《高考物理考前三個月 名師專題講義 專題二 力與物體的直線運動 第1課時 動力學觀點在力學中的應(yīng)用課件》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理考前三個月 名師專題講義 專題二 力與物體的直線運動 第1課時 動力學觀點在力學中的應(yīng)用課件（43頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、本專題解決的是物體本專題解決的是物體(或帶電體或帶電體)在力的作用下的勻變速直線運動在力的作用下的勻變速直線運動問題高考對本專題考查的內(nèi)容主要有：問題高考對本專題考查的內(nèi)容主要有：勻變速直線運動的規(guī)律及運動圖勻變速直線運動的規(guī)律及運動圖像像問題；問題；行車安全問題；行車安全問題；物體在傳送帶物體在傳送帶(或平板車或平板車)上的運動問題；上的運動問題；帶電粒子帶電粒子(或帶電或帶電體體)在電場、磁場中的勻變速直線運動問題；在電場、磁場中的勻變速直線運動問題；電磁感應(yīng)中的動電磁感應(yīng)中的動力學分析考查的主要方法和規(guī)律有：動力學方法、圖力學分析考查的主要方法和規(guī)律有：動力學方法、圖像像法、法、臨界問題
2、的處理方法、運動學的基本規(guī)律等臨界問題的處理方法、運動學的基本規(guī)律等專題定位抓住抓住“兩個分析兩個分析”和和“一個橋梁一個橋梁”“兩個分析兩個分析”是指是指“受受力分析力分析”和和“運動情景或運動過程分析運動情景或運動過程分析”“一個橋梁一個橋梁”是是指指“加速度是聯(lián)系運動和受力的橋梁加速度是聯(lián)系運動和受力的橋梁”綜合應(yīng)用牛頓運動綜合應(yīng)用牛頓運動定律和運動學公式解決問題定律和運動學公式解決問題應(yīng)考策略 知 識 方 法 聚 焦 熱 點 考 向 例 析 審題破題 真題演練欄目索引知識方法聚焦1.物體或帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線物體或帶電粒子所受合力為恒力，且與速度方向共線2.v0at
3、.3.加速度加速度 位移位移 傾斜直線傾斜直線4.速度速度 拋物線拋物線5.壓力壓力 拉力拉力 無關(guān)無關(guān) 加速度加速度 超重超重 失重失重 完全失重完全失重 知識回扣 知識方法聚焦規(guī)律方法1.動力學的兩類基本問題的處理思路動力學的兩類基本問題的處理思路2.解決動力學問題的常用方法解決動力學問題的常用方法(1)整體法與隔離法整體法與隔離法.(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進行正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向進行分解，有時根據(jù)情況也可以把加速度進行正交分解分解，有時根據(jù)情況也可以把加速度進行正交分解.(3)逆向思維法：把運動過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究逆向思維
4、法：把運動過程的末狀態(tài)作為初狀態(tài)的反向研究問題的方法，一般用于問題的方法，一般用于直線運動問題，比如剎車直線運動問題，比如剎車問題、豎直上拋運動問題、豎直上拋運動.勻減速勻減速熱點考向例析考向1運動學基本規(guī)律的應(yīng)用例1(2014新課標新課標24)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離定的安全距離.當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車當前車突然停止時，后車司機可以采取剎車措施，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.通常情通常情況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為況下，人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1
5、 s.當汽當汽車在晴天干燥瀝青路面上以車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h的速度勻速行駛時，的速度勻速行駛時，安全距離為安全距離為120 m.設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時因數(shù)為晴天時的的 .若要求安全距離仍為若要求安全距離仍為120 m，求汽車在雨，求汽車在雨天安全行駛的最大速度天安全行駛的最大速度.(g取取10 m/s2)審題突破審題突破 在反應(yīng)時間內(nèi)汽車做什么運動？采取剎車措施后在反應(yīng)時間內(nèi)汽車做什么運動？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？呢？要求安全距離和汽車的位移有什么關(guān)系？解析設(shè)路面干燥時，汽車與地面間的
