《（全國通用版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 3.3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國通用版）2019版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 3.3 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用課件.ppt（90頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第3講 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用,【知識導(dǎo)圖】,大于,豎直向上,小于,豎直向下,等于0,豎直向下,a=g,系統(tǒng)外的物體,系統(tǒng)內(nèi)物體,【微點(diǎn)撥】 超重、失重的三點(diǎn)注意: (1)不管物體的加速度是否沿豎直方向,只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會處于超重或失重狀態(tài)。,(2)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象時(shí),物體的重力依然存在,且不發(fā)生變化,只是物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?發(fā)生了變化。 (3)超重、失重現(xiàn)象中,牛頓第二定律仍然適用。,【慧眼糾錯(cuò)】 (1)失重時(shí),物體的重力小于mg。 糾錯(cuò):_。 (2)物體超重時(shí),一定向上運(yùn)動(dòng)。 糾錯(cuò):_ _。,失重時(shí),物體的重力不變,等于mg,物體超重時(shí),可能是向上

2、加速運(yùn)動(dòng),也可能是向,下減速運(yùn)動(dòng),(3)應(yīng)用牛頓第二定律進(jìn)行整體分析時(shí),需要分析內(nèi)力。 糾錯(cuò):_。 (4)重力屬于內(nèi)力。 糾錯(cuò):_ _。,應(yīng)用整體法時(shí)不分析內(nèi)力,重力可能屬于內(nèi)力,例如,研究地球和物體組成的,系統(tǒng)時(shí);也可能屬于外力,例如,單獨(dú)研究物體時(shí),(5)加速度大小等于g的物體一定處于完全失重狀態(tài)。 糾錯(cuò):_ _。,加速度大小等于g且方向豎直向下的物體處于完,全失重狀態(tài),考點(diǎn)1超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象的分析 【典題探究】 【典例1】(2018泰安模擬)下列哪個(gè)說法是正確的 () A.體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài),B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C.舉重運(yùn)動(dòng)

3、員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài) D.游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài),【解題探究】 (1)超重時(shí),物體的加速度和受力有何特點(diǎn)? 提示:超重時(shí),物體具有向上的加速度,受到的拉力或支持力大于自身重力。,(2)失重時(shí),物體的加速度和受力有何特點(diǎn)? 提示:失重時(shí),物體具有向下的加速度,受到的拉力或支持力小于自身重力。,【解析】選B。體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中加速度向下,都處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài),游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài),選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。,【通關(guān)秘

4、籍】 判斷超重和失重現(xiàn)象的三個(gè)角度: (1)從受力的角度判斷:當(dāng)物體受到的向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí),物體處于超重狀態(tài);小于重力時(shí)處于失重狀態(tài);等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài)。,(2)從加速度的角度判斷:當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài);具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài);向下的加速度恰好等于重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)。 (3)從速度變化角度判斷:物體向上加速或向下減速時(shí),超重;物體向下加速或向上減速時(shí),失重。,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(2018威海模擬)如圖所示是某同學(xué)站在力傳感器上,做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)記錄的力隨時(shí)間變化的圖線,縱坐標(biāo)為力(單位為N),橫坐標(biāo)為時(shí)間(單位為s)。由圖可知,該同學(xué)的

5、體重約為650 N,除此以外,還可以得到的信息有 (),A.該同學(xué)做了兩次下蹲起立的動(dòng)作 B.該同學(xué)做了一次下蹲起立的動(dòng)作, 且下蹲后約2 s起立 C.下蹲過程中人處于失重狀態(tài) D.下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),【解析】選B。在34 s下蹲過程中,先向下加速再向 下減速,故人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài);在6 7 s起立過程中,先向上加速再向上減速,故人先處于 超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤,B正確。,2.(2018哈爾濱模擬)2017年1月15日,“賀新春、拜大年”賀蘭山滑雪公開賽在賀蘭山國家森林公園滑雪場盛大開幕。比賽場地可簡化為如圖所示的助滑區(qū)、弧形過渡區(qū)、著陸坡

