2015物理-第三章-第3课时-牛顿第二定律运动学之间的结合解析

1、 广州出版社广州出版社20152015年五羊高考年五羊高考高考总复习物理高考总复习物理( (课件课件) )20152015年五羊高考物理复习年五羊高考物理复习第第3 3课时课时 牛顿第二定律与运动学之间的结合牛顿第二定律与运动学之间的结合 课课前自主解读读课堂主题互动课堂主题互动1. 已知物体受力情况，求解物体运动情况已知物体受力情况，求解物体运动情况2. 已知物体运动情况，求解物体受力情况已知物体运动情况，求解物体受力情况3. 动力学方法在多个单向运动问题中的应用动力学方法在多个单向运动问题中的应用4. 动力学方法在往返运动中的应用动力学方法在往返运动中的应用如图所示，水平传送带两轮如图所示

2、，水平传送带两轮A、B间距间距L8m，传送带以速度传送带以速度v1.0m/s沿顺时针方向匀速传动现有沿顺时针方向匀速传动现有一旅行包以水平速度一旅行包以水平速度v03.0m/s由由A端滑上传送带，设端滑上传送带，设旅行包与传送带间动摩擦因数为旅行包与传送带间动摩擦因数为0.20，则旅行包在传，则旅行包在传送带上送带上() A先加速后匀速先加速后匀速 B一直加速一直加速 C一直减速一直减速 D先减速后匀速先减速后匀速主题一主题一、已知物体受力情况，求解物体运动情况已知物体受力情况，求解物体运动情况D变式变式1如图所示，物块以水平初速度如图所示，物块以水平初速度v04m/s从左从左端滑上水平传送带

3、，传送带沿逆时针方向匀速运行，运端滑上水平传送带，传送带沿逆时针方向匀速运行，运行速率为行速率为3m/s.已知两皮带轮间距为已知两皮带轮间距为L6m，物体与，物体与传送带间的动摩擦因数传送带间的动摩擦因数0.1.(g取取10m/s2)，则，则() A物块将从传送带右端离开物块将从传送带右端离开 B物块将从传送带左端离开物块将从传送带左端离开 C物块离开传送带时速度为物块离开传送带时速度为2m/s D. 物块离开传送带时速度为物块离开传送带时速度为3m/s主题一主题一、已知物体受力情况，求解物体运动情况已知物体受力情况，求解物体运动情况AC例题例题2、如图所示，传送带以如图所示，传送带以v=10

4、m/s的速度沿逆时针方的速度沿逆时针方向传动，传送带与水平方向夹角为向传动，传送带与水平方向夹角为= 370,传送带上、传送带上、下端间距为下端间距为L=10m.设物块与传送带间摩擦因数为设物块与传送带间摩擦因数为，现将物块从上端现将物块从上端A无初速地释放，则物块到达底端时间为无初速地释放，则物块到达底端时间为多少？多少？ （1）当）当=0.5时；时； （2）当）当=0.75时；时；主题一主题一、已知物体受力情况，求解物体运动情况已知物体受力情况，求解物体运动情况解析：解析：（1）刚释放时，）刚释放时， 得得a1=10m/s2物块物块速度等于传送带速度时，速度等于传送带速度时， 得得t1=1

5、s ,得得s1=5m 由于由于 ，故物块继续加速下滑，物块所受的摩擦力，故物块继续加速下滑，物块所受的摩擦力方向变成沿斜面向上。方向变成沿斜面向上。 ，得，得a2=2.0m/s2 ,得得t2=0.48s 故故 s (2) 刚释放时刚释放时 ，得，得 m/s2 物块速度等于传送带速度时物块速度等于传送带速度时 ，得，得 = s ，得，得 = m 由于由于 ，故物块随传送带匀速向下运行。，故物块随传送带匀速向下运行。 ，得，得 s ，故，故 s.主题一主题一、已知物体受力情况，求解物体运动情况已知物体受力情况，求解物体运动情况1cossinmamgmg11tav 211121tas cossin1

6、mgmg2cossinmamgmg2222121tavtsL48. 121ttt12cossinammgmg121a11tav1t65211121tas1s625cossin2mgmg21t vsL1272 t42. 121ttt主题二、已知物体运动情况，求解物体受力情况主题二、已知物体运动情况，求解物体受力情况如图如图 (甲甲)所示，质量为所示，质量为m 0.5kg，初速度，初速度v010m/s的物体，受到一个与初速度的物体，受到一个与初速度v0方向相反的外力方向相反的外力F作用，作用，沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为沿粗糙的水平面滑动，物体与地面间的动摩擦因数为，经，经3s后

