第四章　本章整合

-1-本章整合本章整合知識網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合知識網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合知識網(wǎng)絡(luò)專題突破--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題一

牛頓第二定律的瞬時性問題牛頓第二定律中合外力與加速度是瞬時對應(yīng)關(guān)系,也就是說,加速度隨外力瞬時變化,每一瞬時的加速度都與該瞬時物體受到的合外力相對應(yīng)。通過分析某一瞬時物體的受力情況可以應(yīng)用牛頓第二定律確定物體在該瞬時的加速度。應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬時加速度問題時應(yīng)注意兩種常見模型的不同,抓住模型的特點分析問題會事半功倍。專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四1.輕質(zhì)彈簧類模型因彈簧的長度既可變長又可變短,且由于其形變量較大,產(chǎn)生形變或形變消失都有一個過程,因此彈簧上的彈力不能突變,在極短的時間內(nèi)認為彈簧的彈力不變,但輕彈簧被剪斷時其彈力立即消失。

2.輕質(zhì)細繩模型輕繩只能承受拉力且方向一定沿著繩子收縮的方向。由于繩子不可伸長,因此無論繩子所受拉力多大,長度不變。繩子的拉力可以發(fā)生突變,即瞬時產(chǎn)生、瞬時改變、瞬時消失。專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題1】如圖甲所示,一質(zhì)量為50

g的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細線上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為37°,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將l2線剪斷,求剪斷瞬間細線l1的拉力和物體的加速度大小。若將圖甲中的細線l1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕彈簧,如圖乙。求將l2線剪斷瞬間物體的加速度大小。--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五解析:設(shè)l1線上拉力為FT1,l2線上拉力為FT2,重力為mg,物體在三力作用下保持平衡,有FT1cos

θ=mg,FT1sin

θ=FT2,FT2=mgtan

θ。(1)剪斷線的瞬間,FT2突然消失,因為l2被剪斷的瞬間,l1上的彈力大小發(fā)生了變化。小球即將繞懸掛點向右下方向擺動,沿細線方向受

力平衡,FT1"=mgcos

θ=50×10-3×10×0.8

N=0.4

N,由mgsin

θ=ma,物體的加速度a=gsin

θ=6

m/s2。(2)l2被剪斷的瞬間,彈簧l1的長度來不及發(fā)生變化,其大小和方向都不變。物體即在FT2反方向獲得加速度。因為mgtan

θ=ma,所以加速度a=gtan

θ=7.5

m/s2,方向在FT2反方向。答案:(1)0.4

N 6

m/s2

(2)7.5

m/s2--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題二

應(yīng)用牛頓第二定律解連接體問題1.連接體是指運動中幾個物體疊放在一起或由繩子、細桿連接在一起的物體組。在實際問題中,常常會碰到幾個物體連接在一起在外力作用下運動,求解它們的運動規(guī)律及所受外力和相互作用力,這類問題被稱為連接體問題。與求解單一物體的力學問題相比較,連接體問題要復雜得多。對于有相同加速度的連接體問題是比較簡單的,目前我們只限于討論這類問題。專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五2.處理連接體問題的方法整體法:把整個系統(tǒng)作為一個研究對象來分析的方法,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響,只考慮系統(tǒng)受到的外力,依據(jù)牛頓第二定律列方程求解。此方法適用于系統(tǒng)中各部分物體的初速度、加速度大小和方向相同的情況。隔離法:把系統(tǒng)中的各個部分(或某一部分)隔離,作為一個單獨的研究對象來分析的方法。此時系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究

對象的外力,在分析時應(yīng)加以注意,然后依據(jù)牛頓第二定律列方程

求解。此方法對于系統(tǒng)中各部分物體的加速度大小、方向相同或不相同的情況均適用。--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四求此狀態(tài)下桿的加速度大小a;為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個多大的外力,方向如何?--專題五本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四解析:(1)此時,對小鐵環(huán)的受力分析如圖所示,有FTsin

θ=ma①FT+FTcos

θ-mg=0②專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四(2)如圖所示,設(shè)外力F與水平方向成α角,將桿和小鐵環(huán)當成一個整體,有Fcos