6、動摩擦因數(shù)為設(shè)路面干燥時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為0，剎車，剎車時汽車的加速度大小為時汽車的加速度大小為a0，安全距離為，安全距離為s，反應(yīng)時間為，反應(yīng)時間為t0，由牛，由牛頓第二定律和運動學公式得頓第二定律和運動學公式得0mgma0 式中，式中，m和和v0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度.設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為a，安全行駛的最大，安全行駛的最大速度為速度為v，由牛頓第二定律和運動學公式得，由牛頓第二定律和運動學公式得mgma 聯(lián)立聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得式并代入題給數(shù)據(jù)得v20 m/s(v24 m/s不符合實際，舍
7、去不符合實際，舍去)設(shè)在雨天行駛時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為設(shè)在雨天行駛時，汽車與地面間的動摩擦因數(shù)為，依題意有，依題意有答案20 m/s解決此類問題必須熟練掌握運動學的基本規(guī)律和推論解決此類問題必須熟練掌握運動學的基本規(guī)律和推論(即五個關(guān)系式即五個關(guān)系式).對于勻減速直線運動還要會靈活運用逆對于勻減速直線運動還要會靈活運用逆向思維法向思維法.對于追及相遇問題要能分別清晰地分析兩物對于追及相遇問題要能分別清晰地分析兩物體的運動過程，能找出空間和時間的關(guān)系等體的運動過程，能找出空間和時間的關(guān)系等.以題說法針對訓練針對訓練1 為了迎接外賓，對國賓車隊要求非常嚴格為了迎接外賓，對國賓車隊要求非常嚴
8、格.設(shè)從設(shè)從同一地點先后開出甲、乙兩輛不同型號的國賓汽車在平直同一地點先后開出甲、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的公路上排成直線行駛.汽車甲先開出，汽車乙后開出汽車甲先開出，汽車乙后開出.汽汽車甲從靜止出發(fā)先做加速度為車甲從靜止出發(fā)先做加速度為a1的勻加速直線運動，達到的勻加速直線運動，達到速度速度v后改為勻速直線運動后改為勻速直線運動.汽車乙從靜止出發(fā)先做加速度汽車乙從靜止出發(fā)先做加速度為為a2的勻加速直線運動，達到同一速度的勻加速直線運動，達到同一速度v后也改為勻速直線后也改為勻速直線運動運動.要使甲、乙兩輛汽車都勻速行駛時彼此間隔的間距為要使甲、乙兩輛汽車都勻速行駛時
9、彼此間隔的間距為x.則甲、乙兩輛汽車依次啟動的時間間隔為多少？則甲、乙兩輛汽車依次啟動的時間間隔為多少？(不計汽不計汽車的大小車的大小)解析設(shè)當甲經(jīng)過一段時間設(shè)當甲經(jīng)過一段時間t1勻加速運動達到速度勻加速運動達到速度v，位移為，位移為x1，對甲，有：對甲，有：va1t1 v22a1x1 設(shè)乙出發(fā)后，經(jīng)過一段時間設(shè)乙出發(fā)后，經(jīng)過一段時間t2勻加速運動達到速度勻加速運動達到速度v，位移為，位移為x2，對乙，有：對乙，有：v 2t2 v22 2x2 設(shè)甲勻速運動時間設(shè)甲勻速運動時間t后，乙也開始勻速運動，甲、乙依次啟動后，乙也開始勻速運動，甲、乙依次啟動的時間間隔為的時間間隔為t，由題意知：由題意知
10、：tt1tt2 xx1vtx2答案熱點考向例析考向2挖掘圖像信息解決動力學問題例例2 如圖如圖1甲所示，在傾角為甲所示，在傾角為37的粗糙且足夠長的斜面底端，的粗糙且足夠長的斜面底端，一質(zhì)量一質(zhì)量m2 kg可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊可視為質(zhì)點的滑塊壓縮一輕彈簧并鎖定，滑塊與彈簧不相連與彈簧不相連.t0 s時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑時解除鎖定，計算機通過傳感器描繪出滑塊的速度時間圖塊的速度時間圖像像如圖乙所示，其中如圖乙所示，其中Ob段為曲線，段為曲線，bc段為直段為直線，線，g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.則下列說法正則下列說法正確的是確的
11、是()A.在在0.15 s末滑塊的加速度為末滑塊的加速度為8 m/s2B.滑塊在滑塊在0.10.2 s時間間隔內(nèi)沿斜面向下運動時間間隔內(nèi)沿斜面向下運動C.滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)0.25D.在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運動在滑塊與彈簧脫離之前，滑塊一直在做加速運動圖圖1審題突破審題突破結(jié)合圖結(jié)合圖像像可知滑塊在斜面上分別做什么運動？可知滑塊在斜面上分別做什么運動？bc段段為直線說明什么？為直線說明什么？解析 在在vt圖圖像像中，斜率代表加速度，中，斜率代表加速度，0.15 s末滑塊的加速末滑塊的加速度度a8 m/s2，故，故A正確；正確；滑塊在滑塊在0.10.
