物理備課資料 二 力與直線運(yùn)動(dòng) 第1講 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決力學(xué)問題

專題二力與直線運(yùn)動(dòng)專題二力與直線運(yùn)動(dòng)定位定位 五年考情分析五年考情分析20172017年年20162016年年20152015年年20142014年年20132013年年卷卷T25(T25(帶電油帶電油滴在電場中滴在電場中的運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)) )T18(T18(力與運(yùn)動(dòng)的力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系關(guān)系) )T21(T21(圖像、追及圖像、追及問題問題) )T20(T20(牛頓運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合圖像定律結(jié)合圖像的應(yīng)用的應(yīng)用) )T25(T25(滑塊滑塊滑滑板問題板問題) )T24(T24(牛頓第二定牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式應(yīng)用應(yīng)用) )T14(T14(牛頓運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律定律) )T19(T19(圖像、追圖像、追及問題及問題) )T24(T24(勻變速直勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律線運(yùn)動(dòng)規(guī)律) )卷卷T24(T24(動(dòng)力學(xué)動(dòng)力學(xué)兩類問題兩類問題) )T19(T19(力與運(yùn)動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系關(guān)系) )T24(T24(磁場中金屬磁場中金屬桿的運(yùn)動(dòng)桿的運(yùn)動(dòng)) )T14(T14(帶電微粒帶電微粒在電場中加速在電場中加速) )T20(T20(牛頓運(yùn)動(dòng)牛頓運(yùn)動(dòng)定律、連接體定律、連接體) )T25(T25(滑塊滑塊滑滑板問題板問題) )T14(T14(圖像問題圖像問題) )T24(T24(自由落體、自由落體、牛頓第二定律牛頓第二定律) )T14(T14(力、加速力、加速度的關(guān)系圖像度的關(guān)系圖像問題問題) )T25(T25(圖像、滑圖像、滑塊塊滑板問題滑板問題) )卷卷T25(T25(滑塊滑塊滑板問題滑板問題) )T16(T16(勻變速直線勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律運(yùn)動(dòng)的規(guī)律) )專題專題定位定位本專題解決的是直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合問題本專題解決的是直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其與牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合問題. .高考對本高考對本專題的考查頻率極高專題的考查頻率極高, ,與圖像結(jié)合時(shí)以選擇題為主與圖像結(jié)合時(shí)以選擇題為主, ,難度適中難度適中; ;與牛頓運(yùn)動(dòng)與牛頓運(yùn)動(dòng)定律綜合時(shí)以計(jì)算題為主定律綜合時(shí)以計(jì)算題為主, ,難度中上難度中上. .圖像法、整體隔離法等是用到的主要圖像法、整體隔離法等是用到的主要思想方法思想方法; ;連接體問題、兩類動(dòng)力學(xué)問題、傳送帶問題、滑塊連接體問題、兩類動(dòng)力學(xué)問題、傳送帶問題、滑塊滑板問題滑板問題等是考查的重要問題等是考查的重要問題. .應(yīng)考應(yīng)考建議建議1.1.熟練掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及適用條件熟練掌握運(yùn)動(dòng)學(xué)公式及適用條件, ,深刻理解各類圖像的意義深刻理解各類圖像的意義. .2.2.實(shí)際問題中做好過程分析及運(yùn)動(dòng)中的規(guī)律選取實(shí)際問題中做好過程分析及運(yùn)動(dòng)中的規(guī)律選取. .3.3.靈活運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律處理綜合問題靈活運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律處理綜合問題. .