动力学专题课件

1、专题二、动力学观点在力学电学中的应用,南溪二中 罗文娟,专题二、动力学观点在力学中的应用,专题定位本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的匀变速直线运动问题高考对本专题考查的内容主要有：匀变速直线运动的规律及运动图象问题；行车安全问题；物体在传送带(或平板车)上的运动问题；带电粒子(或带电体)在电场、磁场中的匀变速直线运动问题；电磁感应中的动力学分析考查的主要方法和规律有：动力学方法、图象法、运动学的基本规律、临界问题的处理方法等,应考策略抓住“两个分析”和“一个桥梁”“两个分析”是指“受力分析”和“运动情景或运动过程分析”“一个桥梁”是指加速度是联系运动和受力的桥梁综合应用牛顿运动定律和

2、运动学公式解决问题,知识回扣,1 物体或带电粒子做匀变速直线运动的条件是：物体所受合力为恒力，且与速度方向共线 2 匀变速直线运动的基本规律为 速度公式： 位移公式： 速度和位移公式的推论为： 中间时刻的瞬时速度为 任意相邻两个连续相等的时间内的位移之差是一个恒量，即 3 速度时间关系图线的斜率表示物体运动的加速度，图线与时间轴所包围的面积表示物体运动的位移匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜直线,4 位移时间关系图线的斜率表示物体的速度，匀变速直线运动的xt图象是一条抛物线 5 超重或失重时，物体的重力并未发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化物体发生超重或失重现象与物

3、体的运动方向无关，只决定于物体的加速度方向当a有竖直向上的分量时，超重；当a有竖直向下的分量时，失重；当ag且竖直向下时，完全失重,知识回扣,规律方法,1 动力学的两类基本问题的处理思路,2 解决动力学问题的常用方法 (1)整体法与隔离法 (2)正交分解法：一般沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解，有时根据情况也可以把加速度进行正交分解 (3)逆向思维法：把运动过程的末状态作为初状态的反向研究问题的方法，一般用于匀减速直线运动问题，比如刹车问题、竖直上抛运动.,知识回扣,1 带电粒子在磁场中运动时，洛伦兹力的方向始终垂直于粒子的速度方向 2 带电粒子在电场力、重力和洛伦兹力共同作用下的直线运

4、动只能是匀速直线运动 3 带电粒子(不计重力)在匀强电场中由静止开始被加速或带电粒子沿着平行于电场方向射入电场中时，带电粒子做匀变速直线运动 4 电磁感应中导体棒在安培力和其他恒力作用下的三种运动类型：匀速直线运动、加速度逐渐减小的减速直线运动、加速度逐渐减小的加速直线运动,动力学观点在电学,规律方法,1 带电粒子在电场中做直线运动的问题：在电场中处理力学问题时，其分析方法与力学相同首先进行受力分析，然后看物体所受的合力与速度方向是否一致，其运动类型有电场内的加速运动和在交变电场内的往复运动 2 带电粒子在交变电场中的直线运动，一般多以加速、减速交替出现的多运动过程的情境出现 解决的方法：(1

5、)根据运动学或动力学分析其中一个变化周期内相关物理量的变化规律 (2)借助运动图象进行运动过程分析.,动力学观点在电学,热点题型分析,题型1运动学图象问题,例1某物体质量为1 kg，在水平拉力作用下沿粗糙水平地面做直线运动，其速度时间图象如图1所示，根据图象可知() A物体所受的拉力总是大于它所受的摩擦力 B物体在第3 s内所受的拉力大于1 N C在03 s内，物体所受的拉力方向始终与摩擦力方向相反 D物体在第2 s内所受的拉力为零,BD,题型2整体法与隔离法在连接体问题中的应用,例2(2013福建21)质量为M、长为L的杆水平放置，杆两端A、B系着长为3L的不可伸长且光滑的柔软轻绳，绳上套着

6、一质量为m的小铁环已知重力加速度为g，不计空气影响 (1)现让杆和环均静止悬挂在空中，如图3甲，求绳中拉力的大小； (2)若杆与环保持相对静止，在空中沿AB方向水平向右做匀加速直线运动，此时环恰好悬于A端的正下方，如图乙所示 求此状态下杆的加速度大小a； 为保持这种状态需在杆上施加一个多大的外力，方向如何？,审题突破“光滑的柔软轻绳”说明什么？环恰好悬于A端的正下方时，环的受力有什么特点？环和杆有什么共同特点？,解析(1)如图，设平衡时，绳中拉力为T，有,由式解得,(2)此时，对小铁环受力分析如图，,由图知60，代入式解得,如图，设外力F与水平方向成角，将杆和小铁环当成一个整体，有,由式解得,

7、题型3电场内动力学问题分析,例1质量为m的带电小球由空中某点A无初速度地自由下落，在t秒末加上竖直方向且范围足够大的匀强电场，再经过t秒小球又回到A点整个过程中不计空气阻力且小球从未落地，则( ) A匀强电场方向竖直向上 B小球受到的电场力大小是4mg C从加电场开始到小球运动到最低点历时秒 D从A点到最低点的过程中，小球重力势能变化了,BD,题型4电磁场中动力学问题分析,如图所示，空间同时存在水平向右的匀强电场和方向垂直纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场质量为m、电荷量为q的液滴，以某一速度沿与水平方向成角斜向上进入正交的匀强电场和匀强磁场叠加区域，在时间t内液滴从M点匀速运动到N点重力加速

8、度为g. (1)判定液滴带的是正电还是负电，并画出液滴受力示意图； (2)求匀强电场的场强E的大小； (3)求液滴从M点运动到N点的过程中电势能的变化量,解析(1)液滴带正电 液滴受力示意图如图所示,(2)由图可知,(3)设液滴运动的速度为v，由图可知,设MN之间的距离为d，则,液滴从M点运动到N点，电场力做正功，电势能减少，设电势能减少量为,应用动力学方法处理电学综合问题,审题示例,(2013四川10)(17分)在如图6所示的竖直平面内，物体A和带正电的物体B用跨过定滑轮的绝缘轻绳连接，分别静止于倾角37的光滑斜面上的M点和粗糙绝缘水平面上，轻绳与对应平面平行劲度系数k5 N/m的轻弹簧一端

9、固定在O点，一端用另一轻绳穿过固定的光滑小环D与A相连弹簧处于原长，轻绳恰好拉直，DM垂直于斜面水平面处于场强E5104 N/C、方向水平向右的匀强电场中已知A、B的质量分别为mA0.1 kg和mB0.2 kg，B所带电荷量q4106C.设两物体均视为质点，不计滑轮质量和摩擦，绳不可伸长，弹簧始终处在弹性限度内，B电荷量不变取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8.,(1)求B所受静摩擦力的大小； (2)现对A施加沿斜面向下的拉力F，使A以加速度a0.6 m/s2开始做匀加速直线运动A从M 到N的过程中，B的电势能增加了Ep0.06 J已知DN沿竖直方向，B与水平面间的动摩擦因数0.4.求A到达N点时拉力F的瞬时功率,审题模板,答题模板,(1)F作用之前，A、B均处于静止状态设B所受静摩擦力大小为f0，A、B间绳中张力为T0，有,对A： (2分) 对B： (2分) 联立式，代入数据解得： (1分),(2)物体A从M点到N点的过程中，A、B两物体的位移均为s，A、B间绳子张力为T，有,设A在N点时速度为v，受弹簧拉力为F弹，弹簧的