1、第8讲 牛顿运动定律的应用,-2-,-3-,考点一,考点二,考点三,考点四,动力学两类基本问题 核心知识整合 解决问题的两个关键 1.应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁 。 2.对研究对象进行正确的受力分析或运动分析。 动力学两类基本问题的求解思路,可用下面的框图来表示:,加速度,-4-,考点一,考点二,考点三,考点四,命题点一 已知受力求运动 【例1】 如图甲所示,一小物块沿光滑斜面从静止向下滑,其对应的速率与时间关系图如图乙所示,如果从斜面较高的位置静止释放小物块,下列图象正确的是(假设地面与小物块之间的摩擦力不变,小物块从斜面进入地面速率不变。)( ),-5-,考点一,考点二,考点三
2、,考点四,答案,解析,-6-,考点一,考点二,考点三,考点四,【例2】 (2018浙江温州九校期末)由于下了大雪,许多同学在课间追逐嬉戏,尽情玩耍,而同学王清和张华却做了一个小实验:他们造出一个方形的雪块,让它以初速度v0=6.4 m/s从一斜坡的底端沿坡面冲上该足够长的斜坡(坡上的雪已压实,斜坡表面平整)。已知雪块与坡面间的动摩擦因数为=0.05,他们又测量了斜坡的倾角为=37,如图所示。求:(sin 37=0.6,cos 37=0.8, ,g取10 m/s2)(1)雪块在上滑过程中加速度多大? (2)雪块沿坡面向上滑的最大距离是多少? (3)雪块沿坡面滑到底端的速度大小。,答案:(1)6.
3、4 m/s2 (2)3.2 m (3)6 m/s,-7-,考点一,考点二,考点三,考点四,-8-,考点一,考点二,考点三,考点四,命题点二 已知运动求受力 【例3】 质量为1 kg的质点,受水平恒力作用,由静止开始做匀加速直线运动,它在第t秒内的位移为x,则F的大小为( ),答案,解析,-9-,考点一,考点二,考点三,考点四,【例4】 如图所示,小车板面上的物体质量为m=8 kg,它被一根水平方向上拉伸了的弹簧拉住而静止在小车上,这时弹簧的弹力为6 N。现沿水平向右的方向对小车施以作用力,使小车由静止开始运动起来,运动中加速度由零逐渐增大到1 m/s2,随即以1 m/s2的加速度做匀加速直线运
4、动。以下说法正确的是( )A.弹簧对物体的弹力先增大后保持不变 B.物体受到的摩擦力先减小后保持不变 C.当小车加速度(向右)为0.75 m/s2时,物体不受摩擦力作用 D.小车以1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动时,物体受到的摩擦力为8 N,答案,解析,-10-,考点一,考点二,考点三,考点四,超重与失重现象 核心知识整合 1.物体发生完全失重现象时,与重力相关的一切现象消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液柱不再产生向下的压强等。 2.不论超重、失重或完全失重,物体的重力不变。 3.物体是处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向,与速度的大小和方向没有直接关系。,
5、-11-,考点一,考点二,考点三,考点四,关键能力提升 命题点 超重失重 【例5】 (20162017学年浙江台州中学高一下学期第二次统练)在一个竖直方向运动的密闭升降机内,用弹簧测力计挂着一个已知质量的砝码,当地的重力加速度已知。根据弹簧测力计的读数,我们可以知道( ) A.升降机加速度的大小和方向 B.升降机速度的大小和方向 C.升降机加速度的大小和速度的方向 D.升降机加速度的大小和方向以及速度的方向,答案,解析,-12-,考点一,考点二,考点三,考点四,整体法和隔离法的应用 核心知识整合 1.整体法与隔离法 (1)整体法是指对问题涉及的整个系统或过程进行研究的方法。 (2)隔离法是指从
6、整个系统中隔离出某一部分物体,进行单独研究的方法。 2.整体法与隔离法常用来解决的问题 (1)连接体问题 这类问题一般是连接体(系统)内各物体保持相对静止,即具有相同的加速度。解题时,一般采用先整体、后隔离的方法。 建立坐标系时要根据矢量正交分解越少越好的原则,选择正交分解力或正交分解加速度。,-13-,考点一,考点二,考点三,考点四,(2)滑轮类问题若要求绳的拉力,一般都必须采用隔离法。例如(如图所示)绳跨过定滑轮连接的两物体虽然加速度大小相同,但方向不同,故采用隔离法。,-14-,考点一,考点二,考点三,考点四,3.应用整体法与隔离法的注意事项 物体系统的动力学问题涉及多个物体的运动,各物
7、体既相互独立,又通过内力相互联系。处理各物体加速度都相同的连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般思路是: (1)求内力时,先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。 (2)求外力时,先用隔离法求加速度,再用整体法求整体受到的外部作用力。,-15-,考点一,考点二,考点三,考点四,关键能力提升 命题点 整体法隔离法 【例6】 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是( )A.在上升或下降过程中A对B的压力一定为零 B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D.在上升和下降过程中A对B