第第1 1講應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決力學(xué)問題講應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決力學(xué)問題整整 合合突突 破破實(shí)實(shí) 戰(zhàn)戰(zhàn)整合整合 網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫網(wǎng)絡(luò)要點(diǎn)重溫【網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建】【要點(diǎn)重溫要點(diǎn)重溫】 1.1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律(1)(1)速度公式速度公式:v=:v= . .(2)(2)位移公式位移公式:x=:x= . .(3)(3)速度和位移的關(guān)系式速度和位移的關(guān)系式: : =2ax.=2ax.(5)(5)任意相鄰兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間任意相鄰兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間T T內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量內(nèi)的位移之差是一個(gè)恒量, ,即即xx=x=xn+1n+1-x-xn n= = . .v v0 0+at+at02vvaTaT2 2220vv2012v tat2.x-t,v-t,a-t2.x-t,v-t,a-t圖像相關(guān)量間的關(guān)系圖像相關(guān)量間的關(guān)系3.3.整體法和隔離法的優(yōu)點(diǎn)及使用條件整體法和隔離法的優(yōu)點(diǎn)及使用條件優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)條件條件整體法整體法研究對象減少研究對象減少, ,忽略物體之間的相互忽略物體之間的相互作用力作用力, ,方程數(shù)減少方程數(shù)減少, ,求解簡捷求解簡捷連接體中各物體具有共同的加連接體中各物體具有共同的加速度速度, ,用整體法用整體法隔離法隔離法易看清各個(gè)物體具體的受力情況易看清各個(gè)物體具體的受力情況當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時(shí)時(shí), ,求連接體內(nèi)各物體間的相互求連接體內(nèi)各物體間的相互作用力時(shí)作用力時(shí), ,用隔離法用隔離法突破突破 熱點(diǎn)考向聚焦熱點(diǎn)考向聚焦熱點(diǎn)考向一運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用熱點(diǎn)考向一運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用【核心提煉核心提煉】1.1.逆向思維法逆向思維法: :勻減速直線運(yùn)動(dòng)可視為反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng)勻減速直線運(yùn)動(dòng)可視為反方向的勻加速直線運(yùn)動(dòng). .2.2.全程法全程法: :全過程中若加速度不變?nèi)^程中若加速度不變, ,雖然有往返運(yùn)動(dòng)雖然有往返運(yùn)動(dòng), ,但可以全程列式但可以全程列式, ,如類豎直如類豎直上拋運(yùn)動(dòng)上拋運(yùn)動(dòng), ,此時(shí)要注意各矢量的方向此時(shí)要注意各矢量的方向( (即正負(fù)號(hào)即正負(fù)號(hào)).).3.3.剎車類問題剎車類問題: :先判斷剎車時(shí)間先判斷剎車時(shí)間, ,再進(jìn)行分析計(jì)算再進(jìn)行分析計(jì)算. .【典例典例1 1】 公路上的某個(gè)激光測速儀只能測定距離儀器公路上的某個(gè)激光測速儀只能測定距離儀器2020200 m200 m范圍內(nèi)汽車范圍內(nèi)汽車的車速的車速, ,激光測速儀所在路段限速激光測速儀所在路段限速54 km/h.54 km/h.測速儀發(fā)出測速激光脈沖的時(shí)間極測速儀發(fā)出測速激光脈沖的時(shí)間極短短, ,并能立即得到車速并能立即得到車速, ,且每隔且每隔2 s2 s測速一次測速一次. .一輛小轎車在距離測速儀一輛小轎車在距離測速儀264 m264 m時(shí)時(shí)司機(jī)就發(fā)現(xiàn)了前方的測速儀司機(jī)就發(fā)現(xiàn)了前方的測速儀, ,并立即制動(dòng)做勻減速運(yùn)動(dòng)并立即制動(dòng)做勻減速運(yùn)動(dòng), ,結(jié)果該小轎車駛?cè)霚y結(jié)果該小轎車駛?cè)霚y速范圍內(nèi)后速范圍內(nèi)后, ,第一次被測速激光脈沖照射到時(shí)恰好沒有超速第一次被測速激光脈沖照射到時(shí)恰好沒有超速, ,且第二次測速時(shí)且第二次測速時(shí)的速度為的速度為50.4 km/h.50.4 km/h.求求: :(1)(1)小轎車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小小轎車做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小; ;(2)(2)小轎車在距離測速儀小轎車在距離測速儀264 m264 m時(shí)速度的最小值時(shí)速度的最小值. .