7、撤去外力，直到物体停止整个过程物体的后撤去外力，直到物体停止整个过程物体的vt图象如图图象如图 (乙乙)所示，取所示，取g10m/s2.则则() A07s内物体做匀减速直线运动内物体做匀减速直线运动 B物体受到的摩擦力方向向右物体受到的摩擦力方向向右 C动摩擦因数动摩擦因数0.1 D外力外力F大小为大小为1.5NC变式变式2(单选单选)如图所示，倾角为如图所示，倾角为的传送带沿逆时针方向以加速度的传送带沿逆时针方向以加速度a加速转动时，小物体加速转动时，小物体A与传送带相对静止，重力加速度为与传送带相对静止，重力加速度为g.则则 ()A只有只有agsin ，A才受沿传送带向上的静摩擦力作用才受

8、沿传送带向上的静摩擦力作用B只有只有a g gsinsin时，除下时，除下滑力外还需要摩擦力沿斜面向下。滑力外还需要摩擦力沿斜面向下。 B例题例题4如图如图 (甲甲)所示，一质量为所示，一质量为m2.0kg的物体静止在水平面上，的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为物体与水平面间的动摩擦因数为0.20。从。从t0时刻起，物体受到水时刻起，物体受到水平方向的力平方向的力F的作用而开始运动，的作用而开始运动，8s内内F随时间随时间t变化的规律如图变化的规律如图(乙乙)所所示。示。g取取10m/s2，求：，求：(1)4s末物体速度的大小；末物体速度的大小；(2)在图在图(丙丙)的坐标系中

9、画出物体在的坐标系中画出物体在8s内的内的v t图象；图象；(要求计算出相要求计算出相应数值应数值)主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用图图(甲甲)图图(丙丙)图图(乙乙)解析解析: :(1)(1)设物体做匀加速直线运动加速度为设物体做匀加速直线运动加速度为a a1 1，4s4s末速度为末速度为v v1 1，由牛，由牛顿第二定律顿第二定律F F1 1mgmgmama1 1，得，得a a1 13m/s3m/s2 2 v v1 1a a1 1t t1 112m/s12m/s主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用主题三、动力学方法在多个单向运

10、动问题中的应用32av图图( (丁丁) )如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个幼儿沿与水平面成沿与水平面成53角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F 4.0N，玩具的质量，玩具的质量m0.5kg，经过时间，经过时间t2.0s，玩，玩具移动了距离具移动了距离s4.8m，这时幼儿松开手，玩具还能运动多，这时幼儿松开手，玩具还能运动多远？远？(取取g10m/s2，sin530.8，cos530.6)主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用, , 2132320ugv

11、221主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用主题三、动力学方法在多个单向运动问题中的应用主题四、动力学方法在往返运动中的应用主题四、动力学方法在往返运动中的应用例题例题5如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的足够长的光滑斜面上，长木板的足够长的光滑斜面上，长木板上有一质量为上有一质量为2m的小铁块（视为质点）以相对地面的初速度的小铁块（视为质点）以相对地面的初速度v0从长木板的上端沿长木板向下滑动，同时对长木板在沿斜面向上从长木板的上端沿长木板向下滑动，同时对长木板在沿斜面向上的某恒定拉力作用下始终作速度为的某恒定拉力作用下始终作速度为v的匀速运动（已知的匀速运动（已知v0v)，小铁块最

12、终跟长木板一起向上做匀速运动已知小铁块与木板间小铁块最终跟长木板一起向上做匀速运动已知小铁块与木板间的动摩擦因数为的动摩擦因数为，已知，已知tan，试求：，试求：(1)小铁块在长木板上滑动时的加速度；小铁块在长木板上滑动时的加速度；(2)若长木板足够长，求铁块与长木板若长木板足够长，求铁块与长木板 相对滑行时间相对滑行时间.解析：(1)设小铁块的加速度大小为a，据牛顿第二定律， 得 a=g(cos-sin) 因为tan，所以小铁块加速度沿斜面向上 （2）小铁块先沿斜面向下做匀减速直线运动，其速度为零时加速度方向仍沿斜面向上，继而沿斜面向上做匀加速直线运动，设最终获得稳定速度v，经t后小铁块达到