6、、減速區(qū)等組成。若將運(yùn)動(dòng)員視為質(zhì)點(diǎn),且忽略空氣阻力,下列說法正確的是() 導(dǎo)學(xué)號04450063,A.運(yùn)動(dòng)員在助滑區(qū)加速下滑時(shí)處 于超重狀態(tài) B.運(yùn)動(dòng)員在弧形過渡區(qū)運(yùn)動(dòng)過程 中處于失重狀態(tài) C.運(yùn)動(dòng)員在跳離弧形過渡區(qū)至著陸之前的過程中處于 完全失重狀態(tài) D.運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)減速過程中處于失重狀態(tài),【解析】選C。運(yùn)動(dòng)員在加速下滑時(shí)加速度沿豎直方向的分加速度方向向下,處于失重狀態(tài),A項(xiàng)錯(cuò);由圓周運(yùn)動(dòng)知識可知,運(yùn)動(dòng)員在弧形過渡區(qū)加速度方向指向圓心,具有豎直向上的分加速度,運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài),B項(xiàng)錯(cuò);運(yùn)動(dòng)員跳離弧形過渡區(qū)到著陸前,只受重力作用,處于完全失重狀態(tài),C項(xiàng)正確;運(yùn)動(dòng)員在減速區(qū)具有豎直向上的分加

7、速度,處于超重狀態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。,【加固訓(xùn)練】 (多選)某人乘電梯從24樓到1樓的v-t圖象如圖所示,下列說法正確的是(),A.04 s內(nèi)人做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為1 m/s2 B.416 s內(nèi)人做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度保持4 m/s不變,處于完全失重狀態(tài) C.1624 s內(nèi),人做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度由4 m/s減至0,處于失重狀態(tài) D.024 s內(nèi),此人經(jīng)過的位移為72 m,【解析】選A、D。04 s內(nèi),v-t圖線是一條傾斜直線, 且a= =1 m/s2,A對;416 s內(nèi),a=0,不是完全失重狀 態(tài),B錯(cuò);1624 s內(nèi),電梯減速下降,a向上,處于超重狀 態(tài),C錯(cuò);024 s內(nèi),位移大小等于圖

8、線與橫軸圍成的面 積數(shù)值,故x= (24+12)4 m=72 m,D對。,考點(diǎn)2整體法和隔離法解決連接體問題 【典題探究】 【典例2】(2018新鄉(xiāng)模擬)如圖所示,粗糙水平面上 放置B、C兩物體,A疊放在C上,A、B、C的質(zhì)量分別為 m、2m和3m,物體B、C與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,其間用一不可伸長的輕繩相連,輕繩能承受的最大拉力為FT?，F(xiàn)用水平拉力F拉物體B,使三個(gè)物體以同一加速度向右運(yùn)動(dòng),則() 導(dǎo)學(xué)號04450064,A.此過程中物體C受五個(gè)力作用 B.當(dāng)F逐漸增大到FT時(shí),輕繩剛好被拉斷 C.當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時(shí),輕繩剛好被拉斷 D.若水平面光滑,則繩剛斷時(shí),A、C間的摩擦力

9、為,【題眼直擊】 (1)粗糙水平面上放置B、C兩物體_ _。 (2)輕繩能承受的最大拉力為FT_。 (3)使三個(gè)物體以同一加速度向右運(yùn)動(dòng)_ _。,B、C兩物體可能,會受到摩擦力作用,超過FT輕繩被拉斷,三者的合力,方向向右,【解析】選C。對A,A受重力、支持力和向右的靜摩擦 力作用,可以知道C受重力、A對C的壓力、地面的支持 力、繩子的拉力、A對C的摩擦力以及地面的摩擦力六 個(gè)力作用,故A錯(cuò)誤。對整體分析,整體的加速度a= 隔離對AC分析,根據(jù)牛頓第二定律,得,FT-4mg=4ma,計(jì)算得出FT= F,當(dāng)F=1.5FT時(shí), 輕繩剛好被拉斷,故B錯(cuò)誤,C正確。水平面光滑,繩剛 斷時(shí),對AC分析,