12、2 s時間間隔內(nèi)沿斜面向上運動，故時間間隔內(nèi)沿斜面向上運動，故B錯誤；滑錯誤；滑塊在塊在0.10.2 s內(nèi)，由牛頓第二定律可知，內(nèi)，由牛頓第二定律可知，mgsin 37mgcos 37ma，可求得，可求得0.25，故，故C正確；正確；答案AC在在00.1 s過程中為滑塊和彈簧接觸的過程，由圖過程中為滑塊和彈簧接觸的過程，由圖像像可知，滑可知，滑塊先做加速運動后做減速運動，故塊先做加速運動后做減速運動，故D錯誤錯誤.解圖解圖像像類問題的關(guān)鍵在于將圖類問題的關(guān)鍵在于將圖像像與物理過程對應(yīng)起來，與物理過程對應(yīng)起來，通過圖通過圖像像的坐標軸、關(guān)鍵點、斜率、面積等信息，對的坐標軸、關(guān)鍵點、斜率、面積等信
13、息，對運動過程進行分析，從而解決問題運動過程進行分析，從而解決問題.以題說法針對訓練針對訓練2 (2014福建福建15)如圖如圖2所示，所示，滑塊以初速度滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零.對于該運動過程，若用對于該運動過程，若用h、s、v、a分別表示滑塊的下降高分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，度、位移、速度和加速度的大小，t表示時間，則下列圖表示時間，則下列圖像像最能正確描述這一運動規(guī)律的是最能正確描述這一運動規(guī)律的是()圖圖2答案B解析滑塊沿斜面向下做勻減速運動，故滑塊下滑過程中，滑
14、塊沿斜面向下做勻減速運動，故滑塊下滑過程中，速度隨時間均勻變化，加速度速度隨時間均勻變化，加速度a不變，選項不變，選項C、D錯誤錯誤.熱點考向例析考向3應(yīng)用動力學方法分析傳送帶問題應(yīng)用動力學方法分析傳送帶問題例例3如圖如圖3所示，一水平傳送帶以所示，一水平傳送帶以4 m/s的速度逆時針傳送，水平部分的速度逆時針傳送，水平部分長長L6 m，其左端與一傾角為，其左端與一傾角為30的光滑斜面平滑相連，的光滑斜面平滑相連，斜面足夠長，一個可視為質(zhì)點的物塊無初速度地放在傳送帶斜面足夠長，一個可視為質(zhì)點的物塊無初速度地放在傳送帶最右端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)最右端，已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)0
15、.2，g10 m/s2.求物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠端所用求物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠端所用的時間的時間.圖圖3審題突破審題突破物塊在傳送帶上向左和向右如何判斷做何運動？物塊在傳送帶上向左和向右如何判斷做何運動？在斜面上向上、向下運動的時間是否一樣？在斜面上向上、向下運動的時間是否一樣？解析物塊與傳送帶間的摩擦力：物塊與傳送帶間的摩擦力：fmgma1代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得a12 m/s2設(shè)當物塊加速到與傳送帶速度相同時發(fā)生的位移為設(shè)當物塊加速到與傳送帶速度相同時發(fā)生的位移為x1，由由v22a1x1，解得：，解得：x14 m6 m則物塊加速到則物塊加速到v的時間：的時間
16、：物塊與傳送帶速度相同時，它們一起運動，一起運動物塊與傳送帶速度相同時，它們一起運動，一起運動的位移的位移為為x2Lx12 m物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠端所用的時間：物塊從放到傳送帶上到第一次滑回傳送帶最遠端所用的時間：t總總t1t22t3t46.1 s.答案6.1 s1.傳送帶問題的實質(zhì)是相對運動問題，這樣的相對運動傳送帶問題的實質(zhì)是相對運動問題，這樣的相對運動將直接影響摩擦力的方向?qū)⒅苯佑绊懩Σ亮Φ姆较?因此，搞清楚物體與傳送帶因此，搞清楚物體與傳送帶間的相對運動方向是解決該問題的關(guān)鍵間的相對運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，即物體與傳送帶傳送帶
