高二物理暑期作业 复习方法策略16讲 第3讲 抓住“两个分析”解决动力学三类问题试题VIP免费

第3讲抓住“两个分析”解决动力学三类问题高考热点1．动力学中的多过程问题．2．“传送带模型”问题．3．“滑块—木板模型”问题．一、动力学中的多过程问题1．“两个分析”指的是受力分析和运动分析．2．很多动力学问题中涉及物体两个或多个连续的运动过程，在物体不同的运动阶段，物体的运动情况和受力情况都发生了变化，这类问题称为牛顿定律中的多过程问题．3．有些题目中这些过程是彼此独立的，有些题目中相邻的过程之间也可能存在一些联系，解决这类问题时，既要将每个过程独立分析清楚，又要关注它们之间的联系．例1如图1所示，一块磁铁放在铁板ABC上的A处，其中AB长为1m，BC长为0.6m，BC与水平面夹角为37°，磁铁与铁板间的引力为磁铁重力的0.2倍，磁铁与铁板间的动摩擦因数μ＝0.25，现给磁铁一个水平向左的初速度v0＝4m/s，磁铁经过B处时速度大小不变．(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)求：图1(1)磁铁第一次到达B处的速度大小；(2)磁铁沿BC向上运动的加速度大小；(3)请通过计算判断磁铁最终能否再次回到B点．变式1如图2所示，一固定粗糙斜面与水平面夹角θ＝30°.一个质量m＝1kg的物体(可视为质点)，在沿斜面向上的拉力F＝10N的作用下，由静止开始沿斜面向上运动．已知斜面与物体间的动摩擦因数μ＝，取g＝10m/s2.试求：图2(1)物体在拉力F作用下的加速度的大小；(2)若拉力F作用1.2s后撤去，物体在上滑过程中距出发点的最大距离x.方法提炼1．将“多过程”分解为许多“子过程”注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁．2．对各“子过程”进行受力分析和运动分析，必要时画出受力图和过程示意图．3．根据“子过程”和“衔接点”的模型特点选择合理的动力学规律列方程．4．分析“衔接点”位移、速度、加速度等的关联，确定各段间的时间关系、位移关系、速度关系等，并列出相关的辅助方程．二、“传送带模型”问题1．物体在传送带上运动的情形统称为“传送带模型”．包括水平传送带和倾斜传送带．2．因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同，传送带问题往往存在多种可能，因此对传送带问题作出准确的动力学过程分析(受力分析和运动分析)，特别是摩擦力的突变，是解决问题的关键．例2如图3所示为上、下两端相距L＝5m，倾角α＝30°，始终以v＝3m/s的速率顺时针转动的传送带(传送带始终绷紧)．将一物体放在传送带的上端由静止释放滑下，经过t＝2s到达下端．重力加速度g取10m/s2，求：图3(1)传送带与物体间的动摩擦因数；(2)如果将传送带逆时针转动，速率至少多大时，物体从传送带上端由静止释放能最快地到达下端．变式2(多选)如图4甲为应用于机场和火车站的安全检查仪，用于对旅客的行李进行安全检查．其传送装置可简化为如图乙所示的模型，紧绷的传送带始终保持v＝1m/s的恒定速率运行．旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离为2m，g取10m/s2.若乘客把行李放到传送带的同时也以v＝1m/s的恒定速率平行于传送带运动到B处取行李，则()图4A．乘客与行李同时到达B处B．乘客提前0.5s到达B处C．行李提前0.5s到达B处D．若传送带速度足够大，行李最快也要2s才能到达B处规律总结1．水平传送带上物体的运动情况取决于物体的受力情况，即物体所受摩擦力情况；倾斜传送带上物体的运动取决于所受摩擦力与重力沿斜面的分力情况．2．传送带上物体的运动情况可按下列思路判定：相对运动→摩擦力方向→加速度方向→速度变化情况→达到共同速度，并且明确摩擦力发生突变的时刻是v物＝v传．3．倾斜传送带问题，一定要比较斜面倾角tanθ与动摩擦因数的大小．三、“滑块—木板模型”问题1．模型特点：上、下叠放两个物体，并且两物体在摩擦力的相互作用下发生相对滑动．2．解此类题的基本思路：(1)分析滑块和木板的受力情况，根据牛顿第二定律分别求出滑块和木板的加速度；(2)对滑块和木板进行运动情况分析，找出滑块和木板之间的位移关系或速度关系，建立方程，特别注意滑块和木板的位移都是相对地面的位移．例3如图5所示，两木板A、B并排...