審題突破審題突破 答案答案: :(1)0.5 m/s(1)0.5 m/s2 2 (2)17 m/s(2)17 m/s【拓展延伸拓展延伸】 在在“典例典例1 1”的情景中的情景中, ,小轎車駛?cè)霚y速范圍內(nèi)后小轎車駛?cè)霚y速范圍內(nèi)后, ,最晚經(jīng)過幾最晚經(jīng)過幾秒才第一次被測速激光脈沖照射到秒才第一次被測速激光脈沖照射到? ?小轎車在距離測速儀小轎車在距離測速儀264 m264 m時(shí)速度的最大時(shí)速度的最大值是多少值是多少? ?答案答案: :2 s2 s17.9 m/s17.9 m/s【預(yù)測練習(xí)【預(yù)測練習(xí)1 1】 交管部門強(qiáng)行推出了交管部門強(qiáng)行推出了“電子眼電子眼”, ,機(jī)動(dòng)車擅自闖紅燈的現(xiàn)象大機(jī)動(dòng)車擅自闖紅燈的現(xiàn)象大幅度減少幅度減少. .現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛現(xiàn)有甲、乙兩汽車正沿同一平直馬路同向勻速行駛, ,甲車在前甲車在前, ,乙乙車在后車在后, ,它們行駛的速度均為它們行駛的速度均為10 m/s.10 m/s.當(dāng)兩車快要到一十字路口時(shí)當(dāng)兩車快要到一十字路口時(shí), ,甲車司機(jī)甲車司機(jī)看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈看到綠燈已轉(zhuǎn)換成了黃燈, ,于是緊急剎車于是緊急剎車( (反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)反應(yīng)時(shí)間忽略不計(jì)),),乙車司機(jī)為了乙車司機(jī)為了避免與甲車相撞也緊急剎車避免與甲車相撞也緊急剎車, ,但乙車司機(jī)反應(yīng)較慢但乙車司機(jī)反應(yīng)較慢( (反應(yīng)時(shí)間為反應(yīng)時(shí)間為0.5 s).0.5 s).已知已知甲車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的甲車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的0.40.4倍倍, ,乙車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的乙車緊急剎車時(shí)制動(dòng)力為車重的0.50.5倍倍, ,取取g=10 m/sg=10 m/s2 2, ,求求: :(1)(1)若甲車司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距警戒線若甲車司機(jī)看到黃燈時(shí)車頭距警戒線15 m.15 m.他采取上述措施能否避免闖他采取上述措施能否避免闖紅燈紅燈? ?答案答案: :(1)(1)能避免闖紅燈能避免闖紅燈答案答案: :(2)2.5 m (2)2.5 m (2)(2)為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞為保證兩車在緊急剎車過程中不相撞, ,甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持多甲、乙兩車行駛過程中應(yīng)保持多大距離大距離? ?熱點(diǎn)考向二挖掘圖像信息解決動(dòng)力學(xué)問題熱點(diǎn)考向二挖掘圖像信息解決動(dòng)力學(xué)問題 【核心提煉】【核心提煉】1.1.從從v v- -t t圖像巧分析四個(gè)運(yùn)動(dòng)量圖像巧分析四個(gè)運(yùn)動(dòng)量(1)(1)速度速度: :從速度軸上讀出速度從速度軸上讀出速度, ,正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向正負(fù)表示物體的運(yùn)動(dòng)方向. .(2)(2)時(shí)間時(shí)間: :從時(shí)間軸上讀出時(shí)刻從時(shí)間軸上讀出時(shí)刻, ,兩時(shí)刻的差值表示物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間兩時(shí)刻的差值表示物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間. .(3)(3)位移位移: :由圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移由圖線與時(shí)間軸圍成的面積表示位移, ,時(shí)間軸上方表示位移的方向時(shí)間軸上方表示位移的方向與規(guī)定的正方向相同與規(guī)定的正方向相同, ,下方表示位移的方向與規(guī)定的正方向相反下方表示位移的方向與規(guī)定的正方向相反. .(4)(4)加速度加速度: :由圖線的斜率求得由圖線的斜率求得, ,斜率的正、負(fù)表示加速度的方向斜率的正、負(fù)表示加速度的方向. .2.2.