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1、專題2力與物體的直線運(yùn)動(dòng),知識(shí)專題,,網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,考題二運(yùn)動(dòng)學(xué)圖象問題,考題三牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,,欄目索引,考題一勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(dòng)規(guī)律的應(yīng)用,1.勻變速直線運(yùn)動(dòng)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(shí)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(gè)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(dòng)，一定要注意追上前該物體是否已
2、停止運(yùn)動(dòng)，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(shí)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(dòng).已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間為1 s，汽車啟動(dòng)后以0.5 m/s2的加速度一直做勻加速直線運(yùn)動(dòng).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(shí)間為t1，速度為v1， v1v0a1t1 解得：t120 s，v116 m/s 而汽車在t219
3、s的時(shí)間內(nèi)發(fā)生的位移為： 速度為：v2a2t29.5 m/s 假設(shè)再經(jīng)時(shí)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_(tái)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(dòng)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(shí)開始計(jì)時(shí)，此后“蛟龍?zhí)枴眲驕p速上浮，經(jīng)過時(shí)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(shí)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(dòng)學(xué)圖象問題,知識(shí)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(shí)別兩個(gè)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(gè)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，要注意兩個(gè)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(shí)兩者的距離.,例2甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)同時(shí)開始沿同一方向運(yùn)動(dòng)，甲物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象為兩段直線，乙物體運(yùn)動(dòng)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(shí)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(dòng) C.兩物體t1時(shí)刻相距最遠(yuǎn)，t4時(shí)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(shí)間段
6、內(nèi)，甲做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，t2t4時(shí)間內(nèi)甲物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)； 速度是矢量，在速度時(shí)間圖象中，只能表示直線運(yùn)動(dòng)，B錯(cuò)； 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，t3時(shí)刻兩物體相距最遠(yuǎn)，C錯(cuò)； 在速度時(shí)間圖象中，圖線下面所包圍的面積即為位移，可求知0t4時(shí)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(shí)間變化的關(guān)系，已知乙車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，其圖線與t軸相切于10 s處，下列說法正確的是() A.5 s時(shí)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(shí)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(shí)乙車速度較大，故A錯(cuò)誤.,3,4,4.靜止在光滑水平面上的物體，同時(shí)受到在同一直線 上的力F1、F2作用，F(xiàn)1、F2隨時(shí)間變化的圖象如圖5 所示，則物體在02t時(shí)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(dòng)定律的應(yīng)用,方法指導(dǎo),1.動(dòng)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(dòng)情況
8、. (2)由果溯因已知物體的運(yùn)動(dòng)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(shí)，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)，等于零時(shí)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(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時(shí)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(shí)，超重；物體向下加速或向上減速時(shí)，失重.,3.瞬時(shí)性問題的處理 (1)牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律，加速度和力同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，分析物體在
9、某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析該瞬時(shí)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(shí)產(chǎn)生或恢復(fù)，故繩的彈力可以瞬時(shí)突變. 輕彈簧(或橡皮繩)兩端均連有物體時(shí)，形變恢復(fù)需較長時(shí)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(gè)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(shí)，一般采用隔離法；求連接體內(nèi)各物體間的相互作用力時(shí)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(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖6豎直平面內(nèi)，制動(dòng)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?dòng)坡床，當(dāng)車速為23 m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的底端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4 m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m，再過一段時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)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(dòng)時(shí)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(dòng) 過程中，貨物與車廂的動(dòng)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(dòng)坡床向下. 答案5 m/s2方向沿制動(dòng)坡床向下,,解析答案,(2)制動(dòng)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(dòng)坡床底端時(shí)的車速為v23 m/s.貨物在車廂內(nèi)開始滑動(dòng)到車頭距制動(dòng)坡床頂端s038 m的過程中，用時(shí)為t，貨物相對制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s1，在車廂內(nèi)滑動(dòng)的距離s4 m，貨車的加速度大小為a2，貨車相對制動(dòng)坡床的運(yùn)動(dòng)距離為s2.貨車受到制動(dòng)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(dòng)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(dòng)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(shí)，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(cuò)誤，C正確； 彈力大于重力，乘客處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)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(gè)物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng)，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(dòng)，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(gè)時(shí)刻： (1)初始時(shí)刻物體相對于傳送帶的速度或滑動(dòng)方向決定了該時(shí)刻摩擦力的方向. (2)物體與傳送帶速度相等的時(shí)刻摩擦力的大小(或有無)、性質(zhì)(滑動(dòng)摩擦力或靜摩擦力)或方向會(huì)發(fā)生改變.正確判斷這兩個(gè)時(shí)刻的摩擦力，才能正確確定物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì).,2.分析滑塊木板類模型時(shí)要抓住一個(gè)轉(zhuǎn)折和兩個(gè)關(guān)聯(lián) (1)一個(gè)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(dòng)狀態(tài)變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn). (2)兩個(gè)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(huì)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(shí)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(dòng)到傳送帶上，傳送帶的D點(diǎn)與高處平臺(tái)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(dòng)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(dòng)
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(dòng)的時(shí)間； (2)計(jì)算說明，箱子能否運(yùn)送到高處平臺(tái)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(dòng)摩擦因數(shù)為，小滑塊速度隨時(shí)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(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滑塊下滑時(shí)(mgsin mgcos )，將一直勻加速到底端；當(dāng)滑塊上滑時(shí)(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(dòng)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(dòng)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(dòng)，當(dāng)滑塊達(dá)到隨木板運(yùn)動(dòng)的最大加速度時(shí)，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(shí)，在木板抽出時(shí)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(dòng)的距離最大，故應(yīng)沿木板的對角線方向抽木板. 設(shè)此時(shí)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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