10、加速度a= ,隔離對A分析,A的摩擦 力Ff=ma= ,故D錯(cuò)誤。,【通關(guān)秘籍】 1.整體法的選取原則及步驟: (1)當(dāng)只涉及系統(tǒng)的受力和運(yùn)動(dòng)情況而不涉及系統(tǒng)內(nèi)某些物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般采用整體法。,(2)運(yùn)用整體法解題的基本步驟。,2.隔離法的選取原則及步驟: (1)當(dāng)涉及系統(tǒng)(連接體)內(nèi)某個(gè)物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況時(shí),一般采用隔離法。 (2)運(yùn)用隔離法解題的基本步驟。 明確研究對象或過程、狀態(tài)。,將某個(gè)研究對象或某段運(yùn)動(dòng)過程、某個(gè)狀態(tài)從系統(tǒng)或全過程中隔離出來。 畫出某狀態(tài)下的受力圖或運(yùn)動(dòng)過程示意圖。 選用適當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律列方程求解。,【考點(diǎn)沖關(guān)】 1.(2018長沙模擬)如圖是汽車運(yùn)送 圓

11、柱形工件的示意圖,圖中P、Q、N是 固定在車體上的壓力傳感器,假設(shè)圓柱形工件表面光滑, 汽車靜止不動(dòng)時(shí)Q傳感器示數(shù)為零,P、N傳感器示數(shù)不 為零。當(dāng)汽車向左勻加速啟動(dòng)過程中,P傳感器示數(shù)為,零時(shí),Q、N傳感器示數(shù)不為零。已知sin 15 =0.26,cos 15=0.97,tan 15=0.27,g取 10 m/s2,則汽車向左勻加速啟動(dòng)的加速度可能 為() A.3 m/s2B.2.7 m/s2 C.1.5 m/s2D.1 m/s2,【解析】選A。當(dāng)汽車向左勻加速啟動(dòng)過 程中,P傳感器示數(shù)為零而Q、N傳感器示數(shù) 不為零,受力分析如圖: 豎直方向:FQ+mg=FN cos 15; 水平方向:F合

12、=FN sin 15=ma 聯(lián)立解得:a= tan 15= 0.27+2.7 2.7 m/s2,故A選項(xiàng)正確。,2.如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量 分別為m和M的物塊A、B用輕彈簧相連,且mM=13,兩 物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同。若用水平力F向右 拉B且兩物塊共同向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為x1; 若用大小相同的水平力向左拉A且兩物塊共同向左加速 運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為x2,則x1x2等于多大?,【解析】由于mM=13,即M=3m 用水平力F向右拉B時(shí), 對整體,根據(jù)牛頓第二定律,有: F-(m+M)g=(m+M)a 隔離物體A,根據(jù)牛頓第二定律,有: kx1-mg=ma 聯(lián)立解得:

13、kx1=,當(dāng)用大小相同的水平力向左拉A且兩物塊共同向左加速 運(yùn)動(dòng)時(shí), 對整體,根據(jù)牛頓第二定律,有: F-(m+M)g=(m+M)a 隔離物體B,根據(jù)牛頓第二定律,有:kx2-Mg=Ma,聯(lián)立解得:kx2= F 故: 答案:13,【加固訓(xùn)練】 (多選)如圖所示,在粗糙的水平面上,質(zhì)量分別為m和M 的物塊A、B用輕彈簧相連,兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦 因數(shù)均為,當(dāng)用水平力F作用于B上且兩物塊共同向右 以加速度a1勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為x1;當(dāng)用同 樣大小的恒力F沿著傾角為的光滑斜面方向作用于B,上且兩物塊共同以加速度a2勻加速沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧的伸長量為x2,則下列說法中正確的是(),A

