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1、專題2力與物體的直線運(yùn)動,知識專題,,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,考題二運(yùn)動學(xué)圖象問題,考題三牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用,,欄目索引,考題一勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,,,,考題四“傳送帶”、“滑塊木板模型”問題,,考題一勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用,1.勻變速直線運(yùn)動常用的五種解題方法,方法指導(dǎo),2.追及問題的解題思路和技巧 (1)解題思路,,,,(2)解題技巧 緊抓“一圖三式”，即過程示意圖、時間關(guān)系式、速度關(guān)系式和位移關(guān)系式. 審題應(yīng)抓住題目中的關(guān)鍵字眼，充分挖掘題目中的隱含條件，如“剛好” “恰好”“最多”“至少”等，往往對應(yīng)一個臨界狀態(tài)，滿足相應(yīng)的臨界條件.,若被追趕的物體做勻減速運(yùn)動，一定要注意追上前該物體是否已
2、停止運(yùn)動，另外還要注意最后對解的討論分析. 3.處理剎車類問題的思路 先判斷剎車時間t0 ，再進(jìn)行分析計(jì)算.,,解析答案,例1如圖1所示，云南省彝良縣發(fā)生特大泥石流，一汽車停在小山坡底，司機(jī)突然發(fā)現(xiàn)在距坡底240 m的山坡處泥石流以8 m/s的初速度、0.4 m/s2的加速度勻加速傾瀉而下，假設(shè)泥石流到達(dá)坡底后速率不變，在水平地面上做勻速直線運(yùn)動.已知司機(jī)的反應(yīng)時間為1 s，汽車啟動后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動.試分析司機(jī)能否安全脫離.,圖1,典例剖析,解析設(shè)泥石流到達(dá)坡底的時間為t1，速度為v1， v1v0a1t1 解得：t120 s，v116 m/s 而汽車在t219
3、s的時間內(nèi)發(fā)生的位移為： 速度為：v2a2t29.5 m/s 假設(shè)再經(jīng)時間t3，泥石流能夠追上汽車，則有：,因<0，方程無解，所以泥石流無法追上汽車，司機(jī)能安全脫離. 答案司機(jī)能安全脫離,1.“蛟龍?zhí)枴笔俏覈着_自主研制的作業(yè)型深海載人潛水器，它是目前世界上下潛能力最強(qiáng)的潛水器.假設(shè)某次海試活動中，“蛟龍?zhí)枴蓖瓿珊５兹蝿?wù)后豎直上浮，從上浮速度為v時開始計(jì)時，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過時間t上浮到海面，速度恰好減為零，則“蛟龍?zhí)枴痹趖0(t0
4、處的C點(diǎn)由靜止出發(fā)，加速度與甲相同，最后二人同時到達(dá)B地，則A、B兩地距離為(),,,圖2,1,2,解析,返回,1,2,,返回,1.xt圖象、vt圖象和at圖象的對比分析,考題二運(yùn)動學(xué)圖象問題,知識精講,2.圖象問題要“四看”“一注意” (1)看坐標(biāo)軸：看清坐標(biāo)軸所表示的物理量，明確因變量(縱軸表示的量)與自變量(橫軸表示的量)之間的制約關(guān)系. (2)看圖象：識別兩個相關(guān)量的變化趨勢，從而分析具體的物理過程. (3)看縱坐標(biāo)、“斜率”和“面積”：vt圖象中根據(jù)坐標(biāo)值、“斜率”和“面積”可分析速度、加速度和位移的大小、方向特點(diǎn).xt圖象中根據(jù)坐標(biāo)值、“斜率”可分析位移、速度的大小、方向特點(diǎn). (
5、4)看交點(diǎn)：明確圖線與圖線的交點(diǎn)、圖線與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理意義. (5)一注意：利用vt圖象分析兩個物體的運(yùn)動時，要注意兩個物體的出發(fā)點(diǎn)，即注意它們是從同一位置出發(fā)，還是從不同位置出發(fā).若從不同位置出發(fā)，要注意出發(fā)時兩者的距離.,例2甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)同時開始沿同一方向運(yùn)動，甲物體運(yùn)動的vt圖象為兩段直線，乙物體運(yùn)動的vt圖象為兩段半徑相同的 圓弧曲線，如圖3所示，圖中t42t2，則在0t4時間內(nèi)，以下說法正確的是() A.甲物體的加速度不變 B.乙物體做曲線運(yùn)動 C.兩物體t1時刻相距最遠(yuǎn)，t4時刻相遇 D.甲物體的平均速度等于乙物體的平均速度,,解析,典例剖析,圖3,,解析0t2時間段