8、的压力等于A物体受到的重力,答案,解析,-16-,考点一,考点二,考点三,考点四,【例7】 (2018浙江宁波重点中学高三上学期期末热身联考)1966年科学家曾在太空中完成了测定质量的实验。实验时,用双子星号宇宙飞船m1,去接触正在轨道上运行的火箭组m2(火箭组的发动机已经熄火)。接触以后,开动双子星号飞船的推进器,使飞船和火箭组共同加速,测得7 s内飞船和火箭组的速度变化量为0.91 m/s。若飞船与火箭组接触前开动双子星号飞船的推进器(推进器两次工作状态相同),使飞船加速,测得5 s内飞船的速度变化量为1.32 m/s。已知双子星号宇宙飞船的质量m1=3 400 kg,则火箭组的质量m2约
9、为( )A.1 500 kg B.3 500 kg C.5 000 kg D.6 000 kg,答案,解析,-17-,考点一,考点二,考点三,考点四,方法技巧对于两个(或两个以上)物体相互连接参与运动的系统,基本思路:先整体后隔离即一般先以整体作为研究对象,应用牛顿第二定律求出共同的加速度,再隔离其中某一物体作为研究对象,列式求出物体间的相互作用力或其他物理量。,-18-,考点一,考点二,考点三,考点四,动力学中的临界极限问题 核心知识整合 1.有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,即表明题述的过程存在临界点。 2.若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程存在
10、“起止点”,而这些起止点往往对应临界状态。 3.若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在极值,这个极值点往往是临界点。 4.若题目要求“最终加速度”“稳定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度。,-19-,考点一,考点二,考点三,考点四,关键能力提升 命题点一 接触与脱离的临界问题 【例8】 如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离。下列说法正确的是 ( )A.B和A刚分离时,弹簧长度等于原长 B.B和A刚分离时,它们的加速度为g C.弹簧的劲度系数等于 D.在B与A分离之前,它们做匀加速直
11、线运动,答案,解析,-20-,考点一,考点二,考点三,考点四,易错警示(1)两接触的物体分离之前的速度和加速度均相同。 (2)两物体分离瞬间的速度和加速度仍相同,但物体间的作用力为零。,-21-,考点一,考点二,考点三,考点四,命题点二 叠加体系统的临界极值问题,答案,解析,-22-,考点一,考点二,考点三,考点四,方法技巧叠加体系统临界问题的求解思路,-23-,1,2,3,4,5,1.(2018浙江嘉兴期末)静止在粗糙水平面上的物体A,受到如图乙所示水平向右的外力F作用,关于其运动情况,下列描述错误的是( )A.在01 s内,物体A可能始终静止 B.在01 s内,物体A可能先静止后做变加速直
12、线运动 C.在13 s内,物体A可能做匀加速直线运动 D.在34 s内,物体A可能做加速度增大的直线运动,答案,解析,-24-,1,2,3,4,5,2.(2018浙江金华十校期末)质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上,他的重心的速率随时间变化的图象如图所示,取竖直向上为正方向。g取10 m/s2,由图象可知( ),A.t=0.5 s时他的加速度为3 m/s2 B.t=0.4 s他处于超重状态 C.t=1.1 s时他受到单杠的作用力的大小是620 N D.t=1.5 s时他处于超重状态,答案,解析,-25-,1,2,3,4,5,3.“蹦床”是奥运会的一种竞技项目,比赛时,可在弹性网
13、上安装压力传感器,利用压力传感器记录运动员运动过程中对弹性网的压力,并由计算机作出压力(F)-时间(t)图象,如图为某一运动员比赛时计算机作出的F-t图象,不计空气阻力,则关于该运动员,下列说法正确的是( )A.裁判打分时可以把该运动员的运动看成质点的运动 B.1 s末该运动员的运动速度最大 C.1 s末到2 s末,该运动员在做加速运动,处于超重状态 D.3 s末该运动员运动到最高点,答案,解析,-26-,1,2,3,4,5,答案,解析,-27-,1,2,3,4,5,5.如图所示,两个质量分别为m1=2 kg、m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接,两个大小分别为F1=30 N,F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则( ) A.弹簧测力计的示数是10 N B.弹簧测力计的示数是50 N C.在突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的示数不变 D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度不变,答案,解析,
