2018-2019高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 微型專題 瞬時(shí)加速度問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題學(xué)案 粵教版必修1.doc
《2018-2019高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 微型專題 瞬時(shí)加速度問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題學(xué)案 粵教版必修1.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2018-2019高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 微型專題 瞬時(shí)加速度問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題學(xué)案 粵教版必修1.doc(10頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
微型專題瞬時(shí)加速度問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題學(xué)習(xí)目標(biāo)1.會(huì)分析物體受力的瞬時(shí)變化,會(huì)求瞬時(shí)加速度.2.會(huì)分析物體受力隨時(shí)間的變化圖象和速度隨時(shí)間的變化圖象,會(huì)結(jié)合圖象解答動(dòng)力學(xué)問題.一、瞬時(shí)加速度問題物體的加速度與合力存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,所以分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度,解決此類問題時(shí),要注意兩類模型的特點(diǎn):(1)剛性繩(或接觸面)模型:這種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體,剪斷(或脫離)后,恢復(fù)形變幾乎不需要時(shí)間,故認(rèn)為彈力立即改變或消失.(2)彈簧(或橡皮繩)模型:此種物體的特點(diǎn)是形變量大,恢復(fù)形變需要較長(zhǎng)時(shí)間,在瞬時(shí)問題中,其彈力的大小往往可以看成是不變的.例1如圖1所示,質(zhì)量為m的小球被水平繩AO和與豎直方向成角的輕彈簧系著處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)將繩AO燒斷,在繩AO燒斷的瞬間,下列說法正確的是()圖1A.彈簧的拉力FB.彈簧的拉力Fmgsin C.小球的加速度為零D.小球的加速度agsin 答案A解析燒斷AO之前,小球受3個(gè)力,受力分析如圖所示,燒斷繩的瞬間,繩的張力沒有了,但由于輕彈簧形變的恢復(fù)需要時(shí)間,故彈簧的彈力不變,A正確,B錯(cuò)誤.燒斷繩的瞬間,小球受到的合力與繩子的拉力等大反向,即F合mgtan ,則小球的加速度agtan ,C、D錯(cuò)誤.【考點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題【題點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題1.加速度和力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度,關(guān)鍵是分析該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度.2.分析瞬時(shí)變化問題的一般思路:(1)分析瞬時(shí)變化前物體的受力情況,求出每個(gè)力的大小.(2)分析瞬時(shí)變化后每個(gè)力的變化情況.(3)由每個(gè)力的變化確定變化后瞬間的合力,由牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度.針對(duì)訓(xùn)練1如圖2所示,質(zhì)量分別為m和2m的A和B兩球用輕彈簧連接,A球用細(xì)線懸掛起來,兩球均處于靜止?fàn)顟B(tài),如果將懸掛A球的細(xì)線剪斷,此時(shí)A和B兩球的瞬時(shí)加速度aA、aB的大小分別是()圖2A.aA0,aB0B.aAg,aBgC.aA3g,aBgD.aA3g,aB0答案D解析分析B球原來受力如圖甲所示,F(xiàn)2mg剪斷細(xì)線后彈簧形變不會(huì)瞬間改變,故B球受力不變,aB0.分析A球原來受力如圖乙所示,F(xiàn)TFmg,F(xiàn)F,故FT3mg.剪斷細(xì)線,F(xiàn)T變?yōu)?,F(xiàn)大小不變,A球受力如圖丙所示由牛頓第二定律得:FmgmaA,解得aA3g.【考點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題【題點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題二、動(dòng)力學(xué)的圖象問題1.常見的圖象形式在動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)問題中,常見、常用的圖象是位移圖象(st圖象)、速度圖象(vt圖象)和力的圖象(Ft圖象)等,這些圖象反映的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力規(guī)律,而絕非代表物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.2.圖象問題的分析方法遇到帶有物理圖象的問題時(shí),要認(rèn)真分析圖象,先從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖象給出的信息,再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題.例2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(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖3甲所示,物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示.取重力加速度g10 m/s2.