14、.若mM,有x1=x2 B.若msin ,有a1=a2 D.若sin ,有a1=a2,【解析】選A、B。在水平面上滑動(dòng)時(shí),對整體,根據(jù)牛 頓第二定律,有: F-(m+M)g=(m+M)a1 隔離物體A,根據(jù)牛頓第二定律,有: FT-mg=ma1 聯(lián)立解得:FT= ,在斜面上滑動(dòng)時(shí),對整體,根據(jù)牛頓第二定律,有: F-(m+M)gsin =(m+M)a2 隔離物體A,根據(jù)牛頓第二定律,有: FT-mgsin=ma2 聯(lián)立解得:FT= 由可得:a1=,a2= -gsin,若sin,則a1a2 比較可知,彈簧的彈力相等,與動(dòng)摩擦因數(shù)和斜面的坡度無關(guān),故A、B正確,C、D錯(cuò)誤。,考點(diǎn)3動(dòng)力學(xué)中的臨界和

15、極值問題 【典題探究】 【典例3】(2018錦州模擬)如圖所示,靜止在光滑水 平面上的斜面體,質(zhì)量為M,傾角為,其斜面上有一靜 止的滑塊,質(zhì)量為m,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,滑塊,受到的最大靜摩擦力可認(rèn)為等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g?，F(xiàn)給斜面體施加水平向右的力使斜面體加速運(yùn)動(dòng),求:導(dǎo)學(xué)號04450065,(1)若要使滑塊與斜面體一起加速運(yùn)動(dòng),圖中水平向右的力F的最大值。 (2)若要使滑塊做自由落體運(yùn)動(dòng),圖中水平向右的力F的最小值。,【題眼直擊】 (1)滑塊恰好與斜面體一起加速運(yùn)動(dòng)時(shí)_ _。 (2)滑塊恰好做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)_ _。,斜面體對滑,塊的作用力為最大靜摩擦力Ffm=FN,滑塊與斜面體沒

16、有,相互作用但仍接觸,【解析】(1)當(dāng)滑塊與斜面體一起向右加速時(shí),力F越大,加速度越大,當(dāng)F最大時(shí),斜面體對滑塊的作用力為最大靜摩擦力Ffm=FN,滑塊受力如圖所示。,設(shè)一起加速的最大加速度為a,對滑塊應(yīng)用牛頓第二定律得:FNcos+Ffmsin=mg Ffmcos-FNsin=ma 由題意知Ffm=FN 聯(lián)立解得:a= g 對整體受力分析:F=(M+m)a 聯(lián)立解得:,(2)如圖所示,要使滑塊做自由落體運(yùn)動(dòng),滑塊與斜面體之間沒有力的作用,滑塊的加速度為g,設(shè)此時(shí)M的加速度為aM,則對M:F=MaM,當(dāng)水平向右的力F最小時(shí),二者沒有相互作用但仍接觸, 則有 即 =tan 聯(lián)立解得:F= 答案:

17、(1) (2),【遷移訓(xùn)練】,遷移1:臨界法分析動(dòng)力學(xué)中的臨界問題 如圖所示,一質(zhì)量為M、傾角為的斜面 體放在光滑水平地面上,斜面上疊放一 質(zhì)量為m的光滑楔形物塊,物塊在水平恒力的作用下與 斜面體一起恰好保持相對靜止地向右運(yùn)動(dòng)。重力加速 度為g。下列說法中正確的是 (),A.水平恒力大小F=mgtan B.地面對斜面體的支持力大小N2=(M+m)g C.物塊對斜面的壓力大小N1=mgcos D.斜面體的加速度大小為gtan ,【解析】選B。物塊與斜面體相對靜止,加速度相同,對 物塊、斜面體這個(gè)整體,豎直方向上受力平衡有N2= (M+m)g,選項(xiàng)B正確;水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有 F=(M+m

