高三物理牛頓運動定律拓展應(yīng)用之一、斜面模型成套專題復習課件.ppt

高考一輪復習研討課,牛頓運動定律的應(yīng)用與拓展1,斜面模型,牛頓運動定律的應(yīng)用與拓展1-斜面模型,斜面模型是高考命題頻率非常高的一種題型，比如斜面上的力平衡，斜面上勻變速運動，連接體問題，斜面體相關(guān)的問題。知識與能力考查點往往以受力分析為主線，考查加速度的合成與分解，力的合成與分解，整體法與隔離法，等效思想，極限思想，牛頓運動定律的靈活應(yīng)用。,舉例如下：如圖所示。質(zhì)量為M、傾角為的滑塊A放于水平地面上。把質(zhì)量為m的滑塊B放在A的斜面上。忽略一切摩擦，重力加速度為g,有人求得B相對地面的加速度a=,例1.(08年北京卷20) 有一些問題你可能不會求解，但是你仍有可能對這些問題的解是否合理進行分析和判斷。例如從解的物理量單位，解隨某些已知量變化的趨勢，解在一些特殊條件下的結(jié)果等方面進行分析，并與預期結(jié)果、實驗結(jié)論等進行比較，從而判斷解的合理性或正確性。,例1.(08年北京卷20) 對于上述解，某同學首先分析了等號右側(cè)量的單位，沒發(fā)現(xiàn)問題。他進一步利用特殊條件對該解做了如下四項分析和判斷，所得結(jié)論都是“解可能是對的”。但是，其中有一項是錯誤的。請你指出該項( )。 A.當=0時，該解給出a=0，這符合常識，說明該解可能是對的 B.當=90時，該解給出a=g,這符合實驗結(jié)論，說明該解可能是對的 C.當M m時，該解給出a=gsin,這符合預期的結(jié)果,說明該解可能是對的 D.當mM時，該解給出a=g/sin,這符合預期的結(jié)果,說明該解可能是對的,在水平面上的靜止,在空中的自由落體運動,a不可能大于g，amax=g,應(yīng)用數(shù)學極限思想計算可得,D,題后反思：,本題考查理論聯(lián)系實際及全面分析斜面上的勻變速運動問題的能力。處理具體的物理問題時，首先從復雜的物理情景中抽象出研究的模型，再結(jié)合模型選擇恰當?shù)囊?guī)律求解，將物理問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學問題，得出結(jié)果后，再將結(jié)果還原到實際的物理情景中去，數(shù)學思維不能完全替代物理思想。,想象力比知識更重要！ -愛因斯坦,例2.(08年寧夏卷20) 一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設(shè)斜面對小球的支持力為N，細繩對小球的拉力為T，關(guān)于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（ ） A.若小車向左運動,N 可能為零 B.若小車向左運動,T 可能為零 C.若小車向右運動,N 不可能為零 D.若小車向右運動,T 不可能為零,AB,點撥：做出受力分析圖，結(jié)合選項結(jié)論逆向思維,解析：小球與小車相對靜止，小車在水平面上直線運動，若a=0,合力為零，若a0，合力必在水平方向上。,當N=0時合外力水平向右,受力如圖乙所示，小車可能向右加速也可能向左減速。A正確C錯誤。,當T=0時合外力水平向左,受力如圖甲所示，小車可能向左加速也可能向右減速；B正確D錯誤。,甲,乙,題后反思：,本題考查斜面上物體的力和運動的關(guān)系問題。應(yīng)結(jié)合小球具體的運動狀態(tài)，進行正確的受力分析。利用臨界條件下的特殊情況進行思維與推理，往往可以簡化運算和快速列出函數(shù)方程，迅速找到潛在的臨界狀態(tài)及對應(yīng)的極值。