由這兩個(gè)圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為()甲乙圖3A.0.5 kg,0.4B.1.5 kg,C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2答案A解析由題圖可得,物塊在24 s內(nèi)所受推力F3 N,物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),a m/s22 m/s2,F(xiàn)fma物塊在46 s所受推力F2 N,物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng),則Ff,F(xiàn)mg解得m0.5 kg,0.4,故A選項(xiàng)正確.【考點(diǎn)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決圖象問題【題點(diǎn)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決圖象問題解決圖象綜合問題的關(guān)鍵1.把圖象與具體的題意、情景結(jié)合起來,明確圖象的物理意義,明確圖象所反映的物理過程.2.特別注意圖象中的一些特殊點(diǎn),如圖線與橫、縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn),圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn),兩圖線的交點(diǎn)等所表示的物理意義.針對(duì)訓(xùn)練2如圖4甲所示,質(zhì)量為m2 kg的物體在水平面上向右做直線運(yùn)動(dòng).過a點(diǎn)時(shí)給物體作用一個(gè)水平向左的恒力F并開始計(jì)時(shí),選水平向右為速度的正方向,通過速度傳感器測(cè)出物體的瞬時(shí)速度,所得vt圖象如圖乙所示.取重力加速度g10 m/s2.求:圖4(1)力F的大小和物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)10 s末物體離a點(diǎn)的距離.答案(1)3 N0.05(2)在a點(diǎn)左邊2 m處解析(1)設(shè)物體向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a1,則由vt圖象得a12 m/s2根據(jù)牛頓第二定律,有Fmgma1設(shè)物體向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a2,則由vt圖象得a21 m/s2根據(jù)牛頓第二定律,有Fmgma2,聯(lián)立解得F3 N,0.05.(2)設(shè)10 s末物體離a點(diǎn)的距離為d,d應(yīng)為vt圖象與橫軸所圍的面積,則d48 m66 m2 m,負(fù)號(hào)表示物體在a點(diǎn)左邊.1.(瞬時(shí)加速度問題)如圖5所示,在光滑的水平面上,質(zhì)量分別為m1和m2的木塊A和B之間用水平輕彈簧相連,在拉力F作用下,以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),某時(shí)刻突然撤去拉力F,此瞬間A和B的加速度為a1和a2,則()圖5A.a1a20B.a1a,a20C.a1a,a2a D.a1a,a2a答案D解析兩木塊在光滑的水平面上一起以加速度a向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的彈力F彈m1a,在力F撤去的瞬間,彈簧的彈力來不及改變,大小仍為m1a,因此對(duì)A來講,加速度此時(shí)仍為a,對(duì)B:取向右為正方向,m1am2a2,a2a,所以D正確.2.(瞬時(shí)加速度問題)如圖6所示,a、b兩小球懸掛在天花板上,兩球用細(xì)線連接,上面是一輕質(zhì)彈簧,a、b兩球的質(zhì)量分別為m和2m,在細(xì)線燒斷瞬間,a、b兩球的加速度為(取向下為正方向)()圖6A.0,g B.g,gC.2g,g D.2g,0答案C解析在細(xì)線燒斷之前,a、b可看成一個(gè)整體,由二力平衡知,彈簧彈力等于整體重力,故彈力向上且大小為3mg.當(dāng)細(xì)線燒斷瞬間,彈簧的形變量不變,故彈力不變,故a受重力mg和方向向上且大小為3mg的彈力,取向下為正方向,則a的加速度a12g,方向向上.對(duì)b而言,細(xì)線燒斷后只受重力作用,則b的加速度為a2g,方向向下.故C正確.【考點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題【題點(diǎn)】瞬時(shí)加速度問題3.(動(dòng)力學(xué)的圖象問題)如圖7甲所示,在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里,一根足夠長(zhǎng)的固定的均勻直細(xì)桿與水平方向成37角,質(zhì)量m1 kg的小球穿在細(xì)桿上且靜止于細(xì)桿底端O處,開啟送風(fēng)裝置,有水平向右的恒定風(fēng)力F作用于小球上,在t12 s時(shí)刻風(fēng)停止.小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖乙所示,g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8,忽略浮力.求:圖7(1)小球在02 s內(nèi)的加速度a1和25 s內(nèi)的加速度a2;(2)小球與細(xì)桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)和水平風(fēng)力F的大小.答案(1)15 m/s2,方向沿桿向上10 m/s2,方向沿桿向下(2)0.550 N解析(1)取沿細(xì)桿向上的方向?yàn)檎较颍深}圖乙可知:在02 s內(nèi),a115 m/s2(方向沿桿向上)在25 s內(nèi),a210 m/s2(“”表示方向沿桿向下).(2)有風(fēng)力F時(shí)的上升過程,受力情況如圖甲所示由牛頓第二定律,有Fcos (mgcos Fsin )mgsin ma1停風(fēng)后的上升階段,受力情況如圖乙所示由牛頓第二定律,有mgcos mgsin ma2聯(lián)立以上各式解得0.5,F(xiàn)50 N.一、選擇題考點(diǎn)一瞬時(shí)加速度問題1.