求解運(yùn)動(dòng)圖像與牛頓第二定律綜合問題的基本思路求解運(yùn)動(dòng)圖像與牛頓第二定律綜合問題的基本思路【典例典例2 2】 如圖如圖( (甲甲) )所示所示, ,質(zhì)量質(zhì)量m=2 kgm=2 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng)的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng). .過過a a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F F并開始計(jì)時(shí)并開始計(jì)時(shí), ,選水平向右為速度的正方選水平向右為速度的正方向向, ,通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度通過速度傳感器測出物體的瞬時(shí)速度, ,所得所得v v- -t t圖像如圖圖像如圖( (乙乙) )所示所示. .取重力取重力加速度為加速度為g=10 m/sg=10 m/s2 2. .求求: :解析解析: :(1)(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a a1 1, ,則由則由v v- -t t圖線得加速圖線得加速度大小度大小a a1 1=2 m/s=2 m/s2 2, ,方向水平向左方向水平向左; ;設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度為a a2 2, ,則由則由v v- -t t圖線得加速度大小圖線得加速度大小a a2 2=1 m/s=1 m/s2 2, ,方向水平向左方向水平向左. .(1)(1)物體在物體在0 04 s4 s內(nèi)和內(nèi)和4 410 s10 s內(nèi)的加速度的大小和方向內(nèi)的加速度的大小和方向; ;答案答案: :(1)2 m/s(1)2 m/s2 2, ,水平向左水平向左1 m/s1 m/s2 2, ,水平向左水平向左解析解析: :(2)(2)根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律, ,有有F+mg=maF+mg=ma1 1, ,F-mg=maF-mg=ma2 2解得解得F=3 N,=0.05.F=3 N,=0.05.(2)(2)力力F F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(3)10 s(3)10 s末物體離末物體離a a點(diǎn)的距離和位置點(diǎn)的距離和位置. .答案答案: :(2)3 N(2)3 N0.050.05(3)2 m(3)2 ma a點(diǎn)的左側(cè)點(diǎn)的左側(cè)【預(yù)測練習(xí)預(yù)測練習(xí)2 2】 ( (20172017廣東佛山二模廣東佛山二模) )廣州塔總高度達(dá)廣州塔總高度達(dá)600 m,600 m,游客乘坐觀光電游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái). .若電梯的受力簡化成只受重力與繩索拉力若電梯的受力簡化成只受重力與繩索拉力, ,已知電梯在已知電梯在t=0t=0時(shí)由靜止開始上升時(shí)由靜止開始上升,a,a- -t t圖像如圖所示圖像如圖所示. .則下列相關(guān)說法正確的則下列相關(guān)說法正確的是是( ( ) )A.t=4.5 sA.t=4.5 s時(shí)時(shí), ,電梯處于失重狀態(tài)電梯處于失重狀態(tài)B.5B.555 s55 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi), ,繩索拉力最小繩索拉力最小C.t=59.5 sC.t=59.5 s時(shí)時(shí), ,電梯處于超重狀態(tài)電梯處于超重狀態(tài)D.t=60 sD.t=60 s時(shí)時(shí), ,電梯速度恰好為零電梯速度恰好為零D D 解析解析: :由由a a- -t t圖像可知圖像可知, ,在在0 05 s5 s內(nèi)電梯有向上的加速度內(nèi)電梯有向上的加速度, ,電梯處于超重狀態(tài)電梯處于超重狀態(tài), ,選項(xiàng)選項(xiàng)A A錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;在在0 05 s5 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi), ,電梯處于超重狀態(tài)電梯處于超重狀態(tài), ,拉力大于重力拉力大于重力; ;在在5 555 s55 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi), ,電梯處于勻速上升過程電梯處于勻速上升過程, ,拉力等于重力拉力等于重力; ;在在555560 s60 s時(shí)間內(nèi)時(shí)間內(nèi), ,電梯處電梯處于失重狀態(tài)于失重狀態(tài), ,拉力小于重力拉力小于重力, ,選項(xiàng)選項(xiàng)B,CB,C錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;因因a a- -t t圖線與圖線與t t軸所圍的軸所圍的“面積面積”代表速度改變量代表速度改變量, ,而圖中橫軸上方的而圖中橫軸上方的“面積面積”與橫軸下方的與橫軸下方的“面積面積”相等相等, ,則電梯的速度在則電梯的速度在t=60 st=60 s時(shí)為零時(shí)為零, ,選項(xiàng)選項(xiàng)D D正確正確. .