第4章 习题课三 动力学中的三类常见题型（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理必修第一册（粤教版2019）

习题课三　动力学中的三类常见题型 核心素养导学 科学思维 (1)学会处理动力学中的图像问题。 (2)学会处理动力学中的临界问题。 (3)学会处理动力学中的连接体问题。 科学态度与责任 体会牛顿运动定律在生产、生活中的应用。 　　　　综合提能(一)　　动力学中的图像问题 [融通知能] 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，识别两个相关量的变化关系，从而分析对应的物理过程。 (3)看图线的截距、斜率、交点、图线与坐标轴围成的“面积”等的物理意义。 (4)弄清“图像与公式”“图像与图像”“图像与物体”之间的对应关系，根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。 [典例体验] [典例]　(2022·潮州高一检测)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。 [针对训练] 1．如图所示，在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子，绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x，设该处的张力为T，则能正确描述T与x之间的关系的图像是 (　 ) 答案：A　 答案：A 　　　综合提能(二)　　动力学中的连接体问题 [融通知能] 1．连接体 多个相互关联的物体连接(叠放、并排或由细绳、轻杆、轻弹簧等连接)在一起构成的物体系统称为连接体。 2．连接体的分类 (1)加速度相同的连接体； (2)加速度不同的连接体。 3．解决连接体问题的两种方法 [答案]　C [答案]　BD /方法技巧/ 整体法、隔离法的选取原则 (1)对于加速度相同的连接体，如果要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔离求内力”。 (2)对于加速度不同的连接体问题一般选择隔离法。 答案：A 答案：B 综合提能(三)　　动力学中的临界问题　 [融通知能] 1．动力学中临界问题的特征 在动力学问题中出现某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态即为临界问题。问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等关键词语，一般都会涉及临界问题，隐含相应的临界条件。 2．临界问题的常见类型及临界条件 (1)弹力发生突变的临界条件 弹力发生在两物体的接触面之间，是一种被动力，其大小由物体所处的运动状态决定。相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是弹力为零。 (2)摩擦力发生突变的临界条件 摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定。 ①静摩擦力为零是运动趋势方向发生变化的临界状态。 ②静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态。 3．求解临界极值问题的三种常用方法 极限法 把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的 假设法 临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题 数学 方法 将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件 [典例体验] [典例]　如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑 块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g)。 (1)当滑块至少以多大的加速度向右运动时，细线对小球的拉力刚好等于零？ (2)当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (3)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，细线中的拉力为多大？ 答案：BD 2．如图所示，在倾角为θ的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻 弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面 的挡板A挡住，此时弹簧没有形变。若手持挡板A以加速度a(a<gsin θ)沿斜面匀加速下滑，求： (1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间； (2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程。 解析：(1)当小球与挡板分离时，挡板对小球的作用力恰好为零，对小球，由牛顿第二定律得 mgsin θ－kx＝ma ““四翼”检测评价”见““四翼”检测评价（二十）” (单击进入电子文档) 31 [解析]　(1)设物体向右做匀