6、內(nèi)，甲做勻加速直線運(yùn)動，t2t4時間內(nèi)甲物體做勻減速直線運(yùn)動，故A錯； 速度是矢量，在速度時間圖象中，只能表示直線運(yùn)動，B錯； 在整個運(yùn)動過程中，t3時刻兩物體相距最遠(yuǎn)，C錯； 在速度時間圖象中，圖線下面所包圍的面積即為位移，可求知0t4時間段內(nèi)，位移相等，故平均速度相同，D對.,3.如圖4所示，xt圖象反映了甲、乙兩車在同一條直線上行駛的位移隨時間變化的關(guān)系，已知乙車做勻變速直線運(yùn)動，其圖線與t軸相切于10 s處，下列說法正確的是() A.5 s時兩車速度相等 B.甲車的速度為4 m/s C.乙車的加速度大小為1.6 m/s2 D.乙車的初位置在x080 m處,,解析,3,4,,變式訓(xùn)練,圖
7、4,,,解析位移時間圖象的斜率等于速度，斜率大小越大，速度大小越大，則知5 s時乙車速度較大，故A錯誤.,3,4,4.靜止在光滑水平面上的物體，同時受到在同一直線 上的力F1、F2作用，F(xiàn)1、F2隨時間變化的圖象如圖5 所示，則物體在02t時間內(nèi)() A.離出發(fā)點(diǎn)越來越遠(yuǎn) B.速度先變大后變小 C.速度先變小后變大 D.加速度先變大后變小 解析由圖線可知，物體受到的合力先減小后增大，加速度先減小后增大，速度一直變大，物體離出發(fā)點(diǎn)越來越遠(yuǎn)，選項(xiàng)A正確.,,,解析,返回,3,4,圖5,考題三牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用,方法指導(dǎo),1.動力學(xué)的兩類基本問題 (1)由因推果已知物體的受力情況，確定物體的運(yùn)動情況
8、. (2)由果溯因已知物體的運(yùn)動情況，確定物體的受力情況. 橋梁：牛頓第二定律Fma,2.超重和失重現(xiàn)象的判斷技巧 (1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài). (2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時處于完全失重狀態(tài). (3)從速度變化的角度判斷：物體向上加速或向下減速時，超重；物體向下加速或向上減速時，失重.,3.瞬時性問題的處理 (1)牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律，加速度和力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，分析物體在
9、某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析該瞬時前后的受力情況及其變化. (2)明確兩種基本模型的特點(diǎn)： 輕繩的形變可瞬時產(chǎn)生或恢復(fù)，故繩的彈力可以瞬時突變. 輕彈簧(或橡皮繩)兩端均連有物體時，形變恢復(fù)需較長時間，其彈力的大小與方向均不能突變.,4.整體法和隔離法的優(yōu)點(diǎn)及使用條件 (1)整體法： 優(yōu)點(diǎn)：研究對象減少，忽略物體之間的相互作用力，方程數(shù)減少，求解簡捷. 條件：連接體中各物體具有共同的加速度 (2)隔離法： 優(yōu)點(diǎn)：易看清各個物體具體的受力情況. 條件：當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不同時，一般采用隔離法；求連接體內(nèi)各物體間的相互作用力時必須用隔離法.,典例剖析,例3(2016四川理綜10)避險(xiǎn)車道是