α=(m0+m)a④Fsin

α-(m0+m)g=0⑤專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題三

物理圖像在動力學中的應(yīng)用物理圖像信息量大,包含知識內(nèi)容全面,好多習題的已知條件是通過物理圖像給出的,動力學問題中常見的有x-t、v-t、F-t及a-F圖像。遇到帶有物理圖像的問題時,要認真分析圖像,要從它的物理意義、點、線段、斜率、截距、交點、拐點、面積等方面了解圖像給出的信息,再利用共點力平衡、牛頓運動定律及運動學公式去解題。專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題3】

放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10

m/s2。由此兩圖像可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為(

)--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四解析:由F-t圖像和v-t圖像可得,物塊在2

s到4

s內(nèi),所受外力F=3

N,物塊做勻加速運動,物塊在4

s到6

s所受外力F"=2

N,物塊做勻速直線運動,則F"=Ff,F"=μmg。解得m=0.5

kg,μ=0.4,故選項A正確。答案:A專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題四

動力學中的傳送帶問題1.水平傳送帶若物體到達傳送帶的另一端時速度還沒有達到傳送帶的速度,則該物體一直做勻變速直線運動;若物體到達傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同,則物體先做勻變速直線運動,后做勻速直線運動。2.傾斜傳送帶對于沿傾斜傳送帶斜向下運動的物體,分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵。如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力,則物體做勻變速運動;如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力,則物體先做勻加速運動,后做勻速運動。--專題一

專題二

專題三

專題四

專題五本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四【例題4】如圖所示,傳送帶與水平面夾角為37°,傳送帶以10m/s的速率運動,傳送帶輪沿順時針方向轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)在在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質(zhì)量為m=0.5

kg的小物塊,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5。若傳送帶A到B的長度為16

m,g取10

m/s2,則物塊從A運動到B的時間為多少?專題五--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五解析:由于μ=0.5<tan

θ=0.75,物塊一定沿傳送帶對地下移,且不會與傳送帶相對靜止。設(shè)從物塊剛放上到達到傳送帶速度10

m/s時,物塊位移為x1,加速度為a1,時間為t1,因物塊速率小于傳送帶速率,根據(jù)牛頓第二定律,--所用總時間t=t1+t2=2

s。答案:2

s本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題五--專題五

“滑板—滑塊”問題疊放在一起的滑塊,它們之間存在相互作用力,在其他外力作用下它們或者以相同的加速度運動,或者加速度不同,當然無論是哪種情況,受力分析和運動過程分析是解題的關(guān)鍵。對此類問題的分析,必須清楚加速度、速度、位移等的關(guān)系。(1)加速度關(guān)系。如果滑塊之間沒有發(fā)生相對運動,可以用“整體法”求出它們一起運動的加速度;如果滑塊之間發(fā)生相對運動,應(yīng)采用“隔離法”求出每一個滑塊運動的加速度。應(yīng)注意找出滑塊是否發(fā)生相對運動等隱含的條件。本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題三專題四專題五--速度關(guān)系?；瑝K之間發(fā)生相對運動時,認清滑塊的速度關(guān)系,從而確定滑塊受到的摩擦力。應(yīng)注意當滑塊的速度相同時,摩擦力會發(fā)生突變的情況。位移關(guān)系。滑塊疊放在一起運動時,應(yīng)仔細分析各個滑塊的運動過程,認清滑塊對地的位移和滑塊之間的相對位移之間的關(guān)系。這些關(guān)系就是解題過程中列方程所必需的關(guān)系,各種關(guān)系找到了,自然也就容易列出所需要的方程式。本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一

專題二

專題三

專題四

專題五【例題5】如圖所示,質(zhì)量m0=4

kg的小車放在水平光滑的平面

上,在小車左端加一水平推力F=6

N,當小車向右運動的速度達到2m/s時,在小車前端輕輕地放上一個大小不計、質(zhì)量為m=1

kg的小

物塊,物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,小車足夠長。(g取10

m/s2)求:(1)小物塊放上后,小物塊及小車的加速度各為多大?

(2)經(jīng)多長時間兩者達到相同的速度?(3)從小物塊放上小車開始,經(jīng)過t=3

s小物塊通過的位移大小為多少?--本章整合專題突破知識網(wǎng)絡(luò)專題一專題二專題