沒有達(dá)到傳送帶的速度,則該物體一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng);若物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同,則物體先做勻變速直線運(yùn)動(dòng),后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。2.傾斜傳送帶對(duì)于沿傾斜傳送帶斜向下運(yùn)動(dòng)的物體,分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵。如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力,則物體做勻變速運(yùn)動(dòng);如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力,則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)。--專題一

專題二

專題三

專題四

專題五本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四【例題4】如圖所示,傳送帶與水平面夾角為37°,傳送帶以10m/s的速率運(yùn)動(dòng),傳送帶輪沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)。現(xiàn)在在傳送帶上端A處無初速度地放上一個(gè)質(zhì)量為m=0.5

kg的小物塊,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。若傳送帶A到B的長度為16

m,g取10

m/s2,則物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的時(shí)間為多少?專題五--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五解析:由于μ=0.5<tan

θ=0.75,物塊一定沿傳送帶對(duì)地下移,且不會(huì)與傳送帶相對(duì)靜止。設(shè)從物塊剛放上到達(dá)到傳送帶速度10

m/s時(shí),物塊位移為x1,加速度為a1,時(shí)間為t1,因物塊速率小于傳送帶速率,根據(jù)牛頓第二定律,--所用總時(shí)間t=t1+t2=2

s。答案:2

s本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題五--專題五

“滑板—滑塊”問題疊放在一起的滑塊,它們之間存在相互作用力,在其他外力作用下它們或者以相同的加速度運(yùn)動(dòng),或者加速度不同,當(dāng)然無論是哪種情況,受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析是解題的關(guān)鍵。對(duì)此類問題的分析,必須清楚加速度、速度、位移等的關(guān)系。(1)加速度關(guān)系。如果滑塊之間沒有發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),可以用“整體法”求出它們一起運(yùn)動(dòng)的加速度;如果滑塊之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),應(yīng)采用“隔離法”求出每一個(gè)滑塊運(yùn)動(dòng)的加速度。應(yīng)注意找出滑塊是否發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)等隱含的條件。本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題五--速度關(guān)系?；瑝K之間發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),認(rèn)清滑塊的速度關(guān)系,從而確定滑塊受到的摩擦力。應(yīng)注意當(dāng)滑塊的速度相同時(shí),摩擦力會(huì)發(fā)生突變的情況。位移關(guān)系。滑塊疊放在一起運(yùn)動(dòng)時(shí),應(yīng)仔細(xì)分析各個(gè)滑塊的運(yùn)動(dòng)過程,認(rèn)清滑塊對(duì)地的位移和滑塊之間的相對(duì)位移之間的關(guān)系。這些關(guān)系就是解題過程中列方程所必需的關(guān)系,各種關(guān)系找到了,自然也就容易列出所需要的方程式。本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題5】如圖所示,質(zhì)量m0=4

kg的小車放在水平光滑的平面

上,在小車左端加一水平推力F=6

N,當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到2m/s時(shí),在小車前端輕輕地放上一個(gè)大小不計(jì)、質(zhì)量為m=1

kg的小

物塊,物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。(g取10

m/s2)求:(1)小物塊放上后,小物塊及小車的加速度各為多大?

(2)經(jīng)多長時(shí)間兩者達(dá)到相同的速度?(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=3

s小物塊通過的位移大小為多少?--本章整合專題突破知識(shí)網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題