熱點(diǎn)考向三應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決熱點(diǎn)考向三應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決“傳送帶傳送帶”問題問題【核心提煉核心提煉】1.1.摩擦力的分析是突破點(diǎn)摩擦力的分析是突破點(diǎn)物體與傳送帶達(dá)到物體與傳送帶達(dá)到“共速共速”的瞬間的瞬間, ,是摩擦力發(fā)生是摩擦力發(fā)生“突變突變”的的“臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)”; ;如如果遇到勻變速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶果遇到勻變速運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶, ,或者傾斜傳送帶或者傾斜傳送帶, ,還要根據(jù)牛頓第二定律判斷還要根據(jù)牛頓第二定律判斷“共速共速”后的下一時(shí)刻是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力后的下一時(shí)刻是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力. .2.2.“三步走三步走”分析傳送帶問題分析傳送帶問題 【典例典例3 3】如圖所示如圖所示, ,足夠長的水平傳送帶足夠長的水平傳送帶, ,以初速度以初速度v v0 0=6 m/s=6 m/s順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng). .現(xiàn)現(xiàn)在傳送帶左側(cè)輕輕放上質(zhì)量在傳送帶左側(cè)輕輕放上質(zhì)量m=1 kgm=1 kg的小滑塊的小滑塊, ,與此同時(shí)與此同時(shí), ,啟動(dòng)傳送帶制動(dòng)裝置啟動(dòng)傳送帶制動(dòng)裝置, ,使得傳送帶以恒定加速度使得傳送帶以恒定加速度a=4 m/sa=4 m/s2 2減速直至停止減速直至停止; ;已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)擦因數(shù)=0.2,=0.2,滑塊可以看成質(zhì)點(diǎn)滑塊可以看成質(zhì)點(diǎn), ,且不會(huì)影響傳送帶的運(yùn)動(dòng)且不會(huì)影響傳送帶的運(yùn)動(dòng),g=10 m/s,g=10 m/s2 2. .試求試求: : (1)(1)滑塊與傳送帶共速時(shí)滑塊與傳送帶共速時(shí), ,滑塊相對傳送帶的位移滑塊相對傳送帶的位移; ;答案答案: :(1)3 m (1)3 m (2)(2)滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t.t.答案答案: :(2)2 s(2)2 s【預(yù)測練習(xí)預(yù)測練習(xí)3 3】 ( (20172017貴州六校聯(lián)考貴州六校聯(lián)考) )如圖所示如圖所示, ,傳送帶足夠長傳送帶足夠長, ,與水平面間的與水平面間的夾角夾角=37=37, ,并以并以v=10 m/sv=10 m/s的速率逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著的速率逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)著, ,在傳送帶的在傳送帶的A A端輕輕地端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量為放一個(gè)質(zhì)量為m=1 kgm=1 kg的小物體的小物體, ,若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)若已知物體與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.5,=0.5,(g=10 m/s(g=10 m/s2 2,sin 37,sin 37=0.6,cos 37=0.6,cos 37=0.8)=0.8)則下列有關(guān)說法正確的是則下列有關(guān)說法正確的是( ( ) )A.A.小物體運(yùn)動(dòng)小物體運(yùn)動(dòng)1 s1 s后后, ,受到的摩擦力大小不適用公式受到的摩擦力大小不適用公式f=Ff=FN NB.B.小物體運(yùn)動(dòng)小物體運(yùn)動(dòng)1 s1 s后加速度大小為后加速度大小為2 m/s2 m/s2 2C.C.在放上小物體的第在放上小物體的第1 s1 s內(nèi)內(nèi), ,系統(tǒng)產(chǎn)生系統(tǒng)產(chǎn)生50 J50 J的熱量的熱量D.D.在放上小物體的第在放上小物體的第1 s1 s內(nèi)內(nèi), ,至少給系統(tǒng)提供能量至少給系統(tǒng)提供能量70 J70 J才能維持傳送帶勻速才能維持傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)B B熱點(diǎn)考向四應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決熱點(diǎn)考向四應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決“滑塊滑塊滑板滑板”問題問題【核心提煉核心提煉】1.1.