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1、第五课时 单元知识整合解答:匀速直线运动或静止状态；F合=ma； F=-F；等大、反向、作用在相互作用的两物体上。方法盘点1、理想化实验：就是人们根据研究问题的需要，抓住主要因素。忽略次要因素，对物理过程进行科学抽象，从而进行逻辑推理的思维过程，这种过程的抽象是建立在可靠的事实基础上的。2、对比法：在研究作用力和反作用力与平衡力的区别时，就利用了对比法作了全面的对照，从而加深了理解和认识。3、控制变量法：当研究一个物理量与其他多个物理量之间的关系时，可先设定其他物理量中只有一个变化，再来研究其他物理量与该设定的变量之间的关系，同理依次研究与其他变量的关系。如探究物体的加速度与合外力和质量的关系
2、时，我们就用了控制变量法。4、图象法：在研究两个物理量之间的关系时，可利用图象法将其关系直观地显示出来，以便更准确地研究它们之间相互依赖相互制约的关系，如探究加速度a与合外力F的关系，可作a-F图象。5、假设法：当物体的运动状态或受力情况不明确时，可以根据物理题意义作出某一假设，从而根据物理规律进行推断、验证或讨论。如可设定加速度的方向，建立牛顿第二定律的方程，求出a，从而判断物体的运动情况。6、极限分析法：用“放大”或“缩小”的思想把物理过程所蕴含的临界状态“暴露”出来的方法。7、程序法：依顺序对研究对象或其物理过程进行分析研究的方法，要注意确定对象与对象之间、过程与过程之间的物理关系（F、
3、a、v、s、t等关系）。8、“超重”、“失重”分析法：当物体具有向上或向下的加速度a时，物体就“超重ma”或“失重ma”，这样就能够迅速快捷地判断物体对支持物的压力或对悬绳的拉力。9、整体法与隔离法：在确定研究对象或物理过程时，经常使用的方法，整体法与隔离法是相对的。10、解决力学问题的基本思路：研究谁-受什么力-做什么运动-遵循什么规律-能建立哪些物理关系。重点突破类型一临界极值问题两物A、B分离的临界条件：从力的观点看， NAB=0；从运动学观点看，分离瞬间A、B的速度和加速度仍相等。【例1】如图示，在倾角30的光滑斜面上，并排放着质量分别是mA=10kg和mB=2kg的A、B两物块，一个
4、劲度系数k=400N/m的轻弹簧一端与物块B相连，另一端与固定挡板相连，整个系统处于静止状态，现对A施加一沿斜面向上的力F，使物块A沿斜面向上作匀加速运动，已知力 F在前0.2s内为变力，0.2s后为恒力，g取10m/s2 ， 求F的最大值和最小值。 30ABF导示：根据题意分析可知，在前0.2s内物体A、B一起作匀加速直线运动，0.2s后A、B将分离。在t=0时，弹簧被压缩x1=(mA+mB)g/k；在t=0.2s时，设弹簧被压缩x2，则k x2-mBgsin30=mBax1- x2=at2/2；得a=11m/s2所以， Fmin = (mA + mB) a =132N Fmax = mAg
5、 sin + mAa = 160N类型二相对运动问题【例2】（通州市08届高三第一次调研卷）在一水平面上静止放着一长L10cm、质量M50g的金属板，在板上有一质量为m50g的小铝块，铝块与板间的动摩擦因数10.03，金属板与水平面间的动摩擦因数20.01现让铝块在金属板上由A端以初速度v0=0.4m/s（相对于水平面）开始运动，求铝块从开始运动到脱离金属板所经历的时间t(取g=10m/s2) LmMv0A导示：当铝块未脱离金属板前，铝块与金属板间始终有相互作用的摩擦力存在铝块做匀减速运动，加速度为a1=g 铝块通过的路程分别为：s1=v0t-a1t2/2金属板做匀加速运动，加速度为a2 ，
6、金属板通过的路程分别为：铝块脱离金属板时必有联立求解可得 ；（舍去）类型三与运动和力相关的图象问题【例3】 （南通市08届高三一轮模拟卷）如图甲示，质量分别为m1=1kg 和m2=2kg 的A、B两物块并排放在光滑水平面上，若对A、B分别施加大小随时间变化的水平力F1和F2 ，若 F1=（9-2t）N，F2=（3+2t）N,则 （1）经多少时间t0两物块开始分离？（2）在同一坐标乙中画出两物块的加速度a1和a2随时间变化的图象F1F2BA甲t/sa/ms-22 4086 3 2 1 5 6 4 10乙（3）速度的定义为v=S/t，“v-t”图线下的“面积”在数值上等于位移S；加速度的定义为a=
7、v/t ，则“a-t”图线下的“面积”在数值上应等于什么？（4）试计算A、B两物块分离后2s的速度各多大？导示： （1）对整体： F1 + F2 =(m1+m2) a；所以， a=12/3=4m/s2设两物块间的作用力为T，对A：F1 -T= m1 a所以，T= F1 - m1 a = 5 2 t 当T=0时，两物块分离， t0= 2.5 s，（分离前两物块的加速度相同为4m/s2 ）（2）分离后，对A： a1= F1/m1=(9-2t) m/s2 t2.5s，对B ：a2= F2/m2=(1.5+t) m/s2 画出两物块的a-t 图线，如图丙所示t/sa/ms-22 4086 3 2 1
