浙江高中物理第四章牛顿运动定律微型专题用牛顿运动定律解决几类典型问题一课件

微型专题用牛顿运动定律解决几类典型问题(一)第四章牛顿运动定律[学习目标]1.会结合图象解决动力学问题.2.会对传送带上的物体进行受力分析，能正确解答传送带上的物体运动问题.内容索引重点探究启迪思维探究重点达标检测检测评价达标过关重点探究一、动力学的图象问题1.常见的图象形式在动力学与运动学问题中，常见、常用的图象是位移图象(x－t图象)、速度图象(v－t图象)和力的图象(F－t图象)等，这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹.2.图象问题的分析方法遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题.A.0.5kg，0.4B.1.5kg，C.0.5kg，0.2D.1kg，0.2例1放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图1甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示.取重力加速度g＝10m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为答案解析√甲乙图1215针对训练1如图2甲所示，质量为m＝2kg的物体在水平面上向右做直线运动.过a点时给物体作用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vt图象如图乙所示.重力加速度g＝10m/s2.求：(1)力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ；答案解析答案3N0.05图2则d＝12×4×8m－12×6×6m＝－2m，负号表示物体在a点左边.答案在a点左边2m(2)10s末物体离a点的距离.答案解析解析设10s末物体离a点的距离为d，d应为vt图象与横轴所围的面积，技巧点拨解决此类题的思路：从v－t图象上获得加速度的信息，再结合实际受力情况，利用牛顿第二定律列方程.二、传送带问题1.模型特征一个物体以速度v0(v0≥0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型.2.特点：传送带运输是利用货物和传送带之间的摩擦力将货物运送到别的地方去.它涉及摩擦力的判断、运动状态的分析和运动学知识的运用.3.解题思路：(1)判断摩擦力突变点(含大小和方向)，给运动分段；(2)物体运动速度与传送带运行速度相同，是解题的突破口；(3)考虑物体与传送带共速之前是否滑出.(1)如果传送带长度L1＝4.5m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端；例2如图3所示，水平传送带正在以v＝4m/s的速度匀速顺时针转动，质量为m＝1kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，将该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10m/s2).解析图3答案答案3s解析因为20m8m，所以物块速度达到传送带的速度后，摩擦力变为0，此后物块与传送带一起做匀速运动，(2)如果传送带长度L2＝20m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端.答案7s物块匀速运动的时间t2＝L2－x1v＝20－84s＝3s故物块到达传送带右端的时间t′＝t1＋t2＝7s.答案解析分析水平传送带问题的注意事项当传送带水平运动时，应特别注意摩擦力的突变和物体运动状态的变化.摩擦力的突变，常常导致物体的受力情况和运动性质的突变.静摩擦力达到最大值，是物体和传送带恰好保持相对静止的临界状态；滑动摩擦力存在于发生相对运动的物体之间，因此两物体的速度达到相同时，滑动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为0或变为静摩擦力).规律总结针对训练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(可视为质点)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L＝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A.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处解析答案√图4√达标检测12341.(图象问题)质量为0.8kg的物体在一水平面上运动，如图5所示，a、b分别表示物体不受拉力作用和受到水平拉力作用时的v－t图线，则拉力和摩擦力之比为答案解析图5A.9∶8B.3∶2C.2∶1D.4∶3√2.(传送带问题)如图6所示，足够长的水平传送带以v0＝2m/s的速率顺时针匀速运行.t＝0时，在最左端轻放一个小滑块，t＝2s时，传送带突然制动停下.已知滑块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2，取g＝10m/s2.下列关于滑块相对地面运动的v－t图象正确的是解析答案图6√123412343.(传送带问题)如图7所示，物块在静止的足够长的传送带上以速度v0匀速下滑时，传送带突然启动，方向如图中箭头所示，在此传送带的速度由零逐渐增加到2v0后匀速运动的过程中，下列分析正确的是A.物块下滑的速度不变B.物块开始在传送带上加速到2v0后匀速C.物块先向下匀速运动，后向下加速，最后沿传送带向下匀速运动D.物块受的摩擦力方向始终沿斜面向上解析答案√图712344.(图象问题)在平直公路上有A，B两辆汽车，质量均为6.0×103kg，运动时所受阻力均为车重的它们的v－t图象分别如图8中a、b所示.求：(g取10m/s2)(1)A车的加速度aA和牵引力FA；解析由题图可得A车匀加速运动的加速度为由牛顿第二定律得FA－kmg＝maA可得FA＝kmg＋maA代入数据可得FA＝1.45×104N.解析答案答案1.75m/s21.45×104N115.图8aA＝ΔvΔt＝148m/s2＝1.75m/s21234(2)0～3s内B车的位移xB和牵引力FB.由牛顿第二定律得FB－kmg＝maB可得FB＝kmg＋maB代入数据可得FB＝0.解析答案答案9m0解析由题图可得B车匀减速运动的加速度为aB＝ΔvΔt＝－23m/s2由运动学公式知，xB＝vBt＋12aBt2＝9m