高三物理二轮复习专题课件精编：专题二 第1课时 动力学观点在力学中的应用

由静止释放，滑块恰好能由 C 点水平飞出传送带．求 ω0 的大
本 小以及这一过程中滑块与传送带间产生的内能．
课 时
运动建模
1.当传送带静止时，物块由 B 到 C 的运动是匀减速
栏 目
直线运动．
开 关
2．当传送带运动时，物块由 B 到 C，可能会匀减速直线运动，
也可能会匀加速直线运动，还有可能会做匀速直线运动，具体
是哪一种要比较在 B、C 两点的速度关系．
热点题型例析
专题二 第1课时
解析 (1)滑块从 A 到 B，由动能定理有
mgR＝12mvB 2
vB＝ 2gR＝5 m/s
本 课
由 B 到 C：a＝－μg＝－1 m/s2
时 栏
由 0－vB2＝2axBC
目 开
得 xBC＝12.5 m
关
(2)滑块恰能在 C 点水平飞出传送带，则有
速度方向．当 a 有竖直向上的分量时， 超重 ；当 a 有竖 直向下的分量时，失重；当 a＝g 且竖直向下时，完全失重 ．
知识方法聚焦
专题二 第1课时
1．动力学的两类基本问题的处理思路
本 课
2．解决动力学问题的常用方法
时 栏
(1)整体法与隔离法．
目 开
(2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向
时
栏 中的动力学分析．考查的主要方法和规律有：动力学方法、图
目
开 象法、运动学的基本规律、临界问题的处理方法等．
关
【应考策略】 抓住“两个分析”和“一个桥梁”．“两 个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分 析”．“一个桥梁”是指加速度是联系运动和受力的桥梁．综 合应用牛顿运动定律和运动学公式解决问题．
解析 由题图可知，第 2 s 内物体做匀速直线运动，即拉力与
本 摩擦力平衡，所以 A、D 选项错误；
课 时
第 3 s 内物体的加速度大小为 1 m/s2，根据牛顿第二定律可知
栏 目
物体所受合外力大小为 1 N，选项 B 正确；
开 关
物体运动过程中，拉力方向始终和速度方向相同，摩擦力方向
始终和运动方向相反，选项 C 正确．
在 t＝0 到 t＝7 s 之间由乙物体的 v－t 图象的“线下面积”可
本 知位移为 0，选项 B 正确．
课 时
在 t＝0 到 t＝4 s 之间甲物体沿 x 轴向同一个方向运动，选项 C
栏 目
错误．
开 关
由甲、乙两物体的 v－t 图象可知 t＝6 s 时图线的斜率均为负值，
即它们的加速度方向相同，选项 D 正确．
答案 BC
热点题型例析
专题二 第1课时
以题说法 解图象类问题的关键在于将图象与物理过程对应 本 起来，通过图象的坐标轴、关键点、斜率、面积等信息，对运
课
时 动过程进行分析，从而解决问题．
栏 目 开 关
热点题型例析
专题二 第1课时
(2013·四川·6)甲、乙两物体在 t＝0 时刻经过同一
位置沿 x 轴运动，其 v－t 图象如图 2 所示，则
时 栏 目
滑块减速时间 t＝vCa－′vB
答案 BD
热点题型例析
专题二 第1课时
题型 2 整体法与隔离法在连接体问题中的应用
例 2 (2013·福建·21)质量为 M、长为 3L 的杆水平放置，杆两
端 A、B 系着长为 3L 的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上
套着一质量为 m 的小铁环．已知重力加速度为 g，不计空气
本 课
影响．
时
栏
目
开
关
图3
时 栏

图象如图 1 所示，根据图象可知
(
)
目 开
A．物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力
关 B．物体在第 3 s 内所受的拉力大于 1 N
图1
C．在 0～3 s 内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反
D．物体在第 2 s 内所受的拉力为零
热点题型例析
专题二 第1课时
审题突破 水平方向物体受几个力作用？由图象可知哪些信息？
关 进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解．
(3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向 研究问题的方法，一般用于 匀减速 直线运动问题，比如
刹车问题、竖直上抛运动.
