2015高考物理二輪廣東專用專題突破課件專題二-動力學(xué)觀點(diǎn)在力學(xué)中的應(yīng)用專題突破課件

1、專題二 動力學(xué)觀點(diǎn)在力學(xué) 中的應(yīng)用,,,欄目索引,知識方法聚焦,,知識回扣,,知識方法聚焦,規(guī)律方法,,2.解決動力學(xué)問題的常用方法(1)整體法與隔離法.(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進(jìn)行分解，有時(shí)根據(jù)情況也可以把加速度進(jìn)行正交分解.(3)逆向思維法：把運(yùn)動過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究問題的方法，一般用于直線運(yùn)動問題，比如剎車問題、豎直上拋運(yùn)動.,勻減速,,熱點(diǎn)考向例

2、析,考向1　運(yùn)動學(xué)基本規(guī)律的應(yīng)用,例1　(2014?新課標(biāo)Ⅰ?24)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離.當(dāng)前車突然停止時(shí)，后車司機(jī)可以采取剎車措施，使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰.通常情況下，人的反應(yīng)時(shí)間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時(shí)間之和為1 s.當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時(shí)，安全距離為120 m.設(shè)雨天時(shí)汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時(shí)的 .若要求安全距離仍為120 m，求汽車在雨天安

3、全行駛的最大速度.(g取10 m/s2),審題突破 　在反應(yīng)時(shí)間內(nèi)汽車做什么運(yùn)動？采取剎車措施后呢？要求安全距離和汽車的位移有什么關(guān)系？,μ0mg＝ma0 ①,式中，m和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度.,,設(shè)在雨天行駛時(shí)汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大速度為v，由牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式得μmg＝ma ④,聯(lián)立①②③④⑤式并代入題給數(shù)據(jù)得v＝20 m/s(v＝－24

4、 m/s不符合實(shí)際，舍去),設(shè)在雨天行駛時(shí)，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為μ，依題意有,答案　20 m/s,,解決此類問題必須熟練掌握運(yùn)動學(xué)的基本規(guī)律和推論(即五個(gè)關(guān)系式).對于勻減速直線運(yùn)動還要會靈活運(yùn)用逆向思維法.對于追及相遇問題要能分別清晰地分析兩物體的運(yùn)動過程，能找出空間和時(shí)間的關(guān)系等.,以題說法,,,針對訓(xùn)練1 為了迎接外賓，對國賓車隊(duì)要求非常嚴(yán)格.設(shè)從同一地點(diǎn)先后開出甲、乙兩輛不同型號的國賓汽車在平直的公路上排成直線行駛.汽車

5、甲先開出，汽車乙后開出.汽車甲從靜止出發(fā)先做加速度為a1的勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到速度v后改為勻速直線運(yùn)動.汽車乙從靜止出發(fā)先做加速度為a2的勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到同一速度v后也改為勻速直線運(yùn)動.要使甲、乙兩輛汽車都勻速行駛時(shí)彼此間隔的間距為s.則甲、乙兩輛汽車依次啟動的時(shí)間間隔為多少？(不計(jì)汽車的大小),,解析　設(shè)當(dāng)甲經(jīng)過一段時(shí)間t1勻加速運(yùn)動達(dá)到速度v，位移為x1，,對甲，有：v＝a1t1 ①,v2＝2a1s1

6、 ②,設(shè)乙出發(fā)后，經(jīng)過一段時(shí)間t2勻加速運(yùn)動達(dá)到速度v，位移為s2，,對乙，有：v＝ɑ2t2 ③,v2＝2ɑ2s2 ④,,設(shè)甲勻速運(yùn)動時(shí)間t后，乙也開始勻速運(yùn)動，甲、乙依次啟動的時(shí)間間隔為Δt，,由題意知：Δt＝t1＋t－t2 ⑤,s＝s1＋vt－s2⑥,答案,,熱點(diǎn)考向例析,考向2　挖掘圖象信息解決動力學(xué)問題,A.在0.15

7、s末滑塊的加速度為－8 m/s2B.滑塊在0.1～0.2 s時(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向下運(yùn)動C.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.25D.在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運(yùn)動,,,圖1,審題突破　結(jié)合圖象可知滑塊在斜面上分別做什么運(yùn)動？bc段為直線說明什么？,滑塊在0.1～0.2 s時(shí)間間隔內(nèi)沿斜面向上運(yùn)動，故B錯(cuò)誤；滑塊在0.1～0.2 s內(nèi)，由牛頓第二定律可知，－mgsin 37°－μmgcos 37°＝ma，

8、可求得μ＝0.25，故C正確；,,答案　AC,在0～0.1 s過程中為滑塊和彈簧接觸的過程，由圖象可知，滑塊先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動，故D錯(cuò)誤.,,解圖象類問題的關(guān)鍵在于將圖象與物理過程對應(yīng)起來，通過圖象的坐標(biāo)軸、關(guān)鍵點(diǎn)、斜率、面積等信息，對運(yùn)動過程進(jìn)行分析，從而解決問題.,以題說法,,,針對訓(xùn)練2 (2014·福建·15)如圖2所示，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，

9、從頂端下滑，直至速度為零. 對于該運(yùn)動過程，若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示時(shí)間，則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動規(guī)律的是(　　),圖2,(單選),,,,答案　B,解析　滑塊沿斜面向下做勻減速運(yùn)動，故滑塊下滑過程中，速度隨時(shí)間均勻變化，加速度a不變，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.,,熱點(diǎn)考向例析,考向3　應(yīng)用動力學(xué)方法分析傳送帶問題,審題突破　物塊在傳送帶上向左和向右如何判斷做何運(yùn)動？在斜面上向上、向下運(yùn)動的