17、問題還常常涉及到臨界問題，即物體與傳送帶速度相同，這時會出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，具體速度相同，這時會出現(xiàn)摩擦力改變的臨界狀態(tài)，具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷如何改變要根據(jù)具體情況判斷.以題說法針對訓練針對訓練3 如圖如圖4所示，與水平方向成所示，與水平方向成37角的傳送帶以恒定速度角的傳送帶以恒定速度v2 m/s順順時針方向轉(zhuǎn)動，兩傳動輪間距時針方向轉(zhuǎn)動，兩傳動輪間距L5 m.現(xiàn)現(xiàn)將質(zhì)量為將質(zhì)量為1 kg且可視為質(zhì)點的物塊以且可視為質(zhì)點的物塊以v04 m/s的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶的速度沿傳送帶向上的方向自底端滑上傳送帶.物塊與物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為傳送帶間的動摩擦因數(shù)
18、為0.5，取，取g10 m/s2，已知，已知sin 370.6，cos 370.8，計算時，可認為滑動摩擦力近似，計算時，可認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等于最大靜摩擦力，求物塊在傳送帶上上升的最大高度.圖圖4解析物塊剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運動，受物塊剛滑上傳送帶時，物塊相對傳送帶向上運動，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，由牛頓第二定律得相同，物塊向上減速時，由牛頓第二定律得mgsin mgcos ma1則有：則有：a1g(sin cos )10(0.
19、60.50.8) m/s210 m/s2物塊沿傳送帶向上的位移為：物塊沿傳送帶向上的位移為：由于最大靜摩擦力由于最大靜摩擦力fmgcos mgsin ，物塊與傳送帶速度，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：根據(jù)牛頓第二定律可得：mgsin mgcos ma2得：得：a2g(sin cos )10(0.60.50.8)m/s22 m/s2答案0.96 m物塊沿傳送帶向上運動的位移為：物塊沿傳送帶向上運動的位移為：則
20、物塊沿傳送帶上升的最大高度為：則物塊沿傳送帶上升的最大高度為：H(x1x2)sin 37(0.61)0.6 m0.96 m.例例4(14分分)如圖如圖5所示，水平地面上有一質(zhì)量為所示，水平地面上有一質(zhì)量為M的長木板，的長木板，一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為m的物塊的物塊(可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點)放在長木板的最右端放在長木板的最右端.已知已知m與與M之間的動摩擦因數(shù)為之間的動摩擦因數(shù)為1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為2.從某時刻起物塊從某時刻起物塊m以以v1的水平初速度向左運動，同時木板的水平初速度向左運動，同時木板M在在水平外力水平外力F作用下始終向右以速度作用下始終向右以速度v
21、2(v2v1)勻速運動，求：勻速運動，求：審題破題 真題演練2.應(yīng)用動力學方法分析“滑塊木板模型”問題圖圖5(1)在物塊在物塊m向左運動過程中外力向左運動過程中外力F的大小；的大小；(2)木板至少多長物塊不會從木板上滑下來？木板至少多長物塊不會從木板上滑下來？思維導圖答題模板解析(1)在物塊在物塊m向左運動過程中，木板受力如向左運動過程中，木板受力如圖所示，其中圖所示，其中f1、f2分別為物塊和地面給木板分別為物塊和地面給木板的摩擦力，由題意可知的摩擦力，由題意可知f11mg (1分分)f22(mM)g(2分分)由平衡條件得：由平衡條件得：Ff1f21mg2(mM)g(2分分)(2)設(shè)物塊向左
