2019屆高考物理二輪復(fù)習(xí)專題攻略之力與運(yùn)動(dòng)：恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng)(1)

1、 恒力作用下的勻變速直聲動(dòng) 特點(diǎn)：物體受到恒力作用，但力和速度在一條直線上，這種情況下物體做勻變速直線運(yùn) 動(dòng)。 【熱點(diǎn)透析】 【典例 1】如圖所示，有一條沿順時(shí)針?lè)较騽蛩賯魉偷膫魉蛶?，恒定速?v= 4 m/s，傳送 帶與水平面的夾角 0= 37現(xiàn)將質(zhì)量 m = 1 kg 的小物塊輕放在其底端(小物塊可視作質(zhì)點(diǎn)),與 此同時(shí)，給小物塊沿傳送帶方向向上的恒力 F = 8 N，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小物塊上到了離地面高 為 h = 2.4 m 的平臺(tái)上。已知物塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 尸 0.5, (g 取 10 m/s2, sin37 = 0.6, cos37 = 0.8）。問(wèn): (1) 物塊從傳送帶

2、底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間? (2) 若在物塊與傳送帶達(dá)到相同速度時(shí)，立即撤去恒力 F，計(jì)算小物塊還需經(jīng)過(guò)多少時(shí)間離 開(kāi)傳送帶以及離開(kāi)時(shí)的速度？ 【解析】對(duì)物塊受力分析可輒物塊先是在恒力作用下沿傳送帶方向向上做初速為霧的勻扣速運(yùn) 動(dòng)，直至速度達(dá)到傳送帶的速度，由牛頓第二定律：尸+肖颶8S廳_昶血廳=她 計(jì)算得：oi=6in/戒 2 2- -3 3 4 4- -3 3 m 物塊達(dá)到與傳送帶同速后，對(duì)物塊受力分析發(fā)現(xiàn)，物塊受的摩換力改變方向，因?yàn)镼gN而重力沿傳 送帶向下的分力和最大摩擦力之和為 10 N。故不能相對(duì)斜面向上加速。故得： a2= 0 x X1 2 h t2 v 3 s, x= si

3、n 0 得 t= t1 +12= 3 s= 1.33 s 若達(dá)到同速后撤力 F，對(duì)物塊受力分析，因?yàn)?mgs in 37 卩 mgos37 ；故減速上行 mgsin37 卩 mgos37 ma3,得 a3= 2 m/s2 物塊還需 t離開(kāi)傳送帶，離開(kāi)時(shí)的速度為 Vt,則：X2= X X1 -V2 v2= 2a3X2, Vt= 433 m/s= 2.3 m/s t，= vVt = o.85 s a3 【答案】(1) 1.33 s (2) 0.85 s 2.3 m/s 【方法總結(jié)】 1. 解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵 (1) 做好兩個(gè)分析” 正確選擇研究對(duì)象進(jìn)行恰當(dāng)?shù)氖芰Ψ治?，防止漏力和添力；尋找多過(guò)程運(yùn)

4、動(dòng)問(wèn)題中 各過(guò)程間的相互聯(lián)系如第一個(gè)過(guò)程的末速度就是下一個(gè)過(guò)程的初速度，找出各過(guò)程間的位 移聯(lián)系。 (2) 抓住一個(gè)橋梁” 加速度是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁，該量的正確求解往往是利用牛頓定律解決連接體 問(wèn)題和多過(guò)程問(wèn)題的關(guān)鍵。 2. 在具體應(yīng)用時(shí)要注意以下幾點(diǎn)： (1) 根據(jù)題意或?yàn)槭菇忸}方便確立研究對(duì)象：對(duì)于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)，可能要運(yùn)用隔離 法取某一個(gè)物體，或者運(yùn)用整體法取幾個(gè)物體作為研究對(duì)象；有時(shí)需要根據(jù)牛頓第三定律轉(zhuǎn) 換研究對(duì)象。 (2) 全面分析研究對(duì)象的受力情況，正確畫出受力示意圖。 (3) 全面分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況，畫出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖，標(biāo)出速度和加速度方向。需要 特別注意的是，

