优选文档多过程问题解题方法要点梳理知识点一.程序法解题在求解物系统从一种运动过程(或状态)变化到另—种运动过程(或状态)的力学问题(称之为“程序题”)时,平常用“程序法”求解程序法:准时间的先后序次对题目给出的物体运动过程(或不相同的状态)进行解析(包括列式计算)的解题方法程序法”解题要求我们从读题开始,就要注意到题中能划分多少个不相同的过程或多少个不相同的状态,尔后对各个过程或各个状态进行解析(称之为“程序解析”),最后逐一列式求解获取结论程序法解题的基本思路是:l)划分出题目中有多少个不相同的过程或多少个不相同的状态2)对各个过程或各个状态进行详尽解析,得出正确的结果3)前一个过程的结束就是后一个过程的开始,两个过程的交接点是问题的要点知识点二.多过程问题的解决方法多过程问题的物理情况经常涉及几个研究对象,或几个运动过程解决这类问题的一般方法是:(1)边读题边大概解析运动过程分几个运动阶段,掌握特别状态,画草图解析;(2)澄清物体在各个阶段的受力及运动形式,求出各阶段的加速度(或表达式);(3)搜寻各特别状态的物理量及相关过程物理量的联系,依照规律求解种类一、弹簧类多过程问题例析1、如图为蹦极运动的表示图。
弹性绳的一端固定在O点,另一端和运动员相连运动员从O点自由下落至B点,弹性绳自然挺直,经过合力为零的C点到达最低点D,尔后弹起整个过程中忽略空气阻力解析这一过程,以下表述正确的选项是()①经过B点时,运动员的速率最大②经过C点时,运动员的速率最大③从C点到D点,运动员的加速度增大④从C点到D点,运动员的加速度不变A.①③B.②③C.①④D.②④【思路点拨】运动员做变速直线运动,运动中所受合力在变化,速度也在变化当速度最大时加速度为零,当加速度最大时速度为零17【答案】B【解析】运动员的下落过程:O→B自由落体运动,B→C重力大于弹性绳的弹力,做加速度越来越小的加速运动,C点加速度为零,速度最大,C→D弹力大于重力,加速度向上,运动员做加速度增大的减速运动,D点速度为零可见B正确总结升华】弹性绳也能够看做弹簧模型当物体所受合力为零时,物体加速度为零,速度最大,这是解决问题中必定注意到的变式】以下列图,一弹簧一端系在墙上O点,自由伸长到B点,今将一个小物体压着弹簧,将弹簧压缩到A点,尔后释放,小物体能运动到C点静止物体与水平川面的摩擦系数恒定,试判断以下说法中正确的选项是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越m来越小B.物体从C.物体从D.物体在A到B速度越来越小,加速度不变A到B先加速后减速,从B到C向来作减速运动B点所受合外力为零【答案】C【解析】由小物体能运动到C点静止可知,水平面不圆滑,所以,当小物体滑到时尽管不受弹簧弹力,但碰到一个向左的滑动摩擦力的作用,也就是说,在到达物体已开始减速。
设物体加速度为零的点在AB之间的某点D,如图B点B以前,物体从A到D速度最大高出DB先加速后减速,从的过程中,弹力大于摩擦力,在点后,弹力小于摩擦力,高出BB到C向来作减速运动,答案选D点,弹力等于摩擦力,加速度为零,点后弹力和摩擦力都向左物体从A到C种类二、斜面类多过程问题例析0的足够长的固定的斜面底端有一质量为m=1.0kg的物2.以下列图,在倾角为θ=37体,物体与斜面间动摩擦因数为μ=0.25,现用稍微绳将物体由静止沿斜面向上拉动,拉力F=10.0N,方向平行斜面向上经时间t=4.0s绳子突然断裂,求:1)绳断时物体的速度大小;(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间(sin370=0.60,cos370=0.80,g=10m/s2)【思路点拨】物体先在拉力作用下做匀加速直线运动,绳断后做匀减速直线运动答案】(1)8m/s(2)【解析】这是一个典型的运动和力多过程结合的问题物体的运动分几个阶段:在绳的拉力下沿斜面向上的匀加速运动;绳断后沿斜面向上的减速运动;速度减为零后,沿斜面向下的加速运动1)在绳的拉力下,物体受力如图正交分解,由牛顿第二定律:将数据代入,解得:a=2m/s2由运动学公式,得v=at=8m/s(2)绳断后物体做匀减速运动,受力如图,其加速度为上升的距离:上升到最高点的时间:到最高点后,物体沿斜面向下做匀加速运动,受力如图,其加速度为:此时物体已上升了:由得,下落到最低点的时间:返回到斜面低端的总时间:【总结升华】对几个运动状态要分别画出受力求,求加速度,其中速度是连接这几个状态的物理量。
变式】用平行于斜面的力F拉着质量为m的物体以速度v在圆滑斜面上做匀速直线运动若拉力渐渐减小,则在此过程中,物体的运动可能是:().加速度和速度都渐渐减小B.加速度越来越大,速度先变小后变大C.加速度越来越大,速度越来越小D.加速度和速度都越来越大【答案】BD【解析】物体匀速运动,可知物体受合力为零,但物体可能沿斜面向下运动,也可能沿斜面向上运动,如图当物体沿斜面向下运动,力F减小,合力沿斜面向下且增大,加速度与速度同向,速度增大,加速度增大;当物体沿斜面向上运动,力F减小,合力沿斜面向下且增大,加速度与速度反向,速度先减小,尔后反向增大,加速度增大种类三、水平面问题例析3、质量为m=2kg的物体静止在水平面上,它们之间的动摩擦因数为μ=0.5现对物体施加以下列图的力F,F=10N,与水平方向成θ=37o夹角经过t=10s后,撤去力F,再经过一段时间,物体又变成静止,求整个过程物体的总位移S(g取10m/s2)答案与解析【思路点拨】物体先在拉力作用下做匀加速直线运动,运动,直至速度为零答案】27.5m撤去拉力后做匀减速直线【解析】由于,所以物体从静止开始作匀加速直线运动,可求出物体的加速度a1,经t=10s的位移S1,以及10s末的速度v.之所以要求出v,是由于撤去力F后,物体受力发生了变化,将改作匀减速运动,直到停下.联系这两个不相同运动过程的唯一物理量,就是这一速度v。
