《《新步步高》2016-2017年（沪科版）物理必修一学案 第5章 研究力和运动的关系 学案5 Word版含解析》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《新步步高》2016-2017年（沪科版）物理必修一学案 第5章 研究力和运动的关系 学案5 Word版含解析（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题学习目标定位中加速度 a 与合力 F 存在着瞬时对应关系，a 与 F 同时产生、同时变化、同时消失；a 的方向始终与合力 F 的方向相同2解决动力学问题的关键是做好两个分析：受力情况分析和运动情况分析，同时抓住联系受力情况和运动情况的桥梁：时加速度问题根据牛顿第二定律，加速度 a 与合力 F 存在着瞬时对应关系：合力恒定，加速度恒定；合力变化，加速度变化；合力等于零，加速度等于零所以分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度应注意两
2、类基本模型的区别：(1)刚性绳(或接触面 )模型：这种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离) 后，弹力立即改变或消失，形变恢复几乎不需要时间(2)弹簧(或橡皮绳 )模型：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的例 1 如图 1 中小球质量为 m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为 1(1)绳 弹簧的拉力各是多少？(2)若烧断绳 间，物体受几个力作用？这些力的大小是多少？(3)烧断绳 间，求小球 m 的加速度的大小和方向解析(1)对小球受力分析如图甲所示物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！与绳的拉力 F
3、 等大反向则知 F；F 弹 (2)烧断绳 瞬 间，绳的拉力消失，而弹簧还是保持原来的长度，弹力与烧断前相同此时，小球受到的作用力是弹力和重力，大小分 别是 GF 弹 (3)烧断绳 瞬 间，重力和弹簧弹力的合力方向水平向右，与烧断绳 的拉力大小相等，方向相反，(如图乙所示)即 F 合 ，由牛顿第二定律得小球的加速度 a ，方向水平向右1)(2)两个重力为 簧的弹力为(3)水平向右针对训练 1如图 2 所示，轻弹簧上端与一质量为 m 的木块 1 相连，下端与另一质量为 M 的木块 2 相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块 1、2 的
4、加速度大小分别为 a1、a )图 2Aa 10，a 2g Ba 1g，a 2gCa 10，a 2 g Da 1g，a 2 MM m 解析 在抽出木板后的瞬间，弹簧对木块 1 的支持力和对木块 2 的压力并未改变木块 1 受重物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！，a 10，木块 2 受重力和压力，根据牛顿第二定律 g，故选 m 力学中的临界问题分析若题目中出现“最大” 、 “最小” 、 “刚好”等词语时，一般都有临界状态出现分析时，可用极限法，即把问题(物理过程 )推到极端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件在某些物理情景中，由于条件的变化，会出现两种不同状态
5、的衔接，在这两种状态的分界处，某个(或某些)物理量可以取特定的值，例如具有最大值或最小值常见类型有：(1)隐含弹力发生突变的临界条件弹力发生在两物体的接触面之间，是一种被动力，其大小由物体所处的状态决定，运动状态达到临界状态时，弹力发生突变(2)隐含摩擦力发生突变的临界条件摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定，静摩擦力为零是状态方向发生变化的临界状态；静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态例 2 如图 3 所示，细线的一端固定在倾角为 45的光滑楔形滑块 A 的顶端 P 处，细线的另一端拴一质量为 m 的小球图 3(1)当滑块至少以多大的加速度 a 向左运动时，小球对滑块的压力等于
6、零？(2)当滑块以 a2g 的加速度向左运动时，线中拉力为多大？解析 (1)假设滑块具有向左的加速度 a 时，小球受重力 的拉力 F 和斜面的支持力 N 作用，如图甲所示由牛顿第二定律得水平方向：55直方向：5N 5，F .mg a25 mg a25由此两式可以看出，当加速度 a 增大时，球所受的支持力 N 减小，线的拉力 F 增大物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！g 时，N 0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，这时绳的拉力为 F ag 的加速度向左运动时小球对滑块的压力等于零5 2(2)当滑块加速度 ag 时，小球将“飘”离斜面而只受线的拉力和重力的