,例3.（2010南京六中）如圖所示，質(zhì)量為M、傾角為的斜面放在水平面上，在水平恒力F的作用下，斜面和質(zhì)量為m的物體一起以加速度a向左做勻加速運動，設(shè)此過程中斜面對物體的作用力的方向與豎直方向的夾角為，則（ ） A.可能等于零 B.可能向左上方, D. 向左上方,不可能等于,B,解析: 作圖分析可知，,m除了受重力之外，還受到斜面的作用力， 所以斜面的作用力方向，向左上方. 若aa0， ,若aa0， , 所以B項正確.,當作用力沿垂直斜面方向時 a0=gtan 由于二者一起向左加速運動， 所以m也只有水平向左的加速度，,題后反思：,本題已知斜面上物體的運動情況，求解受力情況，考查力與運動的關(guān)系。注意等效思想，理解斜面對物體的作用力即斜面對物體的支持力和摩擦力的合力，結(jié)合物體加速度的方向水平向左，進行正確的受力分析，挖掘潛在的臨界狀態(tài)及對應(yīng)的受力情況進行類比思維與邏輯推理。,沒有大膽的猜想就做不出偉大的發(fā)現(xiàn) -牛頓,變式訓練1. 斜劈M放在水平地面上，物塊以速度v沿斜面減速上滑，至速度為零 后又加速返回，而M始終保持靜止。 則m在上、下滑的整個過程中( ) A.地面對M的摩擦力方向沒有改變 B.地面對M的摩擦力方向先向左后向右 C.地面對M的摩擦力大小沒有改變 D.m上滑時地面對M的摩擦力大于m下滑時地面對M的摩擦力大于,v,AD,整體牛頓第二定律法,變式訓練2.（2008海南9)如圖所示,水平地面上有一楔 形物體b,b的斜面上有一小物塊a,a與b之間、b與地面之 間均存在摩擦.已知楔形物體b靜止時,a靜止在b的斜面 上.現(xiàn)給a和b一個共同的向左的初速度, 與a和b都靜止時相比,此時可能( ) A.a與b之間的壓力減小,且a相對b向下滑動 B.a與b之間的壓力增大,且a相對b向上滑動 C.a與b之間的壓力增大,且a相對b靜止不動 D.b與地面之間的壓力不變,且a相對b向上滑動,BC,解析 原來a受力如圖 則FNsin-Ffcos=0 FNcos=mg-Ffsin 現(xiàn)給a與b共同向左的初速度后,由于地面的摩擦,b有 向右的加速度,a不可能沿斜面下滑,A錯.若a相對b向 上滑動,則a受到向下的摩擦力,則此時FNcos mg+Ffsin ,與式比較得出此時a、b間壓力 增大;b與地面的壓力也增大,B對,D錯. 若a、b相對靜止,a有向右的加速度a,則有 FNsin -Ffcos =ma與式比較得出a、b間壓 力增大,C對. 答案 BC,變式訓練3.如圖所示,粗糙的斜面體M放在粗糙的水平 面上,物塊m恰好能在斜面體上沿斜面勻速下滑,斜面 體靜止不動,斜面體受地面的摩擦力為Ff1;若用平行于 斜面向下的力F推動物塊,使物塊加速下滑,斜面體仍靜 止不動,斜面體受地面的摩擦力為Ff2;若用平行于斜面 向上的力F推動物塊,使物塊減速下滑,斜面體仍靜止不 動,斜面體受地面的摩擦力為Ff3.則( ) A.Ff2Ff3Ff1 B.Ff3Ff2Ff1 C.Ff2Ff1Ff3 D.Ff1=Ff2=Ff3,D,解析 三種情況下斜面所受物體的壓力均為mgcos,所受的都是方向沿斜面向下的滑動摩擦力,大小均等于mgcos,所以三種情況斜面受力情況相同,故地面所給的摩擦力均相等,選項D正確. 答案 D,變式訓練4.如圖所示，一細線的一端固定于傾 角為45的光滑楔形滑塊A的頂端P處，細線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當滑塊至少以加速度a 向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零。當滑塊以a2g的加速度向左