以水平面上的物体为研究对象在力F作用时,物体受力情况如图,建立坐标系依牛顿第二定律得于是,加速度经t=10s的位移S1,以及10s末的速度v分别为撤去力F后,物体受力以下列图.同理有N2=mgf2=ma2f2=μN2物体的加速度整个过程的(到停下)总位移S=S1+S2=25m+2.5m=27.5m【变式】质量为2kg的物体静止在足够大的水平川面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小瞧为相等.从t=0时刻开始,物体碰到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图.重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为()A.18mB.54mC.72mD.198m【答案】B牢固练习非选择题:一质点由静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为a1,经时间t后,开始做加速度大小为a2的匀减速直线运动,再经t时间恰好回到出发点,求两次的加速度大小之比2.一高台(离水面10m)上的跳水运动员以6m/s的速度竖直向上跳出,设起跳时运动员2重心在平台以上1m高处的O点,求运动员(重心)走开O点1.6m的运动时间.(g=10m/s)将质量为m的物体以初速度v0从地面向上抛出.设物体在整个过程中所受空气阻力的大小恒为,求物体上升的最大高度和落回地面时的速度大小.4.以下列图,一辆汽车A拉着装有集装箱的拖车B,以速度v1=30m/s进入向下倾斜的直车道.车道每100m下降2m.为使汽车速度在s=200m的距离内减到v2=10m/s,驾驶员必定刹车.假设刹车时地面的摩擦阻力是恒力,且该力的70%作用于拖车B,30%作用于汽车A已知A的质量m1=2000kg,B的质量m2=6000kg.求汽车与拖车的连接处沿运动方向的相互作用力.(重力加速度g取10m/s2)5.以下列图,一水平传达带以2m/s的速度做匀速运动,传达带两端的距离s=20m,将一物体轻轻地放在传达带一端,物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=11s.求物体与传达带之间的动摩擦因数μ.(g取10m/s2)6.以下列图,A、B两轮间距l=3.25m,套有传达带,传达带与水平面成θ=30°角,轮子转动方向以下列图,使传达带向来以2m/s的速度运行,将一物体无初速度地放到A7. 轮处的传达带上,物体与传达带间的动摩擦因素,求物体从A运动到B所需的时间.(g取10m/s2)一小圆盘静止在桌布上,位于方桌的水平桌面的中央.桌布的一边与桌的AB边重合,以下列图,已知盘与桌布间的动摩擦因数为,盘与桌面间的动摩擦因数为,现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面,加速度的方向是水平的且垂直于AB边.若圆盘最后未从桌面掉下,则加速度a满足的条件是什么?(以g表示重力加速度)8.质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动v-t图象以下列图.g取10m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)水平推力F的大小;(3)0~10s内物体运动位移的大小.冰壶比赛是在水平冰面进步行的体育项目,比赛场所表示图以下列图.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在扔掷线AB处放手让冰壶以必然的速度滑出,使冰壶的停止地址尽量凑近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员能够用毛刷擦冰壶运动前面的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至.在某次比赛中,运动员使冰壶C在扔掷线中点处以2m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10m/s2)10.一卡车拖挂一起样质量的车厢,在水平直道上以v0=12m/s的速度匀速行驶,其所受阻力可视为与车重成正比,与速度没关.某时刻,车厢零散,并以大小为a=2m/s2的加速度减速滑行.在车厢零散t=3s后,司机才察觉并紧急刹车,刹车时阻力为正常行驶时的倍.假设刹车前牵引力不变,求卡车和车厢都停下后两者之间的距离.11.科研人员乘气球进行科学察看.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,并及时堵住.堵住时气球下降速度为1m/s,且做匀加速运动,4s内下降了12m.为赌气球安全着陆,向舱外缓慢抛出必然的压舱物.今后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3m/s.若空气。