8、5 6 4 10丙AB（3）“a-t”图线下的“面积”在数值上等于速度的变化v。 （4）由（3）算出图线下的“面积”即为两物块的速度，所以，VA=（4.5+2.5）4 / 2=14m/s，VB=（4 2.5）+（4+6） 2 / 2 = 20 m/s。 类型四探究实验【例4】（07江苏卷，第13题）如图（a）所示，质量为的滑块放在气垫导轨上，为位移传感器，它能将滑块到传感器的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块的位移时间（s-t）图象和速率时间（v-t）图象。整个装置置于高度可调节的斜面上，斜面的长度为l、高度为h。（取重力加速度g=9.8m/s2，结果可保留一位有效数字
9、）BhlCA图3（a）B（）现给滑块一沿气垫导轨向上的初速度，的v-t图线如图(b)所示。从图线可得滑块下滑时的加速度a= m/s2 ,摩擦力对滑块运动的影响 。（填“明显，不可忽略”或“不明显，可忽略”）（）此装置还可用来验证牛顿第二定律。实验时通过改变 ，可验证质量一定时，加速度与力成正比的关系；实验时通过改变 ，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（）将气垫导轨换成滑板，滑块换成滑块，给滑块一沿滑板向上的初速度，的s-t图线如图（c）。图线不对称是由于造成的，通过图线可求得滑板的倾角（用反三角函数表示），滑块与滑板间的动摩擦因数导示:：本题以位移传感器为背景，通过位移传感器将滑块到
10、传感器的距离数据实时传送到计算机上，经计算机处理后在屏幕上显示滑块的位移时间（s-t）图象和速率时间（v-t）图象（1）由图(b)可知，滑块向上滑动和向下滑动时加速度大小都约为a=6m/s2,因此，摩擦力对滑块运动的影响不明显，可忽略。（2）根据控制变量法，当滑块A质量一定时，可以通过改变斜面高度h，从而改变滑块A所受的合外力F=Mgsin=Mgh/l，研究加速度与力成正比的关系；当F=Mgsin=Mgh/l一定时，可以通过改变滑块A的质量M、斜面高度h，且使Mh不变，可验证力一定时，加速度与质量成反比的关系。（3）由图(b)可知，斜面长l约为0.64m，滑块上升时间t1=0.4s，下滑时间t
11、2=0.6 s；得到滑块 上升时加速度a18m/s2；下滑时加速度a23.6m/s2；根据牛顿第二定律，a1=gsin+gcos，a2=gsin-gcos；代入有关数据得arcsin0.58；0.3成功体验1、如图(a）所示，水平面上质量相等的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做匀加速直线运动，如图(b）所示研究从力F刚作用在木块A的瞬间到木块B刚离开地面的瞬间这一过程，并且选定该过程中木块A的起点位置为坐标原点，则图（C）中可以表示力F和木块A的位移x之间关系的是（ ）2、我们将质点的运动与物体的转动进行对比,可以看到它们的规律有许
12、多相似之处,存在着较强的对应性。如：运动的位移与转动的角度、运动的速度与转动的角速度、运动的加速度a与转动的角加速度(其中=/t);力是产生加速度的原因，而且F合=ma，力矩是产生角加速度的原因，而且M合=I（其中的I叫转动惯量）。则下列关于角加速度的单位、转动惯量I的单位（国际单位制主单位）正确的是 （ ） A、m/s2、N B、rad/s2、NC、rad/s2、kgm2 D、m/s2、kgm23、(m1m2F湖南省07届高三百校大联考一6)如图所示，质量分别为m1和m2的两物块放在水平地面上，与水平地面间的动摩擦因数都是（），用轻弹簧将两物块连接在一起当用水平力F作用在m1上时，两物块均以
13、加速度做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x若用水平力F作用在m1上时，两物块均以加速度做匀加速运动，此时，弹簧伸长量为x则下列关系正确的是 （）AFFBxx CFFDxx4、物体A、B都静止在同一水平面上，它们的质量分别是mA和mB，与水平面之间的动摩擦因数分别为A、B。用平行于水平面的力F分别拉物体A、B，得到加速度a和拉力F的关系图象分别如图中A、B所示（1）利用图象求出两个物体的质量mA和mB甲同学分析的过程是：从图象中得到F=12 N时，A物体的加速度aA=4 ms2，B物体的加速度aB=2 ms2，根据牛顿定律导出：m=F/a，所以mA3kg，mB=6kg乙同学的分析过程是：从图象中得
14、出直线A、B的斜率为： kAtan451，kBtan263405，而k1/m，所以mA=1 kg，mB2 kg请判断甲、乙两个同学结论的对和错，并分析错误的原因如果两个同学都错，分析各自的错误原因后再计算正确的结果（2）根据图象计算A、B两物体与水平面之间动摩擦因数A和B的数值5、物块A的质量为2.0kg，放在水平面上，在水平力F作用下由静止开始做直线运动，水平力F随物块的位移S变化的规律如图所示，最后物块停在距出发点28m处（1）试分段说明物块A的运动情况及加速度情况；（2）求物块开始运动后5s末的速度答案：1、A 2、C 3、D 4、（1）甲、乙都错，甲把错F当作合力，对乙：图中ktan45。 （2）A=0.2，B=0.1 5、（1）略。 （2）5.5m/s。 - 7 -