10、避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖6豎直平面內(nèi)，制動坡床視為與水平面夾角為的斜面.一輛長12 m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓?，?dāng)車速為23 m/s時，車尾位于制動坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動了4 m時，車頭距制動坡床頂端38 m，再過一段時間，貨車停止.已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動坡床上運(yùn)動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍.貨物與貨車可分別視為小滑塊和 平板，取cos 1，sin 0.1，g10 m/s2. 求：,圖6,(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向；
11、 解析設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物在車廂內(nèi)滑動 過程中，貨物與車廂的動摩擦因數(shù)0.4， 受摩擦力大小為f，加速度大小為a1，則 fmgsin ma1 fmgcos 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得a15 m/s2 a1的方向沿制動坡床向下. 答案5 m/s2方向沿制動坡床向下,,解析答案,(2)制動坡床的長度.,,解析答案,解析設(shè)貨車的質(zhì)量為M，車尾位于制動坡床底端時的車速為v23 m/s.貨物在車廂內(nèi)開始滑動到車頭距制動坡床頂端s038 m的過程中，用時為t，貨物相對制動坡床的運(yùn)動距離為s1，在車廂內(nèi)滑動的距離s4 m，貨車的加速度大小為a2，貨車相對制動坡床的運(yùn)動距離為s2.貨車受到制動坡床的阻力大小為F，F(xiàn)是
12、貨車和貨物總重的k倍，k0.44，貨車長度l012 m，制動坡床的長度為l，則 Mgsin FfMa2 Fk(mM)g ,,解析答案, ss1s2 ll0s0s2 聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得 l98 m 答案98 m,5.為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計(jì)了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖7所示，當(dāng)此車加速上坡時，盤腿坐在座椅上的一位乘客() A.處于失重狀態(tài) B.不受摩擦力的作用 C.受到向前(水平向右)的摩擦力作用 D.所受力的合力豎直向上,,解析,5,6,,變式訓(xùn)練,7,圖7,解析車加速上坡，車?yán)锏某丝团c車相對靜止，應(yīng)該和車具有相同的加速度，方向
13、沿斜坡向上，對乘客受力分析可知，乘客應(yīng)受到豎直向下的重力，垂直水平面豎直向上的彈力和水平向右的摩擦力，三力合力沿斜面向上，B、D錯誤，C正確； 彈力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)，A錯誤.,5,6,7,6.如圖8所示，A、B兩小球分別連在彈簧兩端，B端用繩子固定在傾角為30的光滑斜面上，若不計(jì)彈簧質(zhì)量，在繩子被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度分別為(),圖8,,解析,,5,6,7,解析對A：在剪斷繩子之前，A處于平衡狀態(tài)，所以彈簧的拉力等于A的重力沿斜面的分力.在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，而彈簧的伸長量沒有來得及發(fā)生改變，故彈力不變?nèi)缘扔贏的重力沿斜面的分力.故A球的加速度為零；對
14、B：在剪斷繩子之前，對B球進(jìn)行受力分析，B受到重力、彈簧對它斜向下的拉力、支持力及繩子的拉力，在剪斷上端的繩子的瞬間，繩子上的拉力立即減為零，對B球進(jìn)行受力分析，則B受到重力、彈簧斜向下的拉力、支持力.所以根據(jù)牛頓第二定律得,5,6,7,7.如圖9所示用力F拉a、b、c三個物體在光滑水平面上運(yùn)動，現(xiàn)在中間的物體b上加一塊橡皮泥，它和中間的物體一起運(yùn)動，且原拉力F不變，那么加上橡皮泥以后，兩段繩的拉力FTa和FTb的變化情況是() A.FTa增大 B.FTb增大 C.FTa減小 D.FTb減小,5,6,7,圖9,,解析,,,返回,,5,6,7,返回,考題四“傳送帶”、“滑塊木板模型”問題,方法指