22、勻減速至速度為零的時間為設(shè)物塊向左勻減速至速度為零的時間為t1，則，則t1(1分分)答題模板設(shè)物塊向左勻減速運動的位移為設(shè)物塊向左勻減速運動的位移為x1，則，則設(shè)物塊由速度為零向右勻加速至與木板同速設(shè)物塊由速度為零向右勻加速至與木板同速(即停止相對滑動即停止相對滑動)的時間為的時間為t2，則，則t2 (1分分)設(shè)物塊向右勻加速運動的位移為設(shè)物塊向右勻加速運動的位移為x2，則，則答題模板此過程中木板向右勻速運動的總位移為此過程中木板向右勻速運動的總位移為x，則，則xv2(t1t2) (1分分)則物塊不從木板上滑下來的最小長度：則物塊不從木板上滑下來的最小長度：Lxx1x2 (2分分)答題模板點睛
23、之筆平板車類問題中，滑動摩擦力的分析方法與傳送帶類平板車類問題中，滑動摩擦力的分析方法與傳送帶類似，但這類問題比傳送帶類問題更復雜，因為平板車似，但這類問題比傳送帶類問題更復雜，因為平板車往往受到摩擦力的影響也做勻變速直線運動，處理此往往受到摩擦力的影響也做勻變速直線運動，處理此類雙體勻變速運動問題要注意從速度、位移、時間等類雙體勻變速運動問題要注意從速度、位移、時間等角度，尋找它們之間的聯(lián)系角度，尋找它們之間的聯(lián)系.要使滑塊不從車的末端掉要使滑塊不從車的末端掉下來的臨界條件是滑塊到達小車末端時的速度與小車下來的臨界條件是滑塊到達小車末端時的速度與小車的速度恰好相等的速度恰好相等.高 考 現(xiàn)
24、場 (限時：15分鐘，滿分18分)如圖如圖6所示，傾角所示，傾角30的足夠長光滑斜的足夠長光滑斜面固定在水平面上，斜面上放一長面固定在水平面上，斜面上放一長L1.8 m、質(zhì)量、質(zhì)量M3 kg的薄木板，木板的最的薄木板，木板的最右端疊放一質(zhì)量右端疊放一質(zhì)量m1 kg的小物塊，物塊的小物塊，物塊與木板間的動摩擦因數(shù)與木板間的動摩擦因數(shù) .對木板施加沿斜面向上的恒力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動，使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運動.設(shè)物塊與木板設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度間最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取重力加速度g10 m/s2.圖
25、圖6(1)為使物塊不滑離木板，求力為使物塊不滑離木板，求力F應(yīng)滿足的條件；應(yīng)滿足的條件；解析對對M、m組成的整體，由牛頓第二定律組成的整體，由牛頓第二定律答案F30 NF(Mm)gsin (Mm)a對對m，有，有fmgsin mafmgcos 代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得F30 N.(2)若若F37.5 N，物塊能否滑離木板？若不能，請說明，物塊能否滑離木板？若不能，請說明理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時間及滑離木板理由；若能，求出物塊滑離木板所用的時間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離后沿斜面上升的最大距離.解析 F37.5 N30 N，物塊能滑離木板，物塊能滑離木板對對M，有，有Fmgcos Mgsin Ma1對對m，有，有mgcos mgsin ma2設(shè)物塊滑離木板所用時間為設(shè)物塊滑離木板所用時間為t，由運動學公式，由運動學公式代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：t1.2 s答案能1.2 s0.9 m物塊滑離木板時的速度物塊滑離木板時的速度va2t由由2gssin 0v2代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得s0.9 m.
高考物理考前三個月 名師專題講義 專題二 力與物體的直線運動 第1課時 動力學觀點在力學中的應(yīng)用課件
