第三章 第2讲 动力学的两类问题（Word教参）-【优化指导】2024高考物理一轮复习高中总复习·第1轮（人教版 浙江专用）

　 核心素养&课标解读 物理观念 动力学两类基本问题、各种性质力的特点 科学思维 受力分析、合成法、正交分解法 科学探究 解决动力学问题的基本思路和方法 科学态度 与责任 应用牛顿运动定律和运动学公式解答实际生产、生活、科技中的问题 动力学的两类问题 1．动力学的两类基本问题： 第一类：已知受力情况求物体的运动情况． 第二类：已知运动情况求物体的受力情况． 2.解决动力学问题的方法： 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图： 分析动力学中的连接体问题的技巧 1．整体法：在连接体问题中，如果不需要求物体之间的相互作用力，且连接体的各部分具有相同的加速度，一般采用整体法列牛顿第二定律方程． 2．隔离法：如果需要求物体之间的相互作用力或研究加速度不同的连接体，一般采用隔离法列牛顿第二定律方程． 往往整体法与隔离法交叉使用来处理连接体问题，一般的思路是先用整体法求加速度，再用隔离法求物体间的作用力． 动力学中的图像问题 1．常见的动力学图像 v­t图像、a­t图像、F­t图像、F­x(a­x)图像、F­a图像等． 2．解题策略 (1)弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义． (2)应用物理规律列出与图像对应的函数关系式，进而明确“图像与公式”和“图像与物体”间的关系． 生活实践·判一判 (多选)如图，滑雪者和设备的总质量m＝60 kg，坡道足够长．若他从静止开始做匀加速直线运动，在前2 s的时间内移动了4 m，则(　　) ,A.滑雪者的加速度为2 m/s2　　 B．滑雪者的加速度为4 m/s2 C．滑雪者所受合力为120 N D．滑雪者所受合力为240 N AC　解析：由x＝at2，得a＝2 m/s2；由F＝ma，得F＝120 N，故A、C正确． 易混易错·辨一辨 一个静止的质点，在0～4 s时间内受到力F的作用，力F随时间t的变化如图所示，则下列选项中正确的是(　　) A．质点做往复运动 B．质点始终沿某一方向做直线运动 C．第1 s末速度改变方向 D．第4 s末速度改变方向 B　解析：根据牛顿第二定律得：F＝ma，可得物体的加速度a＝；由于合力随时间周期性变化，所以加速度随时间周期性变化；在0～1 s内物体做加速度为a的匀加速直线运动，在1～2 s内物体做加速度为a的匀减速直线运动；根据以上分析可以作出v ­t图像如图所示．由v ­t图像可以看出物体一直向同一方向运动，速度方向始终没有发生改变，故A、C、D错误，B正确． 教材深耕·练一练 如图所示，一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度a向前加速运动．货箱中石块B的质量为m，下列关于石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力F说法正确的是(　　) A．F的方向是水平向右 B．F的方向是竖直向上 C．F的大小为m D．F的大小为m(a＋g) C　解析：石块B受力如图所示， 可见，F指向右上方，且F＝m ，故C正确． 命题点一　动力学的两类问题　　　　　　　　　　　　科学推理、模型建构 动力学两类基本问题的解题步骤 角度1　动力学的两类基本问题 滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一．如图所示为小明妈妈正与小明在冰上做游戏，小明与冰车的总质量是40 kg，冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05.在某次游戏中，假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力，使冰车从静止开始运动10 s后，停止施加力的作用，使冰车自由滑行．(假设运动过程中冰车始终沿直线运动，小明始终没有施加力的作用).求： (1)冰车的最大速率； (2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小． [教你解决问题] 答案：(1)5 m/s　(2)50 m 解析：(1)以冰车及小明为研究对象，由牛顿第二定律得 F－μmg＝ma1① vm＝a1t② 由①②得vm＝5 m/s. (2)冰车匀加速运动过程中有x1＝ a1t2③ 冰车自由滑行时有μmg＝ma2④ v＝2a2x2⑤ 又x＝x1＋x2⑥ 由③④⑤⑥得x＝50 m． 角度2　动力学中的多过程问题 (2017·全国卷Ⅱ)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线相距s0和s1(s1<s0)处分别放置一个挡板和一面小旗，如图所示．训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗．训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处．假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1.重力加速度大小为g.求 (1)冰球与冰面之间的动摩擦因数； (2)满足训练要求的运动员的最小加速度． 答案：(1)　(2) 解析：(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为μ，由动能