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1、自主阅读素材3 本章学科素养提升,第三章 牛顿运动定律,纵观全国近几年的高考试题，以图象的方式考查牛顿第二定律是一类很重要的题目，此类问题要求考生具备理解图象所给予的信息和破译图象信息的能力，图象的形式以vt、at、Ft图象居多，考查最多的是vt图象，题型既有选择题也有计算题，难度中等.,1.明确常见图象的意义，如下表：,2.图象类问题的实质是力与运动的关系问题，以牛顿第二定律Fma为纽带，理解图象的种类，图象的轴、点、线、截距、斜率、面积所表示的意义.运用图象解决问题一般包括两个角度：(1)用给定图象解答问题；(2)根据题意作图，用图象解答问题.在实际的应用中要建立物理情景与函数、图象的相互
2、转换关系.,(多选)(2015课标全国20)如图(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的vt图线如图(b)所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量，则可求出 A.斜面的倾角 B.物块的质量 C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度,【例1】,答案,解析,仅根据vt图象无法求出物块的质量，选项B错误.,关注图象中的函数关系及特殊值 在图象问题中，无论是读图还是作图，都应尽量先建立函数关系，然后根据函数关系读取图象信息或者描点作图.作图时，往往只需确定一个或两个特殊点的坐标(如变力F的最小值Fmin和最大值Fmax、抛物线的顶点和任意点、圆的圆心等)，即可
3、根据函数关系连线作图.当不能定量确定函数关系时，特殊值的判断尤为重要，读图时，要注意图线的起点、斜率、截距、折点以及图线与横轴包围的“面积”等所对应的物理意义，尽可能多地提取解题信息.,(16分)如图甲所示，质量M1 kg的木板静止在粗糙的水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数10.1，在木板的左端放置一个质量m1 kg、大小可忽略的铁块，铁块与木板间的动摩擦因数20.4，g取10 m/s2，试求： (1)若木板长L1 m，在铁块上加一个水平向右的恒力F8 N，经过多长时间铁块运动到木板的右端？ (2)若在铁块右端施加一个从零开始连续增 大的水平向右的力F，假设木板足够长， 在图乙中画出铁块受到
4、木板的摩擦力Ff2 随拉力F大小变化而变化的图象.,【例2】,书面表达过程,思维流程,答案,1 s,答案,见解析图,书面表达过程,解得t1 s. (2分),(2)当F1(mgMg)2 N时， M、m相对静止且对地静止，Ff2F； (3分) 设FF1时，M、m恰保持相对静止，此时系统的加速度aa22 m/s2， 以系统为研究对象，F11(Mm)g(Mm)a，解得F16 N. 所以，当2 NF6 N时，M、m相对静止，系统向右做匀加速运动， 当F6 N时，M、m发生相对运动，Ff22mg4 N.如图所示. (3分),1.本题是一道滑块木板模型的动力学问题，首先要在审题析题方面定准位，然后遵循此类题
5、型特点，寻求解决问题的突破口. 2.由于本题还要作图象，它又是一道图象信息题，因此第(2)问的解答只是作出图象而没有分析过程是不规范的. 3.规范要求必要的文字说明和重要规律应用的原型表达式.,1.实验器材的改进 (1)气垫导轨(不用平衡摩擦力) 长木板(如图),(2)利用光电门测速度(如图),(3)利用位移传感器测位移(如图),2.数据测量的改进 测定通过的时间，由a 求出加速度 小车的加速度由位移传感器及与之相连的计算机得到 3.实验的拓展延伸 以“探究加速度与力、质量的关系”为背景测量物块与木板间的动摩擦因数.,通过打点纸带求加速度,甲、乙两同学均设计了测动摩擦因数的实验.已知重力加速度
6、为g. (1)甲同学所设计的实验装置如图甲所示.其中A为一质量为M的长直木板，B为木板上放置的质量为m的物块，C为物块右端连接的一轻质弹簧测力计.实验时用力将A从B的下方抽出，通过C的读数F1即可测出动摩擦因数.则该设计能测出_(填“A与B”或“A与地面”)之间的动摩擦因数，其表达式为 _.,【例3】,答案,A与B,解析,(2)乙同学的设计如图乙所示.他在一端带有定滑轮的长木板上固定有A、B两个光电门，与光电门相连的计时器可以显示带有遮光片的物块在其间的运动时间，与跨过定滑轮的轻质细绳相连的轻质测力计能显示挂钩处所受的拉力.实验时，多次改变砂桶中砂的质量，每次都让物块从靠近光电门A处由静止开始运动，读出多组测力计示数F及对应的物块在两光电门之间的运动时间t.在坐标系中作出F 的图线如图丙所示，图线的斜率为k，与纵轴的截距为b，与横轴的截距为c.因乙同学不能测出小车质量，故该同学还应该测出的物理量为_. 根据该测量物理量及图线信息可知 物块和长木板之间的动摩擦因数表 达式为_.,光电门A、B之间的距离x,答案,解析,根据牛顿第二定律得 对于物块，F合Fmgma 则图线的斜率为：k2mx，纵轴的截距为：bmg；,
