高考调研2014届高考物理一轮课件：3-4动力学的两类基本问题

自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研动力学的两类基本问题自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研动力学的两类基本问题1．已知受力情况求运动情况根据牛顿第二定律，已知物体的受力情况，可以求出物体的①________；再知道物体的初始条件(初位置和初速度)，根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位置，也就求解了物体的运动情况．【重点提示】物体的运动情况是由受力情况．．．．和初始状态．．．．(初速度的大小和方向)共同决定的．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研2．已知物体的运动情况，求物体的受力情况根据物体的运动情况，由运动学公式可以求②________，再根据牛顿第二定律可确定物体受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量．如：动摩擦因数、劲度系数、力的角度等．解题思路可表示如下：【重点提示】以上两类问题中，联系力和运动的桥梁是加速度．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研自我校对①加速度②加速度自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研一、由受力情况求解运动学物理量规律方法1．明确研究对象，根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体．2．全面分析研究对象的受力情况，并画出物体受力示意图，确定出物体做什么运动(定性)．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研3．根据力的合成法则或正交分解法求出合外力(大小、方向)，列出牛顿第二定律方程式，求出物体的加速度．(常以加速度方向为正方向)4．结合题中给出的物体运动的初始条件，选择合适的运动学公式求出所需的运动学量．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研例1(2012·福建漳州5月质量检查)如右图所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静止于水平面上．已知A的质量mA和B的质量mB为2.0kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.2，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10m/s2.若从t＝0开始，木板B受F1＝16N的水平恒力作用，t＝1s时F1改为F2＝4N，方向不变，t＝3s时撤去F2.自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研(1)木板B受F1＝16N的水平恒力作用时，A、B的加速度aA、aB各为多少？(2)从t＝0开始，到A、B都静止，A在B上相对B滑行的时间为多少？(3)请以纵坐标表示A受到B的摩擦力fA，横坐标表示运动时间t(从t＝0开始，到A、B都静止)，取运动方向为正方向，在下图中画出fA­t的关系图线(以图线评分，不必写出分析和计算过程)．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研【解析】(1)根据牛顿第二定律，得μ1mAg＝mAaAaA＝μ1g＝0.2×10m/s2＝2m/s2F1－μ2(mA＋mB)g－μ1mAg＝mBaB代入数据得aB＝4m/s2(2)t1＝1s时，A、B速度分别为vA、vBvA＝aAt1＝2×1m/s＝2m/svB＝aBt1＝4×1m/s＝4m/sF1改为F2＝4N后，在B速度大于A速度的过程，A的加速度不变，B的加速度设为a′B，根据牛顿第二定律，得自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研F2－μ2(mA＋mB)g－μ1mAg＝mBa′B代入数据得a′B＝－2m/s2设经过时间t2，A、B速度相等，此后它们保持相对静止．vA＋aAt2＝vB＋a′Bt2代入数据，得t2＝0.5sA在B上相对B滑行的时间为t＝t1＋t2＝1.5s(3)fA­t的关系图线如图所示自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研题后反思(1)由受力情况求解运动情况时，关键还是要把物体的受力情况分析清楚，然后再联系初始条件，弄清物体的运动性质．较复杂的情况下，还要根据计算结果确定运动情况．(2)运动学公式应用中常以初速度方向为正方向，求出的加速度可能为负值．而牛顿第二定律列式时常以加速度方向为正方向，两种公式联立应用时，要避免因加速度正、负值代入时出现错误．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研跟踪训练1(2012·浙江金华市十校高考模拟)传送带以恒定速度v＝4m/s顺时针运行，传送带与水平面的夹角θ＝37°.现将质量m＝2kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点)，平台上的人通过一根轻绳用恒力F＝20N拉小物品，经过一段时间物品被拉到离地面高为H＝1.8m的平台上，如右图所示．已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少？(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F，求物品还需多少时间离开传送带？诱思启导(1)物品刚放到传送带上时，可认为其速度为0，它相对于传送带向什么方向运动？摩擦力方向如何？(2)物品与传送带同速后，摩擦力方向怎样判断？撤去F后，摩擦力方向又如何？自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研【解析】(1)物品在达到与传送带速度v＝4m/s相等前，有F＋μmgcos37°－mgsin37°＝ma1解得a1＝8m/s2由v＝a1t1，得t1＝0.5s位移s1＝a1t21/2＝1m达到v＝4m/s后，因为F＝20N，mgsinθ＝12NFmgsinθ，摩擦力方向沿传送带向下，设加速度为a2.自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研随后有F－μmgcos37°－mgsin37°＝ma2解得a2＝0，即物品随传送带匀速上升．位移s2＝H/sin37°－s＝2mt2＝s2/v＝0.5s总时间为t＝t1＋t2＝1s(2)撤去恒力F后有μmgcos37°－mgsin37°＝ma3a3＝－2m/s2假设物品向上匀减速到速度为零时，通过的位移为s.自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研s＝－v2/2a3＝4ms2由s2＝vt3＋a3t23/2得t3＝(2－2)s[t3＝(2＋2)s1s舍去]【答案】(1)1s(2)(2－2)s自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研二、由运动情况判断受力情况规律方法由物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力的步骤：(1)确定研究对象．(2)根据运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度．(3)对研究对象分析受力情况．(4)根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知力．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研例2(2012·西安质检)如图所示，质量为10kg的环在F＝200N的拉力作用下，沿粗糙长直杆由静止开始运动，杆与水平地面的夹角θ＝37°，拉力F与杆的夹角也为θ.力F作用0.5s后撤去，环在杆上继续上滑了0.4s后速度减为零．(已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2)求：(1)环与杆之间的动摩擦因数μ；(2)环沿杆向上运动的总距离s.自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研【解析】(1)在力F作用0.5s内，根据牛顿第二定律，有Fcosθ－mgsinθ－f＝ma1①FN＋Fsinθ＝mgcosθ②f＝|μFN|③设0.5s末速度为v.根据运动学公式有，v＝a1t1④F撤去后0.4s内有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma2⑤v＝a2t2⑥联立①～⑥得μ＝0.5⑦自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研(2)将⑦代入⑤式得a2＝10m/s2，则v＝a2t2＝4m/s则s＝12v(t1＋t2)＝1.8m【答案】(1)0.5(2)1.8m自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研题后反思(1)本题考查由运动判断受力和由受力判断运动的综合能力．(2)不论是由运动情况判断受力情况，还是由受力情况判定运动情况，在解答前，先定性地判断物体的运动分为几个阶段，以及每个阶段的受力情况和运动性质．在头脑中建立起清晰的受力情况和运动情景，然后才能有的放矢地列出运动学和牛顿第二定律关系式．在不能定性判断运动情况和受力情况时，应结合计算结果加以判断．自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研跟踪训练2如图所示，有一长度L＝1m，质量M＝10kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量m＝4kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因数μ＝0.25，要使物块在2s末运动到小车的另一端，那么作用在物块上的水平力F是多少？诱思启导(1)物块运动过程中，小车处于什么状态？(2)物块位移、小车位移与车长L有什么关系？自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研【解析】分别对物块、小车受力分析，根据牛顿第二定律，有F－Ff＝ma物①F′f＝Ma车②其中Ff＝F′f＝μmg③由图结合运动学公式，有x1＝12a车t2④x2＝12a物t2⑤x2－x1＝L⑥自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研由②③解得a车＝1m/s2⑦由④⑤⑥解得a物＝1.5m/s2所以F＝Ff＋ma物＝m(μg＋a物)＝4×(0.25×10＋1.5)N＝16N【答案】16N自主再现探究应用课时作业新课标版·物理高考调研课时作业（十一）