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第三章 牛顿运动定律
微专题3 动力学中的“三类”热点问题
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高考总复习 一轮复习导学案 · 物理
第三章 牛顿运动定律
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高考总复习 一轮复习导学案 · 物理
第三章 牛顿运动定律
动力学图像问题
1. 常见动力学图像及意义如下表
v-t图像
根据图像的斜率判断加速度的大小和方向,从而根据牛顿第二定律求解合外力
F-a图像
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两个量之间的函数关系式,根据函数关系式结合图像,明确图像的斜率、截距或面积的意义,从而由图像给出的信息求出未知量
a-t图像
要注意加速度的正负,正确分析每一段的运动情况,然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程
F-t图像
要结合物体受到的力,根据牛顿第二定律求出加速度,分析每一时间段的运动性质
2. 图像类问题的实质是力与运动的关系问题,以牛顿第二定律F=ma为纽带,理解图像的种类,图像的轴、点、线、截距、斜率、面积所表示的意义.运用图像解决问题一般包括两个角度:
(1) 用给定图像解答问题.
(2) 根据题意作图,用图像解答问题.在实际的应用中要建立物理情景与函数、图像的相互转换关系.
(多选)(2015·新课标Ⅰ卷)如图甲所示,一个物块在t=0 时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出( )
甲 乙
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
【解析】 由v-t图像可求知物块沿斜面向上滑行时的加速度大小为a=eq \f(v0,t1),根据牛顿第二定律得mgsinθ+μmgcosθ=ma,即gsinθ+μgcosθ=eq \f(v0,t1),同理,向下滑行时gsinθ-μgcosθ=eq \f(v1,t1),两式联立能计算出斜面的倾角θ以及动摩擦因数,故A、C正确;物块滑上斜面时的初速度v0已知,向上滑行过程为匀减速直线运动,末速度为0,那么平均速度为eq \f(v0,2),所以沿斜面向上滑行的最远距离为x=eq \f(v0,2)t1,根据斜面的倾斜角度可计算出向上滑行的最大高度,D正确;仅根据v-t图像无法求出物块的质量,B错误.
类题固法1
1. (2021·徐闻中学)一滑块以初速度v0从固定斜面底端沿斜面(其足够长)向上滑,该滑块的速度—时间图像不可能是( )
INCLUDEPICTURE"XHZ22-YLWL46.tif"
A B C D
【解析】 上滑过程中,mgsinθ+f=ma1,滑块做匀减速直线运动,下滑过程中mgsinθ -f=ma2,滑块做匀加速直线运动,加速度减小了,C项正确;还有可能上升到最高点,重力的分力不足以克服最大静摩擦力而静止,B项正确;如果斜面光滑,上滑和下滑加速度不变,A项正确,D项不可能.
2. (多选)如图所示,斜面ABC中AB段光滑,BC段粗糙.一个小物块由A点静止释放,沿斜面下滑到C点时速度恰好为零.若物块运动的速度为v,加速度为a,位移为x,物体所受合外力为F,运动时间为t,以沿斜面向下为正方向,则下列图像中可能正确的是( )
INCLUDEPICTURE"21W-297.TIF"
A B C D
【解析】 由于AB段光滑,物块在AB段受重力和斜面支持力做加速运动,物体加速度为a1=gsinα,BC段粗糙,故物块比AB段多一个沿斜面向上的摩擦力,由于小物块由A点静止释放,沿斜面下滑到C点时速度恰好为零,可知物块先加速后减速,故A、B正确;物块在AB段受重力和斜面支持力做加速运动,其位移为x=eq \f(1,2)a1t2,可知位移时间图像应该是开口向上的抛物线,故C错误;AB和BC段的受力都是恒定的,故D错误.
动力学中的连接体问题
1. 连接体的类型
(1) 弹簧连接体
(2) 物物叠放连接体
(3) 轻绳连接体
INCLUDEPICTURE"XHZ22-YLWL58.tif"
(4) 轻杆连接体
2. 连接体的运动特点
轻绳——轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.
轻杆——轻杆平动时