15、導(dǎo),1.傳送帶問題分析的要點(diǎn)是物體與傳送帶間的摩擦力，關(guān)注點(diǎn)是兩個時刻： (1)初始時刻物體相對于傳送帶的速度或滑動方向決定了該時刻摩擦力的方向. (2)物體與傳送帶速度相等的時刻摩擦力的大小(或有無)、性質(zhì)(滑動摩擦力或靜摩擦力)或方向會發(fā)生改變.正確判斷這兩個時刻的摩擦力，才能正確確定物體的運(yùn)動性質(zhì).,2.分析滑塊木板類模型時要抓住一個轉(zhuǎn)折和兩個關(guān)聯(lián) (1)一個轉(zhuǎn)折滑塊與木板達(dá)到相同速度或者滑塊從木板上滑下是受力和運(yùn)動狀態(tài)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn). (2)兩個關(guān)聯(lián)轉(zhuǎn)折前、后受力情況之間的關(guān)聯(lián)和滑塊、木板位移與板長之間的關(guān)聯(lián).一般情況下，由于摩擦力或其他力的轉(zhuǎn)變，轉(zhuǎn)折前、后滑塊和木板的加速度都會發(fā)生變化
16、，因此以轉(zhuǎn)折點(diǎn)為界，對轉(zhuǎn)折前、后進(jìn)行受力分析是建立模型的關(guān)鍵.,典例剖析,例4(18分)如圖10所示，傳送帶與水平面的夾角為30，傳送帶與水平面的夾角為37，兩傳送帶與一小段光滑的水平面BC平滑連接.兩傳送帶均沿順時針方向勻速率運(yùn)行.現(xiàn)將裝有貨物的箱子輕放至傳送帶的A點(diǎn)，運(yùn)送到水平面上后，工作人員將箱子內(nèi)的物體取下，箱子速度不變繼續(xù)運(yùn)動到傳送帶上，傳送帶的D點(diǎn)與高處平臺相切.已知箱子的質(zhì)量M1 kg，物體的質(zhì)量m3 kg，傳送帶的速度v18 m/s，AB長L115 m，與箱子間的動摩擦因數(shù)為1 .傳送帶的速度v24 m/s，CD長L28 m，由于水平面BC上不小心撒上水，致使箱子與傳送帶間的動
17、摩擦因數(shù)變?yōu)?0.5，重力加速度g10 m/s2.求： (1)裝著物體的箱子在傳送帶上運(yùn)動的時間； (2)計(jì)算說明，箱子能否運(yùn)送到高處平臺上？ (已知sin 370.6，cos 370.8),圖10,,答案,思維規(guī)范流程,1(Mm)gcos 30(Mm)gsin 30,2.5 m/s2,12.8 m,3.2 s,0.275 s,3.475 s,,答案,2Mgcos 37Mgsin 37,10 m/s2,2.4 m,Mgsin 372Mgcos 37,,答案,Mgsin 372Mgcos 37,2 m/s2,4 m,不能,各式2分，其余各式1分,8.如圖11甲所示，足夠長的傳送帶與水平面夾角為，
18、在傳送帶上某位置輕輕放置一小滑塊，小滑塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)為，小滑塊速度隨時間變化關(guān)系如圖乙所示，v0、t0已知，則(),,解析,8,9,,變式訓(xùn)練,圖11,,解析若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)滑塊下滑時(mgsin mgcos )，將一直勻加速到底端；當(dāng)滑塊上滑時(mgsin
19、平恒力F.已知木板邊長L2 m、質(zhì)量M3 kg，滑塊質(zhì)量m2 kg，滑塊與木板、木板與地面間的動摩擦因數(shù)均為0.2，g取10 m/s2，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.求： (1)要將木板抽出，水平恒力F需滿足的條件；,圖12,8,9,解析能抽出木板，滑塊與木板發(fā)生相對滑動，當(dāng)滑塊達(dá)到隨木板運(yùn)動的最大加速度時，拉力最小. 對滑塊，有：mgma 對木板，有：Fmin(Mm)gmgMa 聯(lián)立解得：Fmin2(Mm)g20 N 故抽出木板，水平恒力F至少為20 N 答案F20 N,8,9,,(2)當(dāng)水平恒力F29 N時，在木板抽出時滑塊能獲得的最大速率. 解析要使滑塊獲得的速度最大，則滑塊在木板上相對滑動的距離最大，故應(yīng)沿木板的對角線方向抽木板. 設(shè)此時木板加速度為a1，則有： F(Mm)gmgMa1,vmaxgt,返回,解析答案,8,9,
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