從速度、位移、時(shí)間等角度從速度、位移、時(shí)間等角度, ,尋找滑塊與滑板之間的聯(lián)系尋找滑塊與滑板之間的聯(lián)系. .2.2.滑塊與滑板達(dá)到共速時(shí)滑塊與滑板達(dá)到共速時(shí), ,是摩擦力發(fā)生突變的臨界條件是摩擦力發(fā)生突變的臨界條件. .3.3.滑塊與滑板存在相對滑動(dòng)的臨界條件滑塊與滑板存在相對滑動(dòng)的臨界條件(1)(1)運(yùn)動(dòng)學(xué)條件運(yùn)動(dòng)學(xué)條件: :若兩物體速度或加速度不等若兩物體速度或加速度不等, ,則會(huì)相對滑動(dòng)則會(huì)相對滑動(dòng). .(2)(2)力學(xué)條件力學(xué)條件: :一般情況下一般情況下, ,假設(shè)兩物體間無相對滑動(dòng)假設(shè)兩物體間無相對滑動(dòng), ,先用整體法算出一起運(yùn)動(dòng)先用整體法算出一起運(yùn)動(dòng)的加速度的加速度, ,再用隔離法算出滑塊再用隔離法算出滑塊“所需要所需要”的摩擦力的摩擦力f,f,比較比較f f與最大靜摩擦力與最大靜摩擦力f fm m的的關(guān)系關(guān)系, ,若若ffffm m, ,則發(fā)生相對滑動(dòng)則發(fā)生相對滑動(dòng). .4.4.滑塊不從滑板上掉下來的臨界條件是滑塊到達(dá)滑板末端時(shí)滑塊不從滑板上掉下來的臨界條件是滑塊到達(dá)滑板末端時(shí), ,兩者共速兩者共速. . 【典例典例4 4】 ( (20172017全國全國卷卷,25,25) ) 如圖如圖, ,兩個(gè)滑塊兩個(gè)滑塊A A和和B B的質(zhì)量分別為的質(zhì)量分別為m mA A=1 kg=1 kg和和m mB B=5 kg,=5 kg,放在靜止于水平地面上的木板的兩端放在靜止于水平地面上的木板的兩端, ,兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均兩者與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為為1 1=0.5;=0.5;木板的質(zhì)量為木板的質(zhì)量為m=4 kg,m=4 kg,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為2 2=0.1.=0.1.某時(shí)刻某時(shí)刻A,BA,B兩滑塊開始相向滑動(dòng)兩滑塊開始相向滑動(dòng), ,初速度大小均為初速度大小均為v v0 0=3 m/s.A,B=3 m/s.A,B相遇時(shí)相遇時(shí),A,A與木板恰好與木板恰好相對靜止相對靜止. .設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力, ,取重力加速度大小取重力加速度大小g=10 m/sg=10 m/s2 2. .求求(1)B(1)B與木板相對靜止時(shí)與木板相對靜止時(shí), ,木板的速度木板的速度; ;(2)A,B(2)A,B開始運(yùn)動(dòng)時(shí)開始運(yùn)動(dòng)時(shí), ,兩者之間的距離兩者之間的距離. . 審題突破審題突破 解析解析: :(1)(1)滑塊滑塊A A和和B B在木板上滑動(dòng)時(shí)在木板上滑動(dòng)時(shí), ,木板也在地面上滑動(dòng)木板也在地面上滑動(dòng). .設(shè)設(shè)A,BA,B和木板所受和木板所受的摩擦力大小分別為的摩擦力大小分別為f f1 1,f,f2 2和和f f3 3,A,A和和B B相對于地面的加速度大小分別為相對于地面的加速度大小分別為a aA A和和a aB B, ,木板相對于地面的加速度大小為木板相對于地面的加速度大小為a a1 1. .在物塊在物塊B B與木板達(dá)到共同速度前有與木板達(dá)到共同速度前有f f1 1=1 1m mA Ag,fg,f2 2=1 1m mB Bg,fg,f3 3=2 2(m+m(m+mA A+m+mB B)g,)g,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得f f1 1=m=mA Aa aA A,f,f2 2=m=mB Ba aB B, ,f f2 2-f-f1 1-f-f3 3=ma=ma1 1, ,設(shè)在設(shè)在t t1 1時(shí)刻時(shí)刻,B,B與木板達(dá)到共同速度與木板達(dá)到共同速度, ,其大小為其大小為v v1 1. .由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有v v1 1=v=v0 0-a-aB Bt t1 1, ,v v1 1=a=a1 1t t1 1, ,聯(lián)立聯(lián)立, ,代入已知數(shù)據(jù)得代入已知數(shù)據(jù)得v v1 1=1 m/s.=1 m/s. 