18、)a,對斜面體,豎直方向上受力平衡有N2=Mg+ N1cos ,水平方向上根據(jù)牛頓第二定律有N1sin =Ma,解得N1= 選項(xiàng)A、C、D均錯(cuò)誤。,遷移2:解析法分析動(dòng)力學(xué)中的臨界問題 (多選)(2018蚌埠模擬)如圖所示,質(zhì)量分別為mA=1kg 和mB=2 kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上,A受到向右推力FA=9-2t(N)作用,B受到向右拉力FB=2t(N)作用。從t=0開始計(jì)時(shí),則 (),導(dǎo)學(xué)號04450066 A.當(dāng)t=3 s時(shí),A、B開始分離 B.當(dāng)t=4.5 s時(shí),A、B開始分離 C.A、B分離之前整體做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng) D.A、B分離之后A、B各做加速度不同的勻加

19、速直線運(yùn)動(dòng),【解析】選A、C。A、B分離之前,對于A、B整體,根據(jù) 牛頓第二定律有a= =3 m/s2,設(shè)A、B間的作用為 f,以B為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律可得f+FB=mBa,解 得f=6-2t(N),當(dāng)t=3 s時(shí)f=0,A、B兩物塊開始分離。此 后A物塊做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)t=4.5 s時(shí)A 物塊的加速度為零而速度不為零,t4.5 s后,A所受合 外力反向,即做減速運(yùn)動(dòng)。B一直做加速度逐漸增大的 加速運(yùn)動(dòng)。故A、C正確。,遷移3:動(dòng)力學(xué)中的極值問題 如圖所示,一質(zhì)量m=0.4 kg的小物塊,以v0=2 m/s的初 速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上 做勻加速

20、運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=2 s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),A、 B之間的距離L=10 m。已知斜面傾角=30,物塊與斜 面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 。重力加速度g取10 m/s2。,(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。 (2)拉力F與斜面夾角多大時(shí),拉力F最小?拉力F的最小值是多少?,【解析】(1)設(shè)物塊加速度的大小為a,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度 的大小為v,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得L=v0t+ at2 v=v0+at 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得a=3 m/s2 v=8 m/s,(2)設(shè)物塊所受支持力為FN,所受摩擦力為Ff,拉力與斜面間的夾角為,受力分析如圖所示,由牛頓第二定律得Fcos -mgsin -Ff=ma Fsin

21、 +FN-mgcos =0 又Ff=FN 聯(lián)立式,可得: F= ,由數(shù)學(xué)知識得 cos + sin = sin(60+) 由式可知對應(yīng)F最小時(shí)的夾角=30 聯(lián)立式,代入數(shù)據(jù)得F的最小值為 Fmin= N 答案:(1)3 m/s28 m/s(2)30 N,【通關(guān)秘籍】 1.“四種”典型臨界條件: (1)接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是彈力FN=0。 (2)相對滑動(dòng)的臨界條件:兩物體相接觸且處于相對靜止時(shí),常存在著靜摩擦力,則相對滑動(dòng)的臨界條件是靜摩擦力達(dá)到最大值。,(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件:繩子所能承受的張力是有限度的,繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最

22、大張力,繩子松弛與拉緊的臨界條件是FT=0。 (4)加速度變化時(shí),速度達(dá)到最值的臨界條件是當(dāng)加速度變?yōu)?時(shí)。,2.“兩種”典型分析方法: (1)臨界法:分析題目中的物理過程,明確臨界狀態(tài),直接從臨界狀態(tài)和相應(yīng)的臨界條件入手,求出臨界值。 (2)解析法:明確題目中的變量,求解變量間的數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式分析臨界值。,【加固訓(xùn)練】 如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,運(yùn)動(dòng)距離h時(shí),B與A分離,下列說法正確的是(),A.B和A剛分離時(shí),彈簧長度等于原長 B.B和A剛分離時(shí),它們的加速度為g C.彈簧的勁度系數(shù)等于 D.在B和A分離前,它

