内容正文:
微专题3 动力学中的“三类”热点问题
第三章
运动和力的关系
高考总复习 一轮复习导学案 · 数学(提高版)
5A导学案 高考一轮复习 物理
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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,进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
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动力学图像问题
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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,理解图像的种类以及图像的轴、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.
如图甲所示,一物体静止在光滑水平面上,从t=0时刻开始受到如图乙所示的水平外力F作用,下列说法中正确的是( )
A. t1时刻速度最大 B. t2时刻离出发点最远
C. t3时刻反向速度最大 D. t4时刻物体离出发点最远
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D
【解析】在0~t1时间内加速度和物体的速度同向,物体做正向的加速度增大的加速运动,t1~t2时间内加速度也和物体的速度同向,物体做正向的加速度减小的加速运动,t2时刻物体的速度最大,t2~t3时间内力反向,加速度和物体的速度反向,做正向的加速度增大的减速运动,t3~t4时间内加速度也和物体的速度反向,做正向的加速度减小的减速运动,一直到t4时刻,即t4时物体离出发点最远,故D正确.
类题固法1
1. (2023·伍佑中学期初考)如图所示,物块以速度v0从粗糙斜面底端沿斜面上滑,到达最高点后沿斜面返回.下列v-t图像中能正确反映物块运动规律的是( )
【解析】设斜面的倾角为θ,物体与斜面的动摩擦因数为μ,沿斜面上滑做匀减速运动,加速度大小为gsin θ+μgcos θ,返回时做匀加速运动,加速度大小为gsin θ-μgcos θ,加速度方向没有变化,一直沿斜面向下,C正确.
C
2. (2022·海安中学)如图甲所示,放在固定斜面上的物块,受到方向沿斜面向上的拉力F的作用,力F的大小与时间t的关系如图乙所示;物块的运动速度v与时间t的关系如图丙所示,6 s后速度图像没有画出,取g=10 m/s2.下列说法中正确的是( )
A. 物块的质量为5 kg
B. 物块在前2 s内受到的静摩擦力大小为20 N
C. 物块在4~6 s内受到的摩擦力大小为 30 N
D. 物块在2~6 s内的平均速度大小为2.5 m/s
A
1. 常见连接体类型
(1) 物物叠放连接体:两物体通过弹力、摩擦力作用,具有相同的速度和加速度.
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动力学中的连接体问题
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(2) 轻绳连接体: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.
(3) 轻杆连接体:轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度.
(4) 弹簧连接体:在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度、加速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速度、加速度相等.
(2022·南京六校期初调研)AB是固定在空中的粗糙水平横杆,一质量为M的物块穿在杆AB上,物块通过细线悬吊着一质量为m的小球.现用沿杆的恒力F拉物块使物块、小球一起(保持相对静止)向右运动,细线与竖直方向夹角为θ,则下列说法中正确的是( )
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D
类题固法2
1. (2020·江苏卷)中欧班列在欧亚大陆开辟了“生命之路”,为国际抗疫贡献了中国力量.某运送防疫物资的班列由40节质量相等的车厢组成,在车头牵引下,列车沿平直轨道匀加速行驶时,第2节车厢对第3节的牵引力为F.若每节车厢所受摩擦力、空气阻力均相等,则倒数第3节车厢对倒数第2节的牵引力为( )
C
2. 如图所示,a、b两物体的质量分别为ma和mb,由轻质弹簧相连,当用恒力F水平向右拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,加速度大小为a1;当用大小仍为F的恒力沿竖直方向拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,加速度大小为a2,则( )
A. a1=a2,x1>x2 B. a1=a2,x1=x2
C. a1>a2,x1=x2 D. a1<a2,x1>x2
C
3. (2023·扬州中学期初考)如图所示,水平面上放置质量为M的三角形斜劈,斜