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1、物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！【步步高】2015 年秋高中物理 第四章 牛顿运动定律学案+检测 新人教版必修 1一、动力学的两类基本问题1掌握解决动力学两类基本问题的思路方法其中受力分析和运动过程分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁2求合力的方法(1)合成法物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！，可用平行四边形定则求 F 合 ，然后求加速度(2)正交分解法：物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的力作用时，常用正交分解法一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解例 1如图 1 所示，楼梯口一倾斜的天花板
2、与水平地面成 37角，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为 F10N，刷子的质量为 m子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数 花板长为 L4m， g 取 10m/s2，0.6，求：图 1(1)刷子沿天花板向上的加速度；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间解析(1)以刷子为研究对象，受力分析如图设滑动摩擦力为 花板对刷子的弹力为 牛顿第二定律得(F mg) (F mg) a2m/s 2.(2)由运动学公式，得 L t1)2m/s 2(2)2象在动力学中的应用1常见的图象形式在动力学和运动学问题中，常见、常用的 图象是位移图象( x
3、t 图象)、速度图象( v t 图象)和力的图象( F t 图象、 F a 图象)等，这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹2图象问题的分析方法(1)对 F t 图象要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律分别求出各段的加速度，分析每一时间段的运动性质(2)对 a t 图象，要注意加速度的正、负，分析每一段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程(3)对 F a 图象，首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出 a F 间的函数关系式，由函数关系式明确图象的斜率、截距的意义，从而求出未物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门
4、】：免注册，不收费！例 2如图 2 甲所示，固定光滑细杆与地面成一定夹角为 ，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力 F 作用下向上运动，推力 F 与小环速度 v 随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度 g10m/s 2(1)小环的质量 m；(2)细杆与地面间的夹角 题图得：02s 内， a m/.5 m/s 2 v t 12根据牛顿第二定律可得：前 2s 有 有 代入数据可解得： m1 301)12)30针对训练放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力 F 的作用， F 的大小与时间t 的关系如图 3 甲所示，物块速度 v 与时间 t 的关系如图乙所示 取重力加速度 g10m/s
5、 m 和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为()甲 乙图 3A B15C1解析由 F t 图象和 v t 图象可得，物块在 2s 到 4s 内所受外力 F3N，物块做匀加速运动， a m/ m/ F 即 310 m 2 m v t 42物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！2N，物块做匀速直线运动，则 F F 即 10m 2由解得 m A 选项正确三、传送带问题传送带传递货物时，一般情况下，由摩擦力提供动力，而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相关分析传送带问题时， 要结合相对运动情况，分析货物受到传送带的摩擦力方向，进而分析货物的运动规律是解题的关键注意因传送带由电动
6、机带动，一般货物对传送带的摩擦力不影响传送带的运动状态例 3某飞机场 利用如图 4 所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角 30，传送带两端 A、 B 的距离 L10m，传送带以 v5m/s 的恒定速度匀速向上运动在传送带底端 A 轻放上一质量 m5货物，货物与传送带间的动摩擦因 数 端运送到 B 端所需的时间( g 取 10m/ 4解析以货物为研究对象，由牛顿第二定律得mg as 2货物匀加速运动时间 251然后货物做匀速运动，运动位移L 1 到 B 所需的时间t 点力作用下的平衡问题的常用方法1矢量三角形法(合成法)物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力与第三个
7、力大小相等、方向相反，且这物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！，可以通过解三角形来求解相应力的大小和方向常用的有直角三角形、动态三角形和相似三角形2正交分解法在正交分解法中，平衡条件 F 合 0 可写成： (即 x 方向合力为零)； (即 y 方向合力为零)选取研究对象时，为了弄清楚系统(连接体)内某个物体的受力情况，可采用隔离法；若只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力时，可采用整体法例 4如图 5 所示，质量 物体，置于一粗糙的斜面体上，斜面倾角为 30，用一平行于斜面的大小为 30N 的力 F 推物体，物体沿斜面向上匀速运动斜面体质量0始终静止， g 取 1
8、0m/：图 5(1)斜面体对物体的摩擦力；(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力解析(1)要求系统内部的作用力，所以用隔离法对物体受力分析，如图甲所示，沿平行于斜面的方向上有 F 得 N，方向沿斜面向下(2)要求系统受的外力，用整体法因两个物体均处于平衡状态，故可以将物体与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙 所示在水平方向上有 15 N，方向水3平向左；在竖直方向上有 ( m2)g 135N，方向竖直向上答案(1)5N，方向沿斜面向下(2)15 N，方向水平向左135N，方向竖直向上31.(动力学的两类基本问题)如图 6 所示，在倾角 37的足够长的固定的斜面底端有一质量 m物体物体与斜面间的
9、动摩擦因数 用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动拉力 F10N，方向平行斜面向上经时间 t子突然断了，求：物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！(1)绳断时物体的速度大小；(2)从绳 子断开始到物体再返回到斜面底端的运动时间(已知 0. 6， g10m/s 2)解析(1)物体向上运动过程中，受拉力 F、斜面支持力 力 摩擦力 图所示，设物体向上运动的加速度为 据牛顿第二定律有：F f F N， s 2t物体的速度大小 s(2)绳断时物体距斜面底端的位移为 6m，绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运12动，设运动的加速度大小为 力如图所示，则根据牛顿第二定律有： s 2物体匀减
10、速运动的时间物体下滑的加速度为 力如图所示根据牛顿第二定律可得 s 2设物体由最高点下滑到斜面底端的时间为 据运动学公式可得 s以物体返回斜面底端的时间为12 23 10t 案(1)s(2)图象在动力学中的应用)如图 7 甲所示为一风力实验示意图 开始时，质量为 m1物理备课大师 免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！，并静止于 O 点现用沿杆向右的恒定风力 F 作用于小球上，经时间 撤去风力小球沿细杆运动的 v t 图象如图乙所示( g 取 10m/试求：图 7(1)小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力 F 的大小答案(1)2)3)1)由图乙可得 1m/
11、x t)减速阶段的加速度大小s 2 v )加速阶段的加速度大小5m/s 2 v 传送带问题)如图 8 所示，水平传送带以 2m/s 的速度运动，传送带长 0 m，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数 求：( g10 m/s 2)图 8(1)工件开始时的加速度 a；(2)工件加速到 2m/s 时，工件运动的位移；(3)工件由传送带左端运动到右端的时间答案(1)1m/s 2，方向水平向右(2)2m(3)11免费】备课大师全科【9 门】：免注册，不收费！(1)工件被放在传送带上时初速度为零，相对于传送带向左运动，受滑动摩擦力向右，大小为 工件加速度 a g 0m/s 21 m/s 2，方向水平向右(2)工件加速到 2m/s 所需时间 s21在 122m20 12(3)由于 0m，故工件达到与传送带同样的速