如圖1所示,A、B兩木塊間連一輕彈簧,A、B質(zhì)量相等,一起靜止地放在一塊光滑木板上,若將此木板突然抽去,在此瞬間,A、B兩木塊的加速度分別是()圖1A.aA0,aB2gB.aAg,aBgC.aA0,aB0D.aAg,aB2g答案A解析抽出板后,A的受力情況未變,故A的加速度為0,木板對(duì)B的支持力消失,B受到彈簧向下的壓力FNmg和B木塊自身的重力,故aB2g.2.如圖2所示,質(zhì)量為m的小球用水平輕彈簧系住,并用傾角為30的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).當(dāng)木板AB突然向下撤離的瞬間,小球的加速度大小為()圖2A.0 B.gC.g D.g答案B解析撤去木板后,小球受到的重力和彈簧的拉力不變,則由牛頓第二定律得:ma,ag.3.如圖3所示,質(zhì)量相等的A、B兩小球分別連在彈簧兩端,B端用細(xì)線固定在傾角為30光滑斜面上,若不計(jì)彈簧質(zhì)量,在線被剪斷瞬間,A、B兩球的加速度分別為()圖3A.都等于B.0和C.g和0 D.0和g答案D解析剪斷細(xì)線的瞬間,A球的受力情況不變,故aA0,B球受到的重力和彈簧的拉力不變,故aBg,選項(xiàng)D正確.考點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)的圖象問題4.質(zhì)量為0.8 kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng),如圖4所示,a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的vt圖線,則拉力和摩擦力之比為()圖4A.98 B.32C.21 D.43答案B解析由題圖可知,圖線a表示的為僅受摩擦力時(shí)的運(yùn)動(dòng)圖線,加速度大小a11.5 m/s2;圖線b表示的為受水平拉力和摩擦力的運(yùn)動(dòng)圖線,加速度大小a20.75 m/s2;由牛頓第二定律得ma1f,ma2Ff,解得,B正確.【考點(diǎn)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決圖象問題【題點(diǎn)】由vt、st圖象求a、F5.質(zhì)量為2 kg的物體在水平推力F的作用下沿水平面做直線運(yùn)動(dòng),一段時(shí)間后撤去F,其運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖5所示.取g10 m/s2,則物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)和水平推力F的大小分別為()圖5A.0.2,6 N B.0.1,6 NC.0.2,8 N D.0.1,8 N答案A解析在610 s內(nèi)物體水平方向只受滑動(dòng)摩擦力作用,加速度ag,vt圖象的斜率表示加速度,a m/s22 m/s2,解得0.2.在06 s內(nèi),F(xiàn)mgma,而a m/s21 m/s2,解得F6 N,選項(xiàng)A正確.【考點(diǎn)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決圖象問題【題點(diǎn)】由vt、st圖象求a、F6. (多選)將物體豎直向上拋出,假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力大小不變,其速度時(shí)間圖象如圖6所示,則()圖6A.上升、下降過程中加速度大小之比為119B.上升、下降過程中加速度大小之比為101C.物體所受的重力和空氣阻力之比為91D.物體所受的重力和空氣阻力之比為101答案AD解析上升、下降過程中加速度大小分別為:a上11 m/s2,a下9 m/s2,由牛頓第二定律得:mgF阻ma上,mgF阻ma下,聯(lián)立解得mgF阻101,A、D正確.【考點(diǎn)】用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決圖象問題【題點(diǎn)】由vt、st圖象求a、F二、非選擇題7.(動(dòng)力學(xué)圖象問題)如圖7甲所示,傾角為37的足夠長(zhǎng)斜面上,質(zhì)量m1 kg的小物體在沿斜面向上的拉力F14 N作用下,由斜面底端從靜止開始運(yùn)動(dòng),2 s后撤去F,前2 s內(nèi)物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖乙所示.求:(取g10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)圖7(1)小物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);(2)撤去力F后1.8 s時(shí)間內(nèi)小物體的位移.答案(1)0.5(2)2.2 m,沿斜面向上解析(1)由題圖乙可知,02 s內(nèi)物體的加速度a14 m/s2根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)mgsin fma1,F(xiàn)Nmgcos ,而fFN代入數(shù)據(jù)解得0.5.(2)撤去F后,mgsin fma2,得a210 m/s2,設(shè)經(jīng)過t2時(shí)間減速到0,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式0v1a2t2,解得t20.8 s在0.8 s內(nèi)物體有向上運(yùn)動(dòng)的位移s20v122a2s2,得s23.2 m物體到最高點(diǎn)后向下運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度大小為a3,則mgsin fma3,解得a32 m/s2再經(jīng)t31 s物體發(fā)生位移為s3,s3a3t321 m物體在撤去F后1.8 s內(nèi)的位移ss2s3代入數(shù)據(jù)解得s2.2 m,方向沿斜面向上.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2018-2019高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 微型專題 瞬時(shí)加速度問題和動(dòng)力學(xué)圖象問題學(xué)案 粵教版必修1 2018 2019 高中物理 第四 運(yùn)動(dòng) 微型 專題 瞬時(shí) 加速度 問題 動(dòng)力學(xué) 圖象 粵教版
鏈接地址:http://appdesigncorp.com/p-6169810.html