高考物理新一轮复习 应用牛顿运动定律解题的五种巧法微讲座课件.ppt

微讲座 三 应用牛顿运动定律解题的五种巧法 第三章牛顿运动定律 一 假设法假设法是求解物理问题的一种重要方法 用假设法解题 一般依题意从某一假设入手 然后利用物理规律得出结果 再进行适当的讨论 从而得到正确答案 单选 2014 湖北重点中学联考 如图所示 在建筑工地 民工兄弟用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度a竖直向上匀加速搬起 其中a的质量为m b的质量为3m 水平作用力为f a b之间的动摩擦因数为 在此过程中 a b间的摩擦力为 d 解析 由于a b相对静止 故a b之间的摩擦力为静摩擦力 a b错误 设民工兄弟对a b在竖直方向上的摩擦力为f 以a b整体为研究对象可知在竖直方向上有2f m 3m g m 3m a 设b对a的摩擦力方向向下 大小为f 对a由牛顿第二定律有f f mg ma 解得f m g a d正确 c错误 点评 根据题中的条件不能直观地分析出物体所受的摩擦力方向 因此采用假设法 设摩擦力沿某一方向 如果结果为正值说明与假设的方向相同 如果为负值则说明与假设的方向相反 二 分解加速度法在应用牛顿第二定律解题时 常常不分解加速度而分解力 但有一些题目分解加速度求解更加方便 简单 原创题 如图所示 a b两物块叠放在倾角为 的固定斜面上 a的上表面呈水平 现用一外力f推着a 使a b一起沿斜面向上加速 已知加速度大小为a b的质量为m 求 b受到的支持力和摩擦力 答案 mg masin macos 三 图象法如果物体受到的合力是大小不变 方向周期性变化的变力 则可根据题目给出的物理量之间的关系 作出函数图象 然后根据图象的物理意义解答 一水平的浅色长传送带上放置一煤块 可视为质点 煤块与传送带之间的动摩擦因数为 初始时 传送带与煤块都是静止的 现让传送带以恒定的加速度a0开始运动 当其速度达到v0后 便以此速度做匀速运动 经过一段时间 煤块在传送带上留下一段黑色痕迹后 煤块相对于传送带不再滑动 求此黑色痕迹的长度 答案 见解析 四 等效法等效法就是在保证效果相同的前提下 用理想的 熟悉的 简单的物理对象 物理过程 物理现象替代实际的 陌生的 复杂的物理对象 物理过程 物理现象的思想方法 合力与分力 运动的合成与分解等都是等效法在物理学中的实际应用 等效法在物理解题中有广泛的应用 主要有 物理模型的等效替代 物理过程的等效替代 作用效果的等效替代 如图所示 弹性物块处在两弹性挡板a b之间的a处 已知a b之间的距离为2m 物块与水平地面之间的动摩擦因数为0 25 物块运动的初速度为v0 10m s 弹性物块与挡板碰撞后的速度与碰撞前的速度等大反向 求物块运动的总路程与总时间 答案 20m4s 点评 本题利用等效的思想把物体的往返运动看成沿某一方向做直线运动 再由牛顿第二定律和运动学公式求解 这样使解题过程变得简单了 五 结论法我们在解经典题目的过程中 记住了一些结论 如果能利用这些结论解决选择题或填空题 将大大提高解题速度 起到事半功倍的效果 单选 如图所示 一直角管道ab的长度小于bc的长度 a c连线在竖直方向上 两个相同的小球1和2分别从a和b两点由静止释放 小球1运动到b点所用时间为t1 小球2运动到c点所用时间为t2 则下列说法正确的是 c a t1t2c t1 t2d 无法确定 1 单选 如图所示 一根轻弹簧上端固定 下端挂一个质量为m0的小桶 底面水平 桶中放有一质量为m的物体 当桶静止时 弹簧的长度比其自然长度伸长了l 今向下拉桶使弹簧再伸长 l后静止 然后松手放开 设弹簧总处在弹性限度内 则下列说法中正确的是 a 2 多选 一物体放置在倾角为 的斜面上 斜面固定于加速上升的电梯中 加速度为a 如图所示 在物体始终相对于斜面静止的条件下 下列说法正确的是 a 当 一定时 a越大 斜面对物体的正压力越小b 当 一定时 a越大 斜面对物体的摩擦力越大c 当a一定时 越大 斜面对物体的正压力越小d 当a一定时 越大 斜面对物体的摩擦力越小 bc 解析 物体受重力 支持力 摩擦力的作用 由于支持力 摩擦力相互垂直 因此沿斜面和垂直于斜面方向建立直角坐标系 把加速度a在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解 如图所示 则由牛顿第二定律得沿斜面方向 ff mgsin masin 垂直于斜面方向 fn mgcos macos 当 一定时 由 知 a越大 ff越大 b正确 由 知 a越大 fn越大 a错误 当a一定时 由 知 越大 ff越大 d错误 由 知 越大 fn越小 c正确 3 单选 一物体放在光滑水平面上 初速度为零 先对物体加一水平向东且大小不变的力f 历时1s 随即把此力改为水平向西 历时1s 接着又把此力改为水平向东 历时1s 如此反复 共历时1min 在此1min内 a 物体时而向东运动 时而向西运动 在1min末静止于初始位置之东b 物体时而向东运动 时而向西运动 在1min末静止于初始位置c 物体时而向东运动 时而向西运动 在1min末继续向东运动d 物体一直向东运动 从不向西运动 在1min末静止于初始位置之东 d 解析 因物体运动过程中加速度大小不变 以向东为正方向 作出物体在1min内的速度 时间图象如图所示 从图象中可以看出 物体做匀加速和匀减速交替的周期性运动 且一直向东运动 在奇数秒末物体的速度达到最大值 在偶数秒末速度为最小值零 故根据图象易知选项d是正确的 4 多选 如图所示 在水平面上运动的小车里用两根轻绳连着一质量为m的小球 绳子都处于拉直状态 bc绳水平 ac绳与竖直方向的夹角为 小车处于加速运动中 则下列说法正确的是 ac 解析 由球的受力情况可知 球的加速度一定向左 由于小车处于加速运动中 所以小车一定向左运动 a正确 只有当bc绳的拉力为零时 小车的加速度才是gtan b错误 ac绳的拉力在竖直方向上的分力等于小球的重力 c正确 ac绳的拉力恒定 而bc绳的拉力与小车的加速度大小有关 有可能大于ac绳的拉力 d错误 5 如图所示 火车车厢中有一个倾角为30 的斜面 当火车以10m s2的加速度沿水平方向向左运动时 斜面上的物体m与车厢保持相对静止 求物体受到的静摩擦力 取g 10m s2 答案 见解析 6 如图所示 水平地面上有一倾角为 质量为m的斜面体 斜面体上有一质量为m的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑 此过程中斜面体没有动 求地面对斜面体的支持力fn与摩擦力ff的大小 解析 以物块和斜面体组成的系统为研究对象