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力与物体的直线运动提高版 1、牛顿运动定律及其应用，以联系实际的两类动力学问题、超重和失重问题 2、匀变速直线运动图象----涉及位移、速度、加速度、匀变速直线运动的基本概念和基本规律 1、位移、速度、加速度、合外力等物理量与时间图像的相互转化 2、能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中熟练运用力与运动知识 学科：物理 学段：高二选修3-5 学生姓名 教师联系电话： 教学内容 教学目标 教学重、难点 每天浏览5分钟,有时候进步就这么简单！！！ 【热点例析】 题型一、位移图象和速度的基本识图 “识图”就是识别纵、横坐标所代表的物理量，图象反映出什么物理规律。明确物理图象中的点（起点、交点、拐点、终点）、线（直、曲）、峰值、截距、斜率、面积、正负号的物理意义，以及图象给我们提供了哪些有用的信息。 方程（一般是直线。若曲线则“化曲为直”） 斜率（一般由方程看意义） 面积（一般看纵横轴物理量乘积的意义，如速度图线下的面积表示位移） 截距（一个量为零时的另一个量的值，结合物理方程或情景，再看其意义） 【例1】某跳伞运动训练研究所，让一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，定性画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v－t图象，如图所示，则对运动员的运动，下列说法中正确的是（ ） 1/8
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A．0～15 s末都做加速度逐渐减小的加速运动 B．0～10 s末做自由落体运动，15 s末开始做匀速直线运动 C．10 s末打开降落伞，以后做匀减速运动至15 s末 D．10 s～15 s末加速度方向竖直向上，加速度的大小在逐渐减小 【拓展练习1】将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v－t图象如图所示。以下判断正确的是（ ） A．前3 s内货物处于超重状态 B．最后2 s内货物只受重力作用 C．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同 D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒 题型二、追及、相遇问题 将速度图象和追及、相遇问题结合，通过v－t图象给出运动情景，要求能根据图象分析出物体的运动性质及其位置、速度、位移关系。 【例2】小张和小王分别驾车沿平直公路同向行驶，在某段时间内两车的v－t图象如图所示，初始时，小张在小王前方x0处（ ） A．若x0＝18 m，两车相遇1次 B．若x0＜18 m，两车相遇2次 C．若x0＝36 m，两车相遇1次 D．若x0＝54 m，两车相遇1次 【拓展练习2】甲乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d。已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能是（ ） 111113A．t′＝t1，d＝S B．t′＝t1，d＝S C．t′＝t，d＝S D．t′＝t，d＝S 242224 题型三、动力学的两类基本问题 （1）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况。解决这类题目，一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件，应用运动学公式，求出物体运动的情况，即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。 （2）已知物体的运动情况，求解物体的受力情况。解决这类题目，一般是应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出物体所受的其他外力。流程图如下： 【例3】某大型游乐场内，有一种能使人体产生超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多2/8
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人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由下落（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为45 m，当下落至离地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动是匀减速运动。求：（取g＝10 m/s2） （1）从开始下落至落到地面所用的时间。 （2）当座舱下落到距地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？ 【拓展练习3】如图所示， 一足够长的光滑斜面倾角为θ=30°，斜面AB与水平面BC连接，质量m=2 kg的物体置于水平面上的D点，D点距B点d=7 m．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，当物体受到一水平向左的恒力F=8 N作用t=2 s后撤去该力，不考虑物体经过B点时的碰撞损失，重力加速度g取10 m/s2．求撤去拉力F后，经过多长时间物体再经过B点? 【拓展练习4】如图所示，一长为L＝18 m的传送带水平放置，可以看成质点的物块静止于传送带的左端，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.2.(g＝10 m/s2) (1)若传送带突然以v＝4 m/s的速度顺时针匀速转动，求物块在传送带上运动的时间； (2)若传送带先以a＝3 m/s2的加速度顺时针匀加速启动，2 s后改做匀速运动．求物块在传送带上运动的时间． 题型四、整体法和隔离法在多物体问题中的应用 3/8
