人教版高一物理必修一复习学案：第三章相互作用-动力学两类基本问题

高中物理 课堂内容 动力学两类基本问题 §基本概念§ 一、对牛顿第二定律的理解 矢量性 公式F＝ma是矢量式，任一时刻，F与a总同向 瞬时性 a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受的合外力 因果性 F是产生加速度a的原因，加速度a是F作用的结果 同一性 有三层意思：(1)加速度a是相对同一个惯性系的(一般指地面)；(2)F＝ma中，F、m、a对应同一个物体或同一个系统；(3)F＝ma中，各量统一使用国际单位 独立性 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F＝ma (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)力和加速度在各个方向上的分量也满足F＝ma即Fx＝max，Fy＝may 【例1】将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体(　　) A．刚抛出时的速度最大 B．在最高点的加速度为零 C．上升时间大于下落时间 D．上升时的加速度等于下落时的加速度 答案 A　 解析 最高点速度为零，物体受重力，合力不可能为零，加速度不为零，故B项错．上升时做匀减速运动，h＝，所以t1<t2，故C、D错误．根据能量守恒，开始时只有动能，因此开始时动能最大，速度最大，故A项正确． ，a2＝，又因为a1＝a2t，下落时做匀加速运动，h＝a1t 【例2】（多选）如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦．现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为(　　) A．物块先向左运动，再向右运动 B．物块向左运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动 C．木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动 D．木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零 答案 BC　 解析 由题意可知，当撤去外力，物块与木板都有向右的速度，但物块速度小于木板的速度，因此，木板给物块的动摩擦力向右，使物块向右加速，反过来，物块给木板的动摩擦力向左，使木板向右减速运动，直到它们速度相等，没有了动摩擦力，二者以共同速度做匀速运动，综上所述，选项B、C正确． [针对训练1] 如图所示为蹦极运动的示意图．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点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是(　　) 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．①③　　　 B．②③　　　 C．①④　　　 D．②④ 答案 B 二、动力学两类基本问题 1．分析流程图 2．应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体． (2)分析物体的受力情况和运动情况．画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程． (3)选取正方向或建立坐标系．通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向． (4)求合外力F合． (5)根据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论． 特别提醒　(1)物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的． (2)无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的“桥梁”． (3)如果只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受力较多，一般用正交分解法求其合力．如果物体做直线运动，一般把力分解到沿运动方向和垂直于运动方向；当求加速度时，要沿着加速度的方向处理力即一般情况不分解加速度；特殊情况下当求某一个力时，可沿该力的方向分解加速度． 【例3】如图所示，一质量为m的物块放在水平地面上．现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数为μ，求：(1)撤去F时，物块的速度大小； (2)撤去F后，物块还能滑行多远． 答案 (1) －1)x　(2)( 解析　(1)设撤去F时物块的速度大小为v，根据牛顿第二定律，物块的加速度 a＝ 又由运动学公式v2＝2ax，解得v＝ (2)撤去F后物块只受摩擦力，做匀减速运动至停止，根据牛顿第二定律，物块的加速度 a′＝－－1)x＝－μg由运动学公式v′2－v2＝2a′x′，且v′＝0解得x′＝( 【例4】质量为2 kg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，其运动的v－t图象如图所示．g取10 m/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)0～10 s内物体运动位移的大小． 答案 (1)0.2　(2)6 N　(3)46 m 解析　(1)设物体做