7、作用，如图乙所示，此时细线与水平方向间的夹角 0设此时绳与竖直方向的夹角为 ，由牛顿第二定律得：T 2 40 N 23(多过程问题)冬奥会四金得主王濛于 2014 年 1 月 13 日亮相全国短道速滑联赛总决赛她领衔的中国女队在混合 3 000 米接力比赛中表现抢眼如图 7 所示，一滑雪场示意图，其中 长 L8 m、倾角 37 的斜坡，是与斜坡平滑连接的水平面人从 A 点由静止下滑，经过 C 点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为 计空气阻力，( 取 g10 m/s 2，70.6，7：图 7(1)人从斜坡顶端 A 滑至底端 C 所用的时间；(2)人在离 C
8、 点多远处停下？答案(1)2 s (2)12.8 1)人在斜坡上下滑时，受力如图所示设人沿斜坡下滑的加速度为 a，沿斜坡方向，由牛顿第二定律得f0由匀变速运动规律得 L a 4 m/s 2物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！2 s(2)人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用设在水平面上人减速运动的加速度为 a，由牛顿第二定律得 mg人到达 C 处的速度为 v，则由匀变速直线运动规律得人在斜面上下滑的过程：v 22v 22as12.8 m 的 A、B 两球之间系着一个质量不计的轻弹簧并放在光滑水平台面上，A 球紧靠墙壁，如图 1 所示，今用水平力 F 推
9、B 球使其向左压弹簧，平衡后，突然将力 F 撤去的瞬间()图 1AA 的加速度大小为 BA 的加速度大小为零 的加速度大小为 DB 的加速度大小为将力 F 撤去的瞬间 A 球受力情况不变，仍静止，A 的加速度为零，选项 A 错，B 对；而 B 球在撤去力 F 的瞬间，弹簧的弹力还没来得及发生变化，故 B 的加速度大小为 ，选项 对2如图 2 所示，A、B 两球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为 的斜面光滑系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，已知重力加速度为 列说法正确的是()图 2A两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为 BB 球的受力情况未变，瞬时加速度为零CA 球的瞬时加速度沿斜面向下
10、，大小为 D弹簧有收缩趋势，B 球的瞬时加速度向上， A 球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！为细线被烧断的瞬间，弹簧的弹力不能突变，所以 B 的瞬时加速度为 0，A 的瞬时加速度为 2，所以选项 B 正确，A、C、 D 错误3如图 3 所示，A、B 两木块间连一轻杆，A、B 质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽出，在此瞬间，A、B 两木块的加速度分别是()图 3Aa A0，a B 2g Ba Ag，a BgCa A0，a B0 Da Ag，a B2解析当刚抽去木板时，A、B 和杆将作为一个整体一起下落，下落
11、过程中只受重力，根据牛顿第二定律得 aAa Bg，故选项 B 正确4如图 4 所示，在光滑的水平面上，质量分别为 木块 A 和 B 之间用轻弹簧相连，在拉力 F 作用下，以加速度 a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力 F，此瞬间 A 和 B 的加速度的大小为 ()图 4Aa 1a 20Ba 1a，a 20Ca 1 a，a 2 m2 a 1a，a 2 解析 两木块在光滑的水平面上一起以加速度 a 向右做匀加速运动时， 弹簧的弹力 F 弹 m 1a，在力 F 撤去的瞬间，弹簧的弹力来不及改变，大小仍 为 此木块 A 的加速度此时仍为 a，以木块 B 为研究对象，取向右为正方向， m 2a2，
12、a，所以 D 项正确力学中的临界问题5如图 5 所示，质量为 M 的木板，上表面水平，放在水平桌面上，木板上面有一质量为 块与木板及木板与桌面间的动摩擦因数均为 ，若要以水平外力 F 将木板抽出，则力 F 的大小至少为()物理备课大师 免费】“备课大师”全科【9 门】：免注册，不收费！B(M m )(m2M )g D2 (Mm)解析将木板抽出的过程中，物 块与木板间的摩擦力为滑 动摩擦力，物 块的加速度大小为g，要想抽出木板，必 须使木板的加速度大于物块的加速度，即 aMg，对木板受力分析如图根据牛顿第二定律，得：F(Mm )g得 F (Mm)ga M(Mm )g(Mm )g，选项 D 正确6如图 6 所示，质量为 2 kg、m 23 物体用细绳连接放在水平面上，细绳仅能承受 1 N 的拉力，水平面光滑，为了使细绳不断而又使它们能一起获得最大加速度，则在向左水平施力和向右水平施力两种情况下，F 的最大值是()图 6A向右，作用在 ，F 右，作用在 ，FC向左，作用在 ，F 左，作用在 m