10、時(shí)間是否一樣？,代入數(shù)據(jù)得a1＝2 m/s2,設(shè)當(dāng)物塊加速到與傳送帶速度相同時(shí)發(fā)生的位移為s1，,由v2＝2a1s1，解得：s1＝4 m＜6 m,則物塊加速到v的時(shí)間：,物塊與傳送帶速度相同時(shí)，它們一起運(yùn)動，一起運(yùn)動的位移為s2＝L－s1＝2 m,,物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠(yuǎn)端所用的時(shí)間：t總＝t1＋t2＋2t3＋t4＝6.1 s.,答案　6.1 s,,1.傳送帶問題的實(shí)質(zhì)是相對運(yùn)動問題，這樣的相對運(yùn)動將直接影響摩擦力的

11、方向.因此，搞清楚物體與傳送帶間的相對運(yùn)動方向是解決該問題的關(guān)鍵.2.傳送帶問題還常常涉及到臨界問題，即物體與傳送帶速度相同，這時(shí)會出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷.,以題說法,,,針對訓(xùn)練3 如圖4所示，與水平方向成37°角的傳送帶以恒定速度v＝2 m/s順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動，兩傳動輪間距L＝5 m.現(xiàn)將質(zhì)量為1 kg且可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊以v0＝4 m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送

12、帶.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ＝0.5，取g＝10 m/s2，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，計(jì)算時(shí)，可認(rèn)為滑動摩擦力近似等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度.,圖4,,解析　物塊剛滑上傳送帶時(shí)，物塊相對傳送帶向上運(yùn)動，受到摩擦力沿傳送帶向下，將勻減速上滑，直至與傳送帶速度相同，物塊向上減速時(shí)，由牛頓第二定律得,mgsin θ＋μmgcos θ＝ma1,則有：a1＝g(sin θ＋

13、μcos θ)＝10×(0.6＋0.5×0.8) m/s2＝10 m/s2,物塊沿傳送帶向上的位移為：,,由于最大靜摩擦力f＝μmgcos θ＜mgsin θ，物塊與傳送帶速度相同后，物塊受到滑動摩擦力沿傳送帶向上，但合力沿傳送帶向下，故繼續(xù)勻減速上升，直至速度為零.,根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin θ－μmgcos θ＝ma2,得：a2＝g(sin θ－μcos θ)＝10×(0.6－0.5×

14、0.8)m/s2＝2 m/s2,,答案　0.96 m,物塊沿傳送帶向上運(yùn)動的位移為：,則物塊沿傳送帶上升的最大高度為：H＝(s1＋s2)sin 37°＝(0.6＋1)×0.6 m＝0.96 m.,例4　(14分)如圖5所示，水平地面上有一質(zhì)量為M的長木板，一個(gè)質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))放在長木板的最右端.已知m與M之間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2.從某時(shí)刻起物塊m以v1的水平初速度向左運(yùn)動，

15、同時(shí)木板M在水平外力F作用下始終向右以速度v2(v2>v1)勻速運(yùn)動，求：,,審題破題 真題演練,2.應(yīng)用動力學(xué)方法分析“滑塊—木板模型”問題,圖5,(1)在物塊m向左運(yùn)動過程中外力F的大小；(2)木板至少多長物塊不會從木板上滑下來？,思,維,導(dǎo),圖,,,答題模板,,,解析　(1)在物塊m向左運(yùn)動過程中，木板受力如圖所示，其中f1、f2分別為物塊和地面給木板的摩擦力，由題意可知,f1＝μ1mg

16、 (1分),f2＝μ2(m＋M)g(2分),由平衡條件得：F＝f1＋f2＝μ1mg＋μ2(m＋M)g(2分),(2)設(shè)物塊向左勻減速至速度為零的時(shí)間為t1，則t1＝(1分),,答題模板,,,設(shè)物塊向左勻減速運(yùn)動的位移為s1，則,設(shè)物塊由速度為零向右勻加速至與木板同速(即停止相對滑動)的時(shí)間為t2，則t2＝ (1分),設(shè)物塊向右勻加速運(yùn)動的位移為s2，則,,答題模板,,,此過程中木板向右勻

17、速運(yùn)動的總位移為s′，則,s′＝v2(t1＋t2) (1分),則物塊不從木板上滑下來的最小長度：L＝s′＋s1－s2 (2分),,答題模板,,,,點(diǎn)睛之筆,,平板車類問題中，滑動摩擦力的分析方法與傳送帶類似，但這類問

18、題比傳送帶類問題更復(fù)雜，因?yàn)槠桨遘囃艿侥Σ亮Φ挠绊懸沧鰟蜃兯僦本€運(yùn)動，處理此類雙體勻變速運(yùn)動問題要注意從速度、位移、時(shí)間等角度，尋找它們之間的聯(lián)系.要使滑塊不從車的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達(dá)小車末端時(shí)的速度與小車的速度恰好相等.,高 考 現(xiàn) 場 (限時(shí)：15分鐘，滿分18分),,如圖6所示，傾角α＝30°的足夠長光滑斜面固定在水平面上

19、，斜面上放一長L＝1.8 m、質(zhì)量M＝3 kg的薄木板，木板的最右端疊放一質(zhì)量m＝1 kg的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ＝ .對木板施加沿斜面向上的恒力F，使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g＝10 m/s2.,圖6,(1)為使物塊不滑離木板，求力F應(yīng)滿足的條件；,答案　F≤30 N,F－(M＋m)gsin α＝(M＋m)a,對m，有f－mgsin α＝ma