2014届高三物理一轮复习课件：第三章 力和运动 章末归纳提升(人教版)

菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难有些物理问题，由于运动过程复杂或难以进行受力分析，造成解答困难．此种情况应根据运动的相对性或牛顿第三定律转换参考系或研究对象，即所谓的转换法．应用此法，可使问题化难为易、化繁为简，使解答过程一目了然．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难图3－1两木块A、B质量分别为m、M，用劲度系数为k的轻质弹簧连在一起，放在水平地面上，如图3－1所示，用外力将木块A压下一段距离静止，释放后A往复运动，在A振动过程中，木块B刚好始终未离开地面，求木块A向下的最大加速度．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】当A运动到平衡位置上方最大位移处时，B恰好对地面压力为零，此时A的加速度最大，设为am.对A：由牛顿第二定律，有F弹m＋mg＝mam对B：F′弹m＝Mg且有F弹m＝F′弹m所以am＝M＋mgm.【答案】M＋mgm菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【迁移应用】1．如图3－2所示，小车质量为M，木块质量为m，它们之间静摩擦力最大值为Ff，轻质弹簧劲度系数为k，振动系统沿水平地面往复运动．设木块与小车间未发生相对滑动，弹簧最大形变量是多少？图3－2菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】在最大形变量处，M和m相对静止，它们具有相同的加速度，所以对整体有kΔx＝(M＋m)a①对m有Ff＝ma②所以由①②解得Δx＝FfM＋mkm.【答案】FfM＋mkm菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难所谓程序法，是按时间的先后顺序对题目给出的物理过程进行分析，正确划分出不同的过程，对每一过程，具体分析出其速度、位移、时间的关系，然后利用各过程的具体特点列方程解题．利用程序法解题，关键是正确选择研究对象和物理过程，还要注意两点：一是注意速度关系，即第1个过程的末速度是第二个过程的初速度；二是位移关系，即各段位移之和等于总位移．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难图3－3(2013届银川实验中学模拟)如图3－3所示，一个重为10N的小球，在F＝20N的竖直向上的拉力作用下，从A点由静止出发向上运动，F作用1.2s后撤去，已知杆与球间的动摩擦因数为36，试求从撤去力F开始计时，小球经多长时间将经过距A点为2.25m的B点(g＝10m/s2)．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】在力F作用时有：(F－G)sin30°－μ(F－G)cos30°＝ma1，解得：a1＝2.5m/s2.所以撤去力F时，小球的速度：v1＝a1t1＝3m/s，小球的位移：s1＝v12t1＝1.8m.撤去力F后，小球上冲时有：Gsin30°＋μGcos30°＝ma2，解得：a2＝7.5m/s2.因此小球上冲时间：t2＝v1a2＝0.4s，上冲位移：s2＝v12t2＝0.6m，此时s1＋s2＝2.4m＞AB，因此小球在上冲阶段将通过B点，有AB－s1＝v1t3－12a2t23，解得：t3＝0.2s，t3＝0.6s＞t2(舍去)．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难小球返回时有：Gsin30°－μGcos30°＝ma3，解得：a3＝2.5m/s2.因此小球由顶端返回B点时有：s1＋s2－AB＝12a3t24，解得：t4＝35s＝0.3464s.所以从撤去力F开始计时，小球上冲通过B点时用时为：t3＝0.2s，返回后通过B点时用时为：t2＋t4＝0.7464s.【答案】第一次经过B点的时间为0.2s第二次经过B点的时间为0.7464s菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【迁移应用】2．（2012·赤峰一模）如图3－4所示，将一物块M放在匀速传送的传送带的A点，已知传送带速度大小v＝2m/s，AB＝2m，BC＝4m，M与传送带的动摩擦因数μ＝0.25，试求物块由A运动到C点共需要多长时间．(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)图3－4菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】第一阶段做初速度为零、加速度为a1＝fm＝μg＝2.5m/s2的匀加速直线运动，所用时间为t1＝va1＝2m/s2.5m/s2＝0.8ss1＝12a1t21＝0.8m第二阶段做匀速直线运动，所用时间为t2＝2－0.8m2m/s＝0.6s菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难第三阶段做初速度v＝2m/s的匀加速直线运动，所用时间满足mgsin37°－μmgcos37°＝ma2s2＝BC＝vt3＋12a2t23解得a2＝4m/s2，t3＝1.0s故物块M运动到C所需时间为t＝t1＋t2＋t3＝2.4s.【答案】2.4s菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难有些物理问题，由于物理现象涉及的因素较多，过程变化复杂，同学们往往难以洞察其变化规律并做出迅速判断．