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【例4】如图所示，两个物体中间用一根不计质量的轻杆相连，A、B两物体质量分别为m1、m2，它们和斜面间的动摩擦因数分别为μ1、μ2，当它们在斜面上加速下滑时，关于杆的受力情况，以下说法正确的是（ ） A．若μ1＞μ2，则杆一定受到压力作用 B．若μ1＝μ2，m1＜m2，则杆受到压力作用 C．若μ1＝μ2，m1＞m2，则杆受到压力作用 D．只要μ1＝μ2，则杆的两端既不受拉力也不受压力 【拓展练习4】如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升。夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，力F的最大值是（ ） 2f?m＋M?2f?m＋M?2f?m＋M?2f?m＋M?A． B． C．－（m＋M）g D．＋（m＋M）g MmMm 【误区档案】 1．利用运动学公式和牛顿运动定律解题时，应注意正方向的选取不同。 前者一般选取初速度的方向为正方向；而后者往往取加速度的方向为正方向。例如在处理匀减速运动的动力学问题时，根据牛顿第二定律求出的加速度是正值，而代入运动学公式时，加速度应取负值。 2．物体处于超重（或失重）状态，与物体的运动方向无关，只与加速度的方向有关。 3．运动图线不是运动轨迹，图线是曲线并不表示物体做曲线运动，仍表示物体做直线运动，只不过图线的斜率变化，物体的速度或加速度变化。 x－t图象和v－t图象只能描述物体做“直线运动”的情况，不要因图线是曲线，就认为是曲线运动，这实际上是错误地把图线当成了运动轨迹。 4．追碰问题的注意问题 （1）判断两车追及过程能否相撞的条件是：当两车速度相同时，两车位移差大于初始时刻的距离时，两车相撞；小于、等于时，则不相撞。 （2）追及过程中，若被追赶的物体做匀减速运动，一定要注意追上前该物体是否停止运动。 （3）速度相等往往是两物体距离最大或最小的条件。 1．如图所示的位移（s）—时间（t）图象和速度（v）—时间（t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（ ） A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动 B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程 4/8
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C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远 D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等 2、如图a所示，静止在光滑水平面上O点的物体，从t=0开始物体受到如图b所示的水平力作用，设向右为F的正方向，则物体（ ） F/N A．一直向左运动 F0 B．一直向右运动 O12345t/s右-F 左 C．一直匀加速运动 O0a b D．在O点附近左右运动 3．如图所示，长木板放置在水平面上，一小物块置于长木板的中央，长木板和物块的质量均为m，物块与木μ板间的动摩擦因数为μ，木板与水平面间动摩擦因数为，已知最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等，重力加速3度为g.现对物块施加一水平向右的拉力F，则木板加速度a大小可能是 ( ) 2μgB．a＝ 3μgFμgC．a＝ D．a＝－ 32m3 4．如图甲所示，静止在水平地面的物块A，受到水平向右的拉力F作用，F与时间t的关系如图乙所示，设物块与地面的静摩擦力最大值fm与滑动摩擦力大小相等，则（ ） A．a＝μg A．0～t1时间内F的功率逐渐增大 B．t2时刻物块A的加速度最大 C．t2时刻后物块A做反向运动 D．t3时刻物块A的动能最大 5．如图所示，用平行斜面的恒力F拉着A、B两物体沿光滑斜面向上加速运动，若只把斜面倾角变大，则A、B间绳的拉力将（ ） A．变小 B．不变 C．变大 D．无法确定 6．质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落，该下落过程对应的v－t图象如图所示。球与水平地3面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的。设球受到的空气阻力大小恒为f，取g＝10 m/s2，求： 4（1）弹性球受到的空气阻力f的大小； （2）弹性球第一次碰撞后反弹的高度h。 7．如图甲所示，在风洞实验室里，一根足够长的细杆与水平面成θ＝37°固定，质量m＝1 kg的小球穿在细杆上静止于细杆底端O点。现有水平向右的风力F作用于小球上，经时间t1＝2 s后停止，小球沿细杆运动的部分v－t图象如图乙所示。试求：（取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8） 5/8 培养成功素质 助力国家未来