13、稳定速度，则-v=v0-at,得另一解法：可分两个阶段求解铁块运动时间。铁块减速过程：0=v0-at1，得铁块加速过程：v=at2，得故t=t1+t2，得主题四、动力学方法在往返运动中的应用主题四、动力学方法在往返运动中的应用2ma2mgsin-2mgcos-变式变式4光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的光滑水平面上放有如图所示的用绝缘材料制成的L形滑形滑板板(平面部分足够长平面部分足够长)，质量为，质量为4m，距滑板的，距滑板的A壁为壁为L1距离的距离的B处放有一质量为处放有一质量为m、大小不计的小物块，物块与板面的摩擦不、大小不计的小物块，物块与板面的摩擦不计初始时刻，滑板与物块都静

14、止计初始时刻，滑板与物块都静止, 假设物块始终会受到一水平假设物块始终会受到一水平向右的恒力向右的恒力F.试求：试求： (1)释放小物块，第一次与滑板释放小物块，第一次与滑板A壁碰前物块的速度壁碰前物块的速度v1；(2)若物块与若物块与A壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率的壁碰后相对水平面的速度大小为碰前速率的0.6倍，则物块在第二次跟倍，则物块在第二次跟A碰撞之前，滑板相对于水平面的速度碰撞之前，滑板相对于水平面的速度v2和物块相对于水平面的速度和物块相对于水平面的速度v3。主题四、动力学方法在往返运动中的应用主题四、动力学方法在往返运动中的应用变式变式4解析解析(1)释放小物释放小物块块

15、，物，物块块在电场力作用下水平向右运动，此时，在电场力作用下水平向右运动，此时，滑板保持静止。对于小物滑板保持静止。对于小物块块，由动能定理得：，由动能定理得： (2)(2)若碰后小物若碰后小物块块仍沿原方向，则仍沿原方向，则mvmv1 1=m=m0.6v0.6v1 1+4mv+4mv2 2，得得v v2 2=0.1v=0.1v1 10.6v0.6v1 1，（不合实际，舍去），（不合实际，舍去）若碰后小物若碰后小物块块沿反弹方向，则沿反弹方向，则mvmv1 1=-m=-m0.6v0.6v1 1+4mv+4mv2 2，得得v v2 2=0.4v=0.4v1 1碰撞后滑板以碰撞后滑板以v v2 2

16、向右匀速运动，物体先向左减速、再向右加速，向右匀速运动，物体先向左减速、再向右加速，直到与档板发生第二次碰撞。从第一次碰撞到第二次碰撞时，物直到与档板发生第二次碰撞。从第一次碰撞到第二次碰撞时，物块块与滑板位移相等、时间相等，故两者平均速度相等。与滑板位移相等、时间相等，故两者平均速度相等。-主题四、动力学方法在往返运动中的应用主题四、动力学方法在往返运动中的应用课外演练课外演练1 1某消防队员从一平台上跳下，下落2m2m后双脚触地，接着他用双脚弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m0.5m，则在着地的过程中地面对他的双脚的平均作用力估计为 ()A A自身所受重力的2 2倍B B自身所受重

17、力的1010倍 C C自身所受重力的8 8倍D D自身所受重力的5 5倍D课外演练课外演练2. 2. 一条足够长的浅色水平传送带自左向右匀速运行现将一块木炭无初速度地放在传送带的最左端，木炭在传送带上将会留下一段黑色的痕迹则()A A褐色的痕迹将出现在木炭的左侧B B木炭的质量越大，痕迹的长度越短C C传送带运动的速度越大，痕迹的长度越短D D木炭与传送带间动摩擦因数越大，痕迹的长度越短D3.3.如图 (甲)所示，静止在光滑水平面上O O点的物体，从t t0 0开始物体受到如图(乙)所示的水平力作用，设向右为F F的正方向，则物体()A A一直向左运动B B一直向右运动C C一直匀加速运动 D

18、 D在O O点附近左右运动课外演练课外演练B课外演练课外演练4.质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2.从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图34所示.重力加速度g取10m/s2，设最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，则()A03s内，物体匀速运动B03s内，物体保持静止C6s9s内，物体匀速运动D6s9s内，物体保持静止BC5.如图35(甲)所示，在粗糙的水平面上，物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动，其vt图象如图(乙)中实线所示，下列判断中正确的是() A在01s内，外力F不断变化 B在13s内，外力F的大小恒定 C在34s内，外力F不断减小 D在34s内，外力F不断增大课外演练课外演练BC课外演练课外演练6 6如图所示，某物块以初速度v v0 0沿足够长的固定斜面上滑，斜面倾角为，物块与该斜