热点题型例析
专题二 第1课时
题型 1 运动学图象问题
例 1 某物体质量为 1 kg，在水平拉力作用下
本 课
沿粗糙水平地面做直线运动，其速度—时间
目
开 关
审题突破
“光滑的柔软轻绳”说明什么？环恰好悬于A端的
正下方时，环的受力有什么特点？环和杆有什么共同特点？
热点题型例析
专题二 第1课时
解析 (1)如图，设平衡时，绳中拉力为 T，有
2Tcos θ－mg＝0
①
本
课
时
栏
目
开
关
由图知
cos
θ＝
6 3
②
由①②式解得 T＝ 46mg
③
热点题型例析
专题二 第1课时
本
课 的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车
时
栏 恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客
目
开 在此后的 20.0 s 内，看到恰好有 30 节货车车厢被他连续超
关
过．已知每根铁轨的长度为 25.0 m，每节货车车厢的长度为 16.0 m，货车车厢间距忽略不计．求： (1)客车运行速度的大小； (2)货车运行加速度的大小．
本
课 A．铁块与长木板都向右运动，且两者一定保持相对静止
时
栏 B．若水平恒力 F 足够大，铁块与长木板间有可能发生相对
目
开
滑动
关 C．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，
铁块与长木板间有可能发生相对滑动
D．若两者保持相对静止，运动一段时间后，拉力突然反向，
铁块与长木板间仍将保持相对静止
热点题型例析
专题二 第1课时
(1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图 3 甲，求绳中拉力的
大小；
(2)若杆与环保持相对静止，在空中沿 AB 方向水平向右做匀加
本 速直线运动，此时环恰好悬于 A 端的正下方，如图乙所示．
课 时
①求此状态下杆的加速度大小 a；
栏 ②为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？
热点题型例析
专题二 第1课时
解析 此情景的临界状态是木板与铁块之间达到最大静摩擦
力，隔离木板则得 amax＝Fmfm木ax，再整体得 Fmax＝(m 木＋m 铁)·amax
本 ＝m木m＋木m铁·Ffmax，当 F<Fmax 时，铁块与木板间总能保持相对
课
时 静止地加速(或减速)，C 错，D 对．
栏
知识方法聚焦
专题二 第1课时
第1课时 动力学观点在力学中的应用
本
课 时
1．物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是： 物体所受合
栏 目
力为恒力，且与速度方向共线 ．
开
关
知识方法聚焦
专题二 第1课时
2．匀变速直线运动的基本规律为
速度公式：v＝ v0＋at
本
位移公式：x＝ v0t＋12at2
课
时 栏 目 开 关
()
本
课
时
栏
目 开
图2
关 A．甲、乙在 t＝0 到 t＝1 s 之间沿同一方向运动
B．乙在 t＝0 到 t＝7 s 之间的位移为零
C．甲在 t＝0 到 t＝4 s 之间做往复运动
D．甲、乙在 t＝6 s 时的加速度方向相同
热点题型例析
专题二 第1课时
解析 在 t＝0 到 t＝1 s 之间，甲、乙两物体的运动方向先相反， 后相同，选项 A 错误．
速度和位移公式的推论为： v2－v0 2＝2ax
中间时刻的瞬时速度为 v2t ＝xt ＝
v0＋v 2
任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，
即 Δx＝xn＋1－xn＝a·(Δt)2.
知识方法聚焦
专题二 第1课时
3．速度—时间关系图线的斜率表示物体运动的 加速度 ，图线
与时间轴所包围的面积表示物体运动的 位移 ．匀变速直线
时间？
本 课
解析
设前 5 s 的位移为 x1，最后 5 s 的位移为 x2，运动的总时
时 栏
间为 t，把运动过程逆过来看，该运动就变成了初速度为零的
目 开
匀加速直线运动，
关 则有 x1＝12at2－12a(t－5)2
x2＝12a×52 , x1∶x2＝9∶5
联立上式可知 t＝7 s
答案 7 s
热点题型例析
栏 目
货车的加速度为 a,30 节货车车厢的总长度为 L＝30×16.0 m．由
开 关
运动学公式有
s1＝vt
③
s2＝12at2
④
由题给条件有 L＝s1－s2
⑤
由②③④⑤式解得a＝1.35 m/s2
热点题型例析
专题二 第1课时
答案 (1)37.5 m/s
(2)1.35 m/s2
以题说法 解决此类问题必须熟练掌握运动学的基本规律和
本
课 时