5、若整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、受力情況發(fā)生變化，則要把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程分解 為幾個(gè)子過(guò)程進(jìn)行分析。 (4) 由于牛頓第二定律方程是矢量方程，所以一般要選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加 速度方向或速度方向?yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向，再列方程求解。 3. 傳送帶問(wèn)題的特點(diǎn) (1) 傳送帶問(wèn)題的實(shí)質(zhì)是相對(duì)運(yùn)動(dòng)問(wèn)題，這樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)將直接影響摩擦力的方向。因 此，搞清楚物體與傳送帶間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向是解決該問(wèn)題的關(guān)鍵； (2) 傳送帶問(wèn)題還常常涉及到臨界問(wèn)題，即物體與傳送帶速度相同，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)摩擦力改 變的臨界狀態(tài)，具體如何改變要根據(jù)具體情況判斷。 4. 解答傳送帶問(wèn)題的易錯(cuò)點(diǎn) (1)不能正確分析摩擦力的方向； 不能找

6、到轉(zhuǎn)折點(diǎn)做好運(yùn)動(dòng)階段的劃分及相應(yīng)動(dòng)力學(xué)分析。 【題組通關(guān)】 1. 2019 年元宵節(jié)期間人們?nèi)挤牌鹈利惖难婊鹨詰c祝中華民族的傳統(tǒng)節(jié)日，按照設(shè)計(jì),2 某種型號(hào)的裝有焰火的禮花彈從專用炮筒中射出后，在 3s 末到達(dá)離地面 90m 的最高點(diǎn)時(shí)炸 開(kāi)，構(gòu)成各種美麗的圖案。假設(shè)禮花彈從炮筒中豎直向上射出時(shí)的初速度是 V。，上升過(guò)程中 所受的阻力大小始終是自身重力的 k 倍，g = 10 m/s2,那么，V。和 k 分別為() A . 30 m/s,1 B . 30 m/s,0.5 C. 60 m/s,0.5 D. 60 m/s,1 2. 一長(zhǎng)木板靜止在水平地面上，在 t= 0 時(shí)刻，一小滑塊以某一速度滑

7、到木板上表面，經(jīng) 過(guò) 2s 滑塊和木板同時(shí)停下，滑塊始終在木板上。木板運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的圖象如圖所 示，已知木板和滑塊的質(zhì)量均為 0.1 kg，重力加速度 g 取 10 m/s2,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩 擦力，根據(jù)圖象信息解答下面問(wèn)題： (1) 求出木板和滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)； (2) 滑塊剛滑到木板上時(shí)的速度多大？ (3) 求整個(gè)過(guò)程中滑塊和木板之間產(chǎn)生的熱量。 1. 【答案】D 一 一 1 2h 【解析】禮花彈在上升過(guò)程中做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 h= 2V0t，可得：V0= t = 60 m/s。設(shè)禮花彈上升過(guò)程中的加速度為 a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 V0= at 和牛頓第二定律 kmg+ mg = ma,可得：k= a 1 = V0 1= 1,選項(xiàng) D 正確，選項(xiàng) A、B、C 錯(cuò)誤。 g gt 2. 【答案】(1)尸 0.3 (2)V0= 4 m/s (3)Q = 0.6 J 【解析】(1)由團(tuán)象求得木板加速度犬小如=1皿或 1 1- -2 2 S S木板與滑塊整體加速度大小22 = 1 口卻 木板與地面間摩揀力大小戸=沁二0衛(wèi)N 設(shè)木板和滑塊間的動(dòng)摩揀因數(shù)為彈,在Ols內(nèi)/img/img- -F=mai F=mai 代入數(shù)據(jù)解得4=0.3 (2)滑塊在滑上木板0“過(guò)程中訓(xùn)_止二叭vo = 4m/s 由圖象木板