23、們做勻加速直線運(yùn)動(dòng),【解析】選C。A、B分離前,A、B共同做加速運(yùn)動(dòng),由于 F是恒力,而彈力是變力,故A、B做變加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng) 兩物體要分離時(shí),FAB=0,對B:F-mg=ma, 對A:kx-mg=ma。即F=kx時(shí),A、B分離,此時(shí)彈簧處于壓 縮狀態(tài),由F=mg,拉B前設(shè)彈簧壓縮量為x0,則2mg=kx0, h=x0-x,解以上各式得k= ,綜上所述,只有 C項(xiàng)正確。,用牛頓運(yùn)動(dòng)定律處理動(dòng)力學(xué)問題 【經(jīng)典案例】 (17分)(2016四川高考)避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事 故的重要設(shè)施,由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成,如圖豎 直平面內(nèi),制動(dòng)坡床視為與水平面夾角為的斜面。一,輛長12 m的載有貨物的貨

24、車因剎車失靈從干道駛?cè)胫?動(dòng)坡床,當(dāng)車速為23 m/s時(shí),車尾位于制動(dòng)坡床的底端, 貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng),當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了 4 m時(shí),車頭距制動(dòng)坡床頂端38 m,再過一段時(shí)間,貨車 停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間 的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡,床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,取cos=1,sin=0.1,g= 10 m/s2。求:導(dǎo)學(xué)號04450068,(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向。 (2)制動(dòng)坡床的長度。,【思維軌跡】 (1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中: 受力分析:重力、支持力、摩擦力,F合=

25、f+mgsin。 運(yùn)動(dòng)分析:勻減速直線運(yùn)動(dòng)F合=ma。,(2)貨車從車尾位于制動(dòng)坡床的底端到車頭距制動(dòng)坡床頂端s0=38 m的過程中: 受力分析:重力、坡床的支持力、貨物的壓力、摩擦力、制動(dòng)坡床的阻力。,運(yùn)動(dòng)分析:初速度為23 m/s 的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。 Mgsin +F-f=Ma2 x=v0t- a2t2。 (3)貨物與貨車在發(fā)生相對滑動(dòng)過程中的位移關(guān)系 x貨-x車=4 m。,【規(guī)范解答】 解:(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m,貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中,貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.4,受摩擦力大小為f,加速度大小為a1,則 f+mgsin=ma1(2分) f=mgcos(1分),聯(lián)立并代入數(shù)據(jù)得a1=

26、5 m/s2(2分) a1的方向沿制動(dòng)坡床向下。 (2)設(shè)貨車的質(zhì)量為M,從車尾位于制動(dòng)坡床的底端、車 速為v=23 m/s到車頭距制動(dòng)坡床頂端s0=38 m的過程中, 所用時(shí)間為t,貨物相對于制動(dòng)坡床的位移為s1,在車廂 內(nèi)滑動(dòng)了s=4 m,貨車的加速度大小為a2,貨車相對于制,動(dòng)坡床的位移為s2,貨車受到制動(dòng)坡床的阻力大小為 F,F是貨車和貨物總重力的k倍,k=0.44,貨車長度l0= 12 m,制動(dòng)坡床的長度為l,則M=4m Mgsin+F-f=Ma2(2分) F=k(m+M)g(2分) s1=vt- a1t2(2分),s2=vt- a2t2(2分) s=s1-s2(1分) l=l0+s0+s2(1分) 聯(lián)立以上各式并代入數(shù)據(jù)得 l=98 m(2分),【答題規(guī)則】 規(guī)則1:解析過程、分步列式 解題時(shí)要注意分步列式,不要漏掉或合并關(guān)系式,避免閱卷時(shí)找不到得分點(diǎn),或者合并的綜合算式一處錯(cuò)誤而導(dǎo)致全部丟分。,規(guī)則2:矢量方程,注意方向 牛頓第二定律及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)公式都是矢量式,列方程時(shí)要注意正方向的規(guī)定。,規(guī)則3:數(shù)學(xué)運(yùn)算,可以淡化 應(yīng)用物理過程導(dǎo)出的一般數(shù)學(xué)運(yùn)算過程不是得分點(diǎn),解析過程中可以簡化。,規(guī)則4:文字說明,簡潔明了 分析過程,分步列式時(shí)應(yīng)加以必要的文字說明,使解題過程更具有系統(tǒng)性。,