答案答案: :(1)1 m/s(1)1 m/s(2)1.9 m(2)1.9 m【預(yù)測練習(xí)預(yù)測練習(xí)4 4】 ( (20172017吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模吉林實(shí)驗(yàn)中學(xué)二模) )如圖所示如圖所示, ,在光滑的桌面上疊放著在光滑的桌面上疊放著一質(zhì)量為一質(zhì)量為m mA A=2.0 kg=2.0 kg的薄木板的薄木板A A和質(zhì)量為和質(zhì)量為m mB B=3.0 kg=3.0 kg的金屬塊的金屬塊B.AB.A的長度的長度L=2.0 m.L=2.0 m.B B上有輕線繞過定滑輪與質(zhì)量為上有輕線繞過定滑輪與質(zhì)量為m mC C=1.0 kg=1.0 kg的物塊的物塊C C相連相連.B.B與與A A之間的動(dòng)摩擦因之間的動(dòng)摩擦因數(shù)數(shù)=0.10,=0.10,最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力最大靜摩擦力可視為等于滑動(dòng)摩擦力. .忽略滑輪質(zhì)量及與軸、線之忽略滑輪質(zhì)量及與軸、線之間的摩擦間的摩擦. .起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài)起始時(shí)令各物體都處于靜止?fàn)顟B(tài), ,線被拉直線被拉直,B,B位于位于A A的左端的左端( (如圖如圖),),然后放手然后放手, ,求經(jīng)過多長時(shí)間后求經(jīng)過多長時(shí)間后B B從從A A的右端脫離的右端脫離( (設(shè)設(shè)A A的右端距滑輪足夠遠(yuǎn)的右端距滑輪足夠遠(yuǎn))()(取取g=10 m/sg=10 m/s2 2)?)? 答案答案: :4.0 s4.0 s實(shí)戰(zhàn)實(shí)戰(zhàn) 高考真題演練高考真題演練1.1.牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的應(yīng)用(20162016全國全國卷卷,19,19) )( (多選多選) )兩實(shí)心兩實(shí)心小球甲和乙由同一種材料制成小球甲和乙由同一種材料制成, ,甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量甲球質(zhì)量大于乙球質(zhì)量. .兩球在空氣中由靜兩球在空氣中由靜止下落止下落, ,假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比假設(shè)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力與球的半徑成正比, ,與球的速率無關(guān)與球的速率無關(guān). .若若它們下落相同的距離它們下落相同的距離, ,則則( ( ) )A.A.甲球用的時(shí)間比乙球長甲球用的時(shí)間比乙球長B.B.甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C.C.甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D.D.甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功BD BD 2.2.運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用(20162016全國全國卷卷,21,21) )( (多選多選) )甲、乙兩車在平直公甲、乙兩車在平直公路上同向行駛路上同向行駛, ,其其v v- -t t圖像如圖所示圖像如圖所示. .已知兩車在已知兩車在t=3 s t=3 s 時(shí)并排行駛時(shí)并排行駛, ,則則( ( ) )A.A.在在t=1 st=1 s時(shí)時(shí), ,甲車在乙車后甲車在乙車后B.B.在在t=0t=0時(shí)時(shí), ,甲車在乙車前甲車在乙車前7.5 m7.5 mC.C.兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是兩車另一次并排行駛的時(shí)刻是t=2 st=2 sD.D.甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為甲、乙車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40 m40 m BD BD 3.3.挖掘圖像信息解決動(dòng)力學(xué)問題挖掘圖像信息解決動(dòng)力學(xué)問題(20152015全國全國卷卷,20,20) )( (多選多選) )如圖如圖(a),(a),一物一物塊在塊在t=0t=0時(shí)刻滑上一固定斜面時(shí)刻滑上一固定斜面, ,其運(yùn)動(dòng)的其運(yùn)動(dòng)的v v- -t t圖線如圖圖線如圖(b)(b)所示所示. .若重力加速度及若重力加速度及圖中的圖中的v v0 0,v,v1 1,t,t1 1均為已知量均為已知量, ,則可求出則可求出( ( ) )圖圖(a)(a)圖圖(b)(b)A.A.斜面的傾角斜面的傾角B.B.物塊的質(zhì)量物塊的質(zhì)量C.C.