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相互作用與牛頓運動定律專題 2 2015屆物理二輪復(fù)習(xí)專題二 牛頓運動定律 用牛頓第二定律解決連接體問題 答案 BCD 拓展提升一 基礎(chǔ)知識要記牢1 整體法在連接體問題中 如果不要求知道各個運動物體之間的相互作用力 就可以把它們看成一個整體 當(dāng)成一個質(zhì)點 只分析整體所受的外力 應(yīng)用牛頓第二定律列方程即可 2 隔離法如果需要知道物體之間的相互作用力 就需要把某一個物體從系統(tǒng)中隔離出來 分析這個物體受到的所有力 應(yīng)用牛頓第二定律列出方程 回避內(nèi)部用整體 變內(nèi)為外需隔離 二 方法技巧要用好1 整體法適用于解決連接體的各部分具有相同的加速度的情況 對于加速度不同的連接體一般采用隔離法分析 2 在處理連接體問題時 往往要用到牛頓第三定律 三 易錯易混要明了用滑輪連接的兩個物體 其加速度大小相同 方向不同 一般采用隔離法分析 如圖所示 三個物體質(zhì)量分別為m1 1 0kg m2 2 0kg m3 3 0kg 已知斜面上表面光滑 斜面傾角 30 m1和m2之間的動摩擦因數(shù) 0 8 不計繩和滑輪的質(zhì)量和摩擦 初始用外力使整個系統(tǒng)靜止 當(dāng)撤掉外力時 m2將 g 10m s2 最大靜摩擦力等于滑動摩擦力 A 和m1一起沿斜面下滑B 和m1一起沿斜面上滑C 相對于m1上滑D 相對于m1下滑 答案 D 解析 本題考查牛頓第二定律 摩擦力 受力分析 關(guān)鍵是利用假設(shè)法以及選好研究對象 意在考查考生綜合應(yīng)用知識的能力 假設(shè)和m1一起沿斜面上滑 分別對m3和m1 m2整體受力分析 用牛頓第二定律列方程 求出之間的摩擦力大小與之間的最大靜摩擦力進行比較 可得出此時的摩擦力大于之間的最大靜摩擦力 說明假設(shè)不成立 B項錯誤 假設(shè)相對于m1下滑 此時m1受的摩擦力方向沿斜面向上 分別對m3 m1受力分析 應(yīng)用牛頓第二定律列方程 可得到此時的加速度大于g 說明假設(shè)不成立 D項錯誤 很明顯 A項錯誤 再假設(shè)相對于m1上滑 此時m1受的摩擦力方向沿斜面向下 分別對m3 m1受力分析 應(yīng)用牛頓第二定律列方程 結(jié)果與實際符合 C項正確 2014 課標(biāo) 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 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 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1s 當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108km h的速度勻速行駛時 安全距離為120m 設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的2 5 若要求安全距離仍為120m 求汽車在雨天安全行駛的最大速度 動力學(xué)的兩類基本問題 答案 20m s 拓展提升一 基礎(chǔ)知識要記牢1 已知物體的受力情況求物體的運動情況已知物體的受力情況 可以求出物體所受的合外力 根據(jù)牛頓第二定律可求出物體的加速度 再知道物體的初始條件 初位置和初速度 根據(jù)運動學(xué)公式 就可以求出物體在任一時刻的速度和位移 也就可以求解物體的運動情況 2 已知物體的運動情況求物體的受力情況根據(jù)物體的運動情況 由運動學(xué)公式可以求出加速度 再根據(jù)牛頓第二定律可確定物體的受力情況 從而求出未知的力 或與力相關(guān)的某些物理量 如動摩擦因數(shù) 彈簧的勁度系數(shù) 力的方向等 物體的運動情況由所受的力及物體運動的初始狀態(tài)共同決定 無論哪種情況 聯(lián)系力和運動的 橋梁 都是加速度 二 方法技巧要用好1 動力學(xué)兩類問題的分析思路 2 常用方法 1 整體法 隔離法 2 正交分解法 一般取加速度方向和垂直于加速度方向進行分解 為減少分解的矢量的個數(shù) 有時也根據(jù)情況分解加速度 三 易錯易混要明了應(yīng)用牛頓第二定律列式時 一般以加速度方向為正方向列式 而應(yīng)用運動學(xué)公式列式時 一般以初速度方向為正方向列式 在處理具體問題時加速度與初速度的方向不一定一致 因此要注意v0和a的符號 2014 河北石家莊質(zhì)檢 如圖所示 某滑冰運動員參加直線滑行練習(xí) 在滑行時 左右腳交替向后蹬冰 每次蹬冰的時間t1 1s 冰面給人水平向前的動力F 165N 左右腳交替時有t2 0 5s的時間不用蹬冰 已知整個過程中運動員受到的阻力f 55N 運動員總質(zhì)量m 55kg 設(shè)運動員由靜止開始滑行 求0 3s內(nèi)運動員的位移 答案 6m 牛頓運動定律與圖象的綜合應(yīng)用 解析 本題考查摩擦力的產(chǎn)生和圖象問題 解題的關(guān)鍵是找出摩擦力的方向 v2v1時 P所受傳送帶的摩擦力方向向左 物體減速運動 然后達到速度v1 以后有以下幾種情況 物體Q的重力比物體P比傳送速的最大摩擦力小 即GQfm 則物本P將繼續(xù)減速運動 速度減到零后 再向左加速度運動 由牛頓第二定律知 這兩個加速度相等 綜上所述 選項A B錯誤 C正確 本題中找準(zhǔn)備各種可能情況 防止漏選和錯誤 答案 BC 拓展提升一 基礎(chǔ)知識要記牢 1 高考中關(guān)于動力學(xué)問題的圖象主要有x t圖象 v t圖象 F t圖象等 2 在v t圖象中 點 的意義 圖象上的任一點表示對應(yīng)時刻物體的速度 線 的意義 任一段線段在v軸上投影 則影長表示在對應(yīng)時間段內(nèi)物體速度的變化量 斜率 的意義 斜率 表示物體的加速度 面積 的意義 圖象與坐標(biāo)軸圍成的 面積 表示物體在對應(yīng)的時間段內(nèi)發(fā)生的位移 截距 的意義 縱軸截距表示物體出發(fā)時的速度 橫軸截距表示物體出發(fā)時距計時起點的時間間隔或速度為零的時刻 二 方法技巧要用好 1 首先弄清圖象縱 橫坐標(biāo)的含義 位移 速度 加速度等 2 利用圖象分析動力學(xué)問題時 關(guān)鍵要將題目中的物理情境與圖象結(jié)合起來分析 利用物理規(guī)律或公式求解或作出判斷 3 弄清圖象中斜率 截距 交點 轉(zhuǎn)折點 面積等的物理意義 從而充分利用圖象提供的信息來解決問題 三 易錯易混要明了結(jié)合圖象解決物理問題時一定要注意是x t圖象 v t圖象還是F t圖象 2014 寧夏銀川一中一模 2011年3月11日 日本大地震以及隨后的海嘯給日本帶來了巨大的損失 災(zāi)后某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個課題小組 對海嘯的威力進行了模擬研究 他們設(shè)計了如下的模型 如圖甲所示 在水平地面上放置一個質(zhì)量為m 4kg的物體 讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運動 推力F隨位移x變化的圖象如圖乙所示 已知物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為 0 5 取g 10m s2 1 在運動的過程中物體的最大加速度為多大 2 在距出發(fā)點什么位置時物體的速度達到最大 3 物體在水平面上運動的最大位移是多少 答案 1 20m s2 2 3 2m 3 10m