推论(即五个关系式)．对于匀减速直线运动还要会灵活运用逆
栏 向思维法．对于追及相遇问题要能分别清晰地分析两物体的运
目
开 动过程，能找出空间和时间的关系等．
关
热点题型例析
专题二 第1课时
一物体以某一初速度在粗糙的水平面上做匀减
速直线运动，最后停下来，若此物体在最初 5 s 内通过的路程
与最后 5 s 通过的路程之比为 9∶5，求此物体一共运动了多少
热点题型例析
专题二 第1课时
解析 本题涉及的是匀变速直线运动问题．
(1)设客车车轮连续两次撞击铁轨的时间间隔为 Δt，每根铁轨
的长度为 l，则客车速度为 v＝Δlt
①
本 其中 l＝25.0 m，Δt＝1160－.01 s，得 v＝37.5 m/s
②
课 时
(2)设从货车开始运动后 t＝20.0 s 内客车行驶了 s1，货车行驶了 s2，
目 开
替使用整体法和隔离法．各部分以及整体的共同特点是加速度
关 相同，但与物体间作用力有关的问题必须隔离出受力最简单或
未知量最少的物体来研究．
热点题型例析
专题二 第1课时
如图 4 所示，光滑水平
桌面上放置一长木板，长木板上表
面粗糙，上面放置一小铁块，现有
图4
一水平向右的恒力 F 作用于铁块上，以下判断正确的是( )
目 开
当F>Fmax时，它们之间发生相对滑动，A错，B对．
关 答案 BD
热点题型例析
专题二 第1课时
题型 3 运动学基本规律的应用 例 3 (2013·大纲·24)一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的
接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从 第 1 次到第 16 次撞击声之间的时间间隔为 10.0 s．在相邻
本 课 时 栏 目 开 关
专题二
【专题定位】 本专题解决的是物体(或带电体)在力的作 用下的匀变速直线运动问题．高考对本专题考查的内容主要 有：①匀变速直线运动的规律及运动图象问题；②行车安全问 本 题；③物体在传送带(或平板车)上的运动问题；④带电粒子(或 课 带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题；⑤电磁感应
mg＝mvrC 2
解得：vC＝2 m/s
(1 分) (1 分) (1 分) (1 分) (1 分)
(2 分) (1 分)
热点题型例析
专题二 第1课时
ω0＝vrC
(1 分)
解得：ω0＝5 rad/s
(1 分)
由 vB>vC 知滑块在传送带上受到向左的滑动摩擦力作用，即
滑块要减速到 C 点
本 课
－μmg＝ma′
(2)①此时，对小铁环受力分析如图，有 T′sin θ′＝ma ④
本
课
时
栏
目
开 因|T′|＝|T″|
关
所以 T′＋T′cos θ′－mg＝0
⑤
由图知
θ′＝60°，代入④⑤式解得
a＝
3 3g
⑥
热点题型例析
专题二 第1课时
②如图，设外力 F 与水平方向成 α 角，将杆和小铁环当成一 个整体，有
本
课
时
栏 目
Fcos α＝(M＋m)a
⑦
开
关 Fsin α－(M＋m)g＝0
⑧
由⑥⑦⑧式解得
tan α＝ 3(或 α＝60°)
F＝2 3 3(M＋m)g
热点题型例析
专题二 第1课时
答案 (1) 46mg
(2)①
3 3g
本 课
②233(M＋m)g，方向与水平方向成 60°角斜向右上
时 栏
以题说法
在应用牛顿运动定律分析连接体问题时，要灵活交
专题二 第1课时
题型 4 应用动力学方法分析传送带问题 例 4 (16 分)如图 5 所示，竖直固定的14光滑圆弧轨道 AB 半径
R＝1.25 m,BC 为水平传送带与 a、b 两驱动轮的切点,AB 与 BC 水平相切于 B 点(未连接,圆弧轨道不影响传送带运
本
课 动)．一质量为 m＝3 kg 的小滑块，从 A 点由静止滑下，当
运动的 v－t 图象是一条倾斜直线 ．
本 4．位移—时间关系图线的斜率表示物体的 速度 ，匀变速直线
课 时
运动的 x－t 图象是一条 抛物线 ．
栏 目
5．超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支
开 关
持物的 压力 (或对悬挂物的 拉力 )发生了变化．物体发生超
重或失重现象与物体的运动方向 无关 ，只决定于物体的加
时
栏 传送带静止时，滑块恰好能滑到 C 点．已知 a、b 两轮半径
目
开 均为 r＝0.4 m 且两轮与传送带间不打滑，滑块与传送带间的 关 动摩擦因数 μ＝0.1，取 g＝10 m/s2.问：
图5
热点题型例析
专题二 第1课时
(1)BC 两点间的距离是多少？
(2)当 a、b 顺时针匀速转动的角速度为 ω0 时，将滑块从 A 点