但如果把问题推到极端状态下或特殊状态下进行分析，问题会立刻变得明朗直观，这种解题方法我们称之为极限思维法，也称为极端法．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难运用极限思维解决物理问题，关键是考虑将问题推向什么极端，即应选择好变量，所选择的变量要在变化过程中存在极值或临界值，然后从极端状态出发分析问题的变化规律．从而解决问题．有些问题直接计算时可能非常繁琐，若取一个符合物理规律的特殊值代入，会快速准确而灵活地做出判断，这种方法尤其适用于选择题．如果选择题各选项具有可参考性或相互排斥性，运用极端法更容易选出正确答案，这更加突出了极端法的优势．加强这方面的训练，有利于同学们发散性思维和创造性思维的培养．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难如图3－5所示，在长直木板上表面右端放有一铁块，现使木块右端由水平位置缓慢向上转动(即木板与水平面间的夹角α变大)，保持左端不动，则木板在转动过程中铁块受到的摩擦力将()A．先减小后增大B．先增大后减小C．一直增大D．一直减小菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】分析两个特殊情况：当α＝0时，铁块没有运动趋势，则其所受摩擦力为0；当α＝90°时，铁块受到的支持力为零，则其所受的摩擦力也为零，但中间过程中铁块受到的摩擦力不为零，因此铁块受到的摩擦力经历了一个先增大再减小的过程．正确选项为B.【答案】B菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【迁移应用】3.图3－6如图3－6所示，质量为M的气球载有质量为m的沙袋，以加速度a上升，当将体积可忽略的沙袋抛出后，气球上升的加速度将变为()A.mMaB.mM(g＋a)C.mM(g＋a)＋aD．(mM＋1)(g＋a)菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【解析】假定抛出的沙袋质量m为零，代入四个选项之中，得到的加速度应该为a，而满足这一情况的只有C选项．【答案】C菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难合力ma的巧妙应用(2012·重庆三中一模)如图3－7所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球．关于杆对小球的作用力F，下列判断正确的是()图3－7菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难A．小车静止时，F＝mgcosθ，方向沿杆向上B．小车静止时，F＝mgcosθ，方向垂直杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有F＝mgcosθD．小车向左以加速度a运动时，有F＝ma2＋mg2，方向斜向左上方菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【技法攻略】由题意可知：小球与车具有相同的运动状态，小车静止，球也静止．对球进行受力分析，静止时所受的合力为零，即杆对球的作用力应竖直向上，A、B错．当小车向右加速时，球也向右加速，那么球所受的合力应向右，大小为ma.球所受的合力为球受到的重力和杆的作用力合成的，根据平行四边形定则，杆的作用大小为ma2＋mg2，方向斜向右上方；若加速度为a＝gtanθ，则杆对球的作用力一定沿杆的方向．车向左加速与向右加速分析一样，所以本题答案为D.【答案】D菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难一斜面放在水平地面上，倾角θ＝53°，一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图3－8所示．斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以10m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力．(g取10m/s2)图3－8菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难【技法攻略】斜面由静止向右加速运动过程中，斜面对小球的支持力将会随着a的增大而减小，当a较小时，小球受到3个力作用，此时细绳平行于斜面；当a增大时，斜面对小球的支持力将会减小，当a增大到某一值时，斜面对小球的支持力为零；若a继续增大，小球将会“飞离”斜面，此时绳与水平面的夹角将会小于θ角．而题中给出的斜面向右的加速度a＝10m/s2，到底属于上述哪一种情况，必须先假定小球能够脱离斜面，然后求出小球刚刚脱离斜面的临界加速度才能断定．菜单汇方法·归纳突破HK新课标·物理寻妙法·巧破疑难设小球刚刚脱离斜面时斜面向右的加速度为a0，此时斜面对小球的支持力恰好为零，小球只受到重力和细绳的拉力，且细绳仍然与斜面平行．对小球受力分析，如图所示，易知mgcotθ＝ma0代入数据解得a0＝7.5m/s2因为a＝10m/s2a0，所以小球已离开斜面，斜面的支持力FN＝0同理，由受力分析可知，细绳的拉力为T＝mg2＋ma2≈2.83N此时细绳拉力T与水平方向的夹角满足tanθ＝mgma＝1，θ＝45°.【答案】2.83N方向与水平方向夹角为45°斜面对小球的弹力为0