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Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,专题二 动力学观点在力学,中的应用,知 识 方 法 聚 焦,热 点 考 向 例 析,审题破题 真题演练,栏目索引,知识方法聚焦,1.,物体或带电粒子所受合力为恒力，且与速度方向共线,2.,v,0,at,.,3.,加速度,位移,倾斜直线,4.,速度,抛物线,5.,压力,拉力,无关,加速度,超重,失重,完全失重,知识回扣,知识方法聚焦,规律方法,1.,动力学的两类基本问题的处理思路,2.,解决动力学问题的常用方法,(1),整体法与隔离法,.,(2),正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解,.,(3),逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于,直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动,.,匀减速,热点考向例析,考向,1,运动学基本规律的应用,例,1,(2014,新课标,24),公路上行驶的两汽车之间应保持一定的安全距离,.,当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在安全距离内停下而不会与前车相碰,.,通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为,1 s.,当汽车在晴天干燥沥青路面上以,108 km/h,的速度匀速行驶时，安全距离为,120 m.,设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的,.,若要求安全距离仍为,120 m,，求汽车在雨天安全行驶的最大速度,.(g,取,10 m/s,2,),审题突破,在反应时间内汽车做什么运动？采取刹车措施后呢？要求安全距离和汽车的位移有什么关系？,解析,设路面干燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为,0,，刹车时汽车的加速度大小为,a,0,，安全距离为,s,，反应时间为,t,0,，由牛顿第二定律和运动学公式得,0,mg,ma,0,式中，,m,和,v,0,分别为汽车的质量和刹车前的速度,.,设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为,a,，安全行驶的最大,速度为,v,，由牛顿第二定律和运动学公式得,mg,ma,联立,式并代入题给数据得,v,20 m,/s(,v,24 m/,s,不符合实际，舍去,),设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为,，依题意有,答案,20 m/s,解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和推论,(,即五个关系式,).,对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆向思维法,.,对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运动过程，能找出空间和时间的关系等,.,以题说法,针对训练,1,为了迎接外宾，对国宾车队要求非常严格,.,设从同一地点先后开出甲、乙两辆不同型号的国宾汽车在平直的公路上排成直线行驶,.,汽车甲先开出，汽车乙后开出,.,汽车甲从静止出发先做加速度为,a,1,的匀加速直线运动，达到速度,v,后改为匀速直线运动,.,汽车乙从静止出发先做加速度为,a,2,的匀加速直线运动，达到同一速度,v,后也改为匀速直线运动,.,要使甲、乙两辆汽车都匀速行驶时彼此间隔的间距为,s,.,则甲、乙两辆汽车依次启动的时间间隔为多少？,(,不计汽车的大小,),解析,设当甲经过一段时间,t,1,匀加速运动达到速度,v,，位移为,x,1,，,对甲，有：,v,a,1,t,1,v,2,2,a,1,s,1,设乙出发后，经过一段时间,t,2,匀加速运动达到速度,v,，位移为,s,2,，,对乙，有：,v,2,t,2,v,2,2,2,s,2,设甲匀速运动时间,t,后，乙也开始匀速运动，甲、乙依次启动的时间间隔为,t,，,由题意知：,t,t,1,t,t,2,s,s,1,v,t,s,2,答案,热点考向例析,考向,2,挖掘图象信息解决动力学问题,例,2,如图,1,甲所示，在倾角为,37,的粗糙且足够长的斜面底端，一质量,m,2 kg,可视为质点的滑块压缩一轻弹簧并锁定，滑块与弹簧不相连,.,t,0 s,时解除锁定，计算机通过传感器描绘出滑块的速度时间图象如图乙所示，其中,Ob,段为曲线，,bc,段为直线，,g,取,10 m/s,2,，,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8.,则下列说法正确的是,(,),(,双选,),A.,在,0.15 s,末滑块的加速度为,8 m/s,2,B.,滑块在,0.1,0.2 s,时间间隔内沿斜面向下运动,C.,滑块与斜面间的动摩擦因数,0.25,D.,在滑块与弹簧脱离之前，滑块一直在做加速运动,图,1,审题突破,结合图象可知滑块在斜面上分别做什么运动？,bc,段为直线说明什么？,解析,在,v,t,图象中，斜率代表加速度，,0.15 s,末滑块的加速度,a,8 m/s,2,，故,A,正确；,滑块在,0.1,0.2 s,时间间隔内沿斜面向上运动，故,B,错误；滑块在,0.1,0.2 s,内，由牛顿第二定律可知，,mg,sin 37,mg,cos 37,ma,，可求得,0.25,，故,C,正确；,答案,AC,在,0,0.1 s,过程中为滑块和弹簧接触的过程，由图象可知，滑块先做加速运动后做减速运动，故,D,错误,.,解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运动过程进行分析，从而解决问题,.,以题说法,针对训练,2,(2014,福建,15),如图,2,所示，滑块以初速度,v,0,沿表面粗糙且足够,长的固定斜面，从顶端下滑，直至速度,为零,.,对于该运动过程，若用,h,、,s,、,v,、,a,分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小，,t,表示时间，则下列图象最能正确描述这一运动规律的是,(,),图,2,(,单选,),答案,B,解析,滑块沿斜面向下做匀减速运动，故滑块下滑过程中，速度随时间均匀变化，加速度,a,不变，选项,C,、,D,错误,.,热点考向例析,考向,3,应用动力学方法分析传送带问题,例,3,如图,3,所示，一水平传送带以,4 m,/s,的速度逆时针传送，水平部分,长,L,6 m,，其左端与一倾角为,30,的光滑斜面平滑相连，斜面足够长，一个可视为质点的物块无初速度地放在传送带最右端，已知物块与传送带间的动摩擦因数,0.2,，,g,10 m/,s,2,.,求物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间,.,图,3,审题突破,物块在传送带上向左和向右如何判断做何运动？