物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)D.D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度物塊沿斜面向上滑行的最大高度 ACD ACD 4.4.連接體問題連接體問題(20152015全國全國卷卷,20,20) )( (多選多選) )在一東西向的水平直鐵軌上在一東西向的水平直鐵軌上, ,停放停放著一列已用掛鉤連接好的車廂著一列已用掛鉤連接好的車廂. .當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為當(dāng)機(jī)車在東邊拉著這列車廂以大小為a a的加速的加速度向東行駛時(shí)度向東行駛時(shí), ,連接某兩相鄰車廂的掛鉤連接某兩相鄰車廂的掛鉤P P和和Q Q間的拉力大小為間的拉力大小為F;F;當(dāng)機(jī)車在西邊當(dāng)機(jī)車在西邊拉著車廂以大小為拉著車廂以大小為 a a的加速度向西行駛時(shí)的加速度向西行駛時(shí),P,P和和Q Q間的拉力大小仍為間的拉力大小仍為F.F.不計(jì)車不計(jì)車廂與鐵軌間的摩擦廂與鐵軌間的摩擦, ,每節(jié)車廂質(zhì)量相同每節(jié)車廂質(zhì)量相同, ,則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為則這列車廂的節(jié)數(shù)可能為( ( ) )A.8A.8 B.10 B.10C.15C.15 D.18 D.1823BC BC 5.5.勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律的應(yīng)用(20142014全國全國卷卷,24,24) )公路上行駛的兩汽車之公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離間應(yīng)保持一定的安全距離. .當(dāng)前車突然停止時(shí)當(dāng)前車突然停止時(shí), ,后車司機(jī)可以采取剎車措施后車司機(jī)可以采取剎車措施, ,使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會(huì)與前車相碰. .通常情況下通常情況下, ,人的反應(yīng)時(shí)間和汽人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s,1 s,當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h108 km/h的速的速度勻速行駛時(shí)度勻速行駛時(shí), ,安全距離為安全距離為120 m,120 m,設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的因數(shù)為晴天時(shí)的2/5,2/5,若要求安全距離仍為若要求安全距離仍為120 m,120 m,求汽車在雨天安全行駛的最求汽車在雨天安全行駛的最大速度大速度. .答案答案: :20 m/s20 m/s6.6.應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決“滑塊滑塊滑板滑板”問題問題(20152015全國全國卷卷,25,25) )一長木一長木板置于粗糙水平地面上板置于粗糙水平地面上, ,木板左端放置一小物塊木板左端放置一小物塊; ;在木板右方有一墻壁在木板右方有一墻壁, ,木板木板右端與墻壁的距離為右端與墻壁的距離為4.5 m,4.5 m,如圖如圖(a)(a)所示所示.t=0.t=0時(shí)刻開始時(shí)刻開始, ,小物塊與木板一起以小物塊與木板一起以共同速度向右運(yùn)動(dòng)共同速度向右運(yùn)動(dòng), ,直至直至t=1 st=1 s時(shí)木板與墻壁碰撞時(shí)木板與墻壁碰撞( (碰撞時(shí)間極短碰撞時(shí)間極短).).碰撞前后碰撞前后木板速度大小不變木板速度大小不變, ,方向相反方向相反; ;運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板運(yùn)動(dòng)過程中小物塊始終未離開木板. .已知碰撞已知碰撞后后1 s1 s時(shí)間內(nèi)小物塊的時(shí)間內(nèi)小物塊的v v- -t t圖線如圖圖線如圖(b)(b)所示所示. .木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的木板的質(zhì)量是小物塊質(zhì)量的1515倍倍, ,重力加速度大小重力加速度大小g g取取10 m/s10 m/s2 2. .求求: : 圖圖(a)(a)圖圖(b) (b) (1)(1)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)1 1及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)及小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)2 2; ;答案答案: :(1)0.1(1)0.10.40.4(2)(2)木板的最小長度木板的最小長度; ;答案答案: :(2)6.0 m (2)6.0 m (3)(3)木板右端離墻壁的最終距離木板右端離墻壁的最終距離. .答案答案: :(3)6.5 m (3)6.5 m