内容正文:
一、知识体系建构——理清物理观念
二、综合考法融会——强化科学思维
[典例] 如图所示,质量为4 kg的小球用轻质细绳拴着吊在行驶
的汽车后壁上,细绳的延长线通过小球的球心O,且与竖直方向的夹
角为θ=37°,已知g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,
(1)求汽车匀速运动时,细绳对小球的拉力大小和车后壁对小球的弹力大小;
(2)若要始终保持θ=37°,则汽车刹车时的加速度最大不能超过多少?
解决动力学问题的基本方法
[答案] (1)50 N 30 N (2)7.5 m/s2
[融会贯通]
1.连接体问题的处理方法——整体法与隔离法
说明:有些题目既可以用“整体法”,也可以用“隔离法”,有些题目则需要交替运用“整体法”与“隔离法”。
方法 研究对象 选用原则
整体法 一起运动的整个系统 求各部分加速度相同的连接体的加速度或受到的合力
隔离法 系统中的某一部分(或某一物体) 求各部分(或物体)之间的作用力
3.多过程问题的处理方法——程序法
按时间的先后顺序对题目给出的物体运动过程(或不同的状态)进行分析(包括列式计算)的解题方法称为程序法。解题的基本思路:正确划分出题目中有多少个不同过程或多少个不同状态,然后对各个过程或各个状态进行具体分析,得出正确的结果。
[对点训练]
(多选)如图所示,粗糙的水平地面上有三块材料完全相同的木块
A、B、C,质量均为m,B、C之间用轻质细绳连接。现用一水平恒力F作用在C上,三者开始一起做匀加速运动,运动过程中把一块橡皮泥粘在某一木块上面,系统仍加速运动,且始终没有相对滑动。则在粘上橡皮泥并达到稳定后,下列说法正确的是 ( )
A.无论粘在哪个木块上面,系统的加速度都将减小
B.若粘在木块A上面,绳的拉力减小,木块A、B间摩擦力不变
C.若粘在木块B上面,绳的拉力增大,木块A、B间摩擦力增大
D.若粘在木块C上面,绳的拉力和木块A、B间摩擦力都减小
解析:因无相对滑动,所以,无论橡皮泥粘到哪个木块上,根据牛顿第二定律都有F-3μmg-μΔmg=(3m+Δm)a,系统加速度都将减小,A正确;若粘在木块A上面,以木块C为研究对象,受到F、摩擦力μmg、绳子拉力FT这三个力的作用,由牛顿第二定律得F-μmg-FT=ma,a减小,F、μmg不变,所以,绳子拉力FT增大,B错误;若粘在木块B上面,以木块A为研究对象,m不变,a减小,所受摩擦力减小,C错误;若粘在木块C上面,a减小,A、B间的摩擦力减小,以A、B整体为研究对象,有FT-2μmg=2ma,绳子拉力FT减小,以木块A为研究对象,m不变,a减小,摩擦力减小,D正确。
答案:AD
等时圆模型
[答案] B
[融会贯通]
1.模型特征
(1)质点从竖直圆环上沿不同的光滑弦上端由静止开始滑到环的最低点所用时间相等,如图甲所示。
(2)质点从竖直圆环上最高点沿不同的光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等,如图乙所示。
(3)两个竖直圆环相切且两环的竖直直径均过切点,质点沿过切点的不同的光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等,如图丙所示。
2.解题思路
[对点训练]
(2022·云南玉溪高一期末)如图所示,在竖直平面内建立直角坐标
系xOy,该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道,其中A、C
两点处于同一个圆上,C是圆上任意一点,A、M分别为此圆与y轴、
x轴的切点,B点在y轴上且∠BMO=60°,O′为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放,它们将沿轨道运动到M点,所用时间分别为tA、tB、tC,则 ( )
A.tA<tB<tC
B.tA=tC<tB
C.tA=tC=tB
D.由于C点的位置不确定,故无法比较时间大小关系
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答案:B
[典例] (2022·海南海口高一期末)如图甲所示,质量为m=2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时,选水平向右为速度的正方向,通过速度传感器测出物体的瞬时速度,所得v-t图像如图乙所示。取重力加速度g=10 m/s2。求:
(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ;
(2)10 s内物体的位移;
(3)物体再次回到A点时的速度大小。
动力学中的图像问题
[融会贯通]
1.常涉及的图像
v-t图像、a-t图像、F-t图像、a-F图像等。
2.两种情况
(1)已知物体的运动图像或受力图像,分析有关受力或运动问题。
(2)已知物体的受力或运动情况,判断选择有关运动图像或受力图像的问题。
3.解决这类问题的基本步骤
(1)看清坐标轴所表示的物理量,明确图像的种类。
(2)看图线本身,识别两个相关量的