在斜面上向上、向下运动的时间是否一样？,解析,物块与传送带间的摩擦力：,f,mg,ma,1,代入数据得,a,1,2 m/s,2,设当物块加速到与传送带速度相同时发生的位移为,s,1,，,由,v,2,2,a,1,s,1,，解得：,s,1,4 m,6 m,则物块加速到,v,的时间：,物块与传送带速度相同时，它们一起运动，一起运动的位移,为,s,2,L,s,1,2 m,物块从放到传送带上到第一次滑回传送带最远端所用的时间：,t,总,t,1,t,2,2,t,3,t,4,6.1 s.,答案,6.1 s,1.,传送带问题的实质是相对运动问题，这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向,.,因此，搞清楚物体与传送带间的相对运动方向是解决该问题的关键,.,2.,传送带问题还常常涉及到临界问题，即物体与传送带速度相同，这时会出现摩擦力改变的临界状态，具体如何改变要根据具体情况判断,.,以题说法,针对训练,3,如图,4,所示，与水平方向成,37,角的传送带以恒定速度,v,2 m,/s,顺,时针方向转动，两传动轮间距,L,5 m.,现,将质量为,1 kg,且可视为质点的物块以,v,0,4 m/,s,的速度沿传送带向上的方向自底端滑上传送带,.,物块与传送带间的动摩擦因数为,0.5,，取,g,10 m/s,2,，已知,sin 37,0.6,，,cos 37,0.8,，计算时，可认为滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力，求物块在传送带上上升的最大高度,.,图,4,解析,物块刚滑上传送带时，物块相对传送带向上运动，受到摩擦力沿传送带向下，将匀减速上滑，直至与传送带速度相同，物块向上减速时，由牛顿第二定律得,mg,sin,mg,cos,ma,1,则有：,a,1,g,(sin,cos,),10,(0.6,0.5,0.8)m,/s,2,10 m/,s,2,物块沿传送带向上的位移为：,由于最大静摩擦力,f,mg,cos,mg,sin,，物块与传送带速度相同后，物块受到滑动摩擦力沿传送带向上，但合力沿传送带向下，故继续匀减速上升，直至速度为零,.,根据牛顿第二定律可得：,mg,sin,mg,cos,ma,2,得：,a,2,g,(sin,cos,),10,(0.6,0.5,0.8)m,/s,2,2 m/,s,2,答案,0.96 m,物块沿传送带向上运动的位移为：,则物块沿传送带上升的最大高度为：,H,(,s,1,s,2,)sin 37,(0.6,1),0.6 m,0.96 m.,例,4,(14,分,),如图,5,所示，水平地面上有一质量为,M,的长木板，一个质量为,m,的物块,(,可视为质点,),放在长木板的最右端,.,已知,m,与,M,之间的动摩擦因数为,1,，木板与地面间的动摩擦因数为,2,.,从某时刻起物块,m,以,v,1,的水平初速度向左运动，同时木板,M,在水平外力,F,作用下始终向右以速度,v,2,(,v,2,v,1,),匀速运动，求：,审题破题 真题演练,2.,应用动力学方法分析,“,滑块,木板模型,”,问题,图,5,(1),在物块,m,向左运动过程中外力,F,的大小；,(2),木板至少多长物块不会从木板上滑下来？,思,维,导,图,答题模板,解析,(1),在物块,m,向左运动过程中，木板受力如,图所示，其中,f,1,、,f,2,分别为物块和地面给木板,的摩擦力，由题意可知,f,1,1,mg,(1,分,),f,2,2,(,m,M,),g,(2,分,),由平衡条件得：,F,f,1,f,2,1,mg,2,(,m,M,),g,(2,分,),(2),设物块向左匀减速至速度为零的时间为,t,1,，则,t,1,(1,分,),答题模板,设物块向左匀减速运动的位移为,s,1,，则,设物块由速度为零向右匀加速至与木板同速,(,即停止相对滑动,),的时间为,t,2,，则,t,2,(1,分,),设物块向右匀加速运动的位移为,s,2,，则,答题模板,此过程中木板向右匀速运动的总位移为,s,，则,s,v,2,(,t,1,t,2,)(1,分,),则物块不从木板上滑下来的最小长度：,L,s,s,1,s,2,(2,分,),答题模板,点,睛,之,笔,平板车类问题中，滑动摩擦力的分析方法与传送带类似，但这类问题比传送带类问题更复杂，因为平板车往往受到摩擦力的影响也做匀变速直线运动，处理此类双体匀变速运动问题要注意从速度、位移、时间等角度，寻找它们之间的联系,.,要使滑块不从车的末端掉下来的临界条件是滑块到达小车末端时的速度与小车的速度恰好相等,.,高 考 现 场,(,限时：,15,分钟，满分,18,分,),如图,6,所示，倾角,30,的足够长光滑斜,面固定在水平面上，斜面上放一长,L,1.8 m,、质量,M,3 kg,的薄木板，木板的最,右端叠放一质量,m,1 kg,的小物块，物块,与木板间的动摩擦因数,.,对木板施加沿斜面向上的恒力,F,，使木板沿斜面由静止开始做匀加速直线运动,.,设物块与木板间最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度,g,10 m/s,2,.,图,6,(1),为使物块不滑离木板，求力,F,应满足的条件；,解析,对,M,、,m,组成的整体，由牛顿第二定律,答案,F,30 N,F,(,M,m,),g,sin,(,M,m,),a,对,m,，有,f,mg,sin,ma,f,mg,cos,代入数据得,F,30 N.,(2),若,F,37.5 N,，物块能否滑离木
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