牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)課件

1、第2講牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用1.1.牛頓第二定律的牛頓第二定律的“四性四性”：（1 1）矢量性：公式）矢量性：公式F=maF=ma是是_，F(xiàn) F與與a_a_。（2 2）瞬時(shí)性：力與）瞬時(shí)性：力與_同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化。同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化。（3 3）同體性：）同體性：F=maF=ma中，中，F(xiàn) F、m m、a a對(duì)應(yīng)對(duì)應(yīng)_。（4 4）獨(dú)立性：分力產(chǎn)生的加速度相互）獨(dú)立性：分力產(chǎn)生的加速度相互_，與其他加速度，與其他加速度_。矢量式矢量式方向相同方向相同加速度加速度同一物體同一物體獨(dú)立獨(dú)立無(wú)關(guān)無(wú)關(guān)2.2.超重和失重：超重和失重：（1 1）超重。）超重。受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：_。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：_或或

2、_。（2 2）失重。）失重。受力特點(diǎn)：受力特點(diǎn)：_。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：_或或_。完全失重：只受完全失重：只受_。合外力的方向豎直向上合外力的方向豎直向上向上加速運(yùn)動(dòng)向上加速運(yùn)動(dòng)向下減速運(yùn)動(dòng)向下減速運(yùn)動(dòng)合外力的方向豎直向下合外力的方向豎直向下向下加速運(yùn)動(dòng)向下加速運(yùn)動(dòng)向上減速運(yùn)動(dòng)向上減速運(yùn)動(dòng)重力作用重力作用1.1.（20132013福建高考）在國(guó)際單位制（簡(jiǎn)稱福建高考）在國(guó)際單位制（簡(jiǎn)稱SISI）中，力學(xué)和電）中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：學(xué)的基本單位有：m m（米）、（米）、kgkg（千克）、（千克）、s s（秒）、（秒）、A A（安（安培）。導(dǎo)出單位培）。導(dǎo)出單位V V（伏特）用上述基本單位可

3、表示為（）（伏特）用上述基本單位可表示為（）A.mA.m2 2kgkgs s-4-4A A-1-1B.mB.m2 2kgkgs s-3-3A A-1-1C.mC.m2 2kgkgs s-2-2A A-1-1D.mD.m2 2kgkgs s-1-1A A-1-1【解析【解析】選選B B。根據(jù)。根據(jù)P=UIP=UI、P=FvP=Fv、F=maF=ma可導(dǎo)出可導(dǎo)出即即 =m=m2 2kgkgs s-3-3A A-1-1，故選，故選B B。mavU,I21kg msmsVA2.2.（20112011福建高考）如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以福建高考）如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率恒定速率

4、v v1 1運(yùn)行。初速度大小為運(yùn)行。初速度大小為v v2 2的小物塊從與傳送帶等高的的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的光滑水平地面上的A A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-tv-t圖像（以地面為參考系）圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知如圖乙所示。已知v v2 2vv1 1，則（），則（）A.tA.t2 2時(shí)刻，小物塊離時(shí)刻，小物塊離A A處的距離達(dá)到最大處的距離達(dá)到最大B.tB.t2 2時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大時(shí)刻，小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0C.0t

5、 t2 2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0D.0t t3 3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【解析【解析】選選B B。由題圖乙可知。由題圖乙可知t t1 1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)，時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)，t t1 1t t2 2這段時(shí)間小物塊向右加速，但相對(duì)傳送帶還是向左滑動(dòng)，因這段時(shí)間小物塊向右加速，但相對(duì)傳送帶還是向左滑動(dòng)，因此此t t2 2時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，時(shí)刻小物塊相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，A A錯(cuò)錯(cuò)B B對(duì)；對(duì)；0 0t t2 2這段時(shí)間小物塊受到的

6、摩擦力方向始終向右，這段時(shí)間小物塊受到的摩擦力方向始終向右，t t2 2t t3 3時(shí)間時(shí)間內(nèi)小物塊與傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零，內(nèi)小物塊與傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零，C C、D D錯(cuò)。故選錯(cuò)。故選B B。3.3.（20132013山東高考）如圖所示，一質(zhì)量山東高考）如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kgm=0.4kg的小物塊，的小物塊，以以v v0 0=2m/s=2m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力F F作用下，沿作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=2st=2s的時(shí)間物塊由的時(shí)間物塊由A A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B B點(diǎn)，點(diǎn)，A A、B B

7、之間的距離之間的距離L=10mL=10m。已知斜面傾角。已知斜面傾角=30=30，物塊與斜面之，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)間的動(dòng)摩擦因數(shù)= = 。重力加速度。重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2。（1 1）求物塊加速度的大小及到達(dá)）求物塊加速度的大小及到達(dá)B B點(diǎn)時(shí)速度的大小。點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2 2）拉力）拉力F F與斜面夾角多大時(shí)，拉力與斜面夾角多大時(shí)，拉力F F最小？拉力最?。坷 F的最小值是的最小值是多少？多少？33【解析【解析】（1 1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得：）由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得：L=vL=v0 0t+ att+ at2 22aL=v2aL=vB B2 2v v0 02 2代入數(shù)

8、值解得：代入數(shù)值解得：a=3m/sa=3m/s2 2，v vB B=8m/s=8m/s（2 2）對(duì)物塊受力分析如圖所示，）對(duì)物塊受力分析如圖所示，設(shè)拉力設(shè)拉力F F與斜面成與斜面成角，對(duì)物塊由牛頓第二定律得：角，對(duì)物塊由牛頓第二定律得：垂直斜面方向：垂直斜面方向：Fsin+N-mgcos30Fsin+N-mgcos30=0=0沿斜面方向：沿斜面方向：Fcos-mgsin30Fcos-mgsin30-f=ma-f=ma12又又f=Nf=N聯(lián)立各式，代入數(shù)值解得：聯(lián)立各式，代入數(shù)值解得：Fcos+ FsinFcos+ Fsin=5.2=5.2則則= =當(dāng)當(dāng)=30=30時(shí)，拉力時(shí)，拉力F F有最小值

9、，有最小值，且且F Fminmin= =答案：答案：(1)3 m/s(1)3 m/s2 2 8 m/s (2)30 8 m/s (2)30335.215.6F331cossin2 3(cossin )3227.83sin(60 )133 N5133 N5熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向1 1 動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題【典例【典例1 1】（20132013銀川二模）如圖所示，一質(zhì)量為銀川二模）如圖所示，一質(zhì)量為m m的滑塊，的滑塊，以初速度以初速度v v0 0從傾角為從傾角為的斜面底端滑上斜面，當(dāng)其速度減為零的斜面底端滑上斜面，當(dāng)其速度減為零后又沿斜面返回底端，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為后又沿斜面返回底

10、端，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若滑塊所受的摩擦力為若滑塊所受的摩擦力為f f、所受的合外力為、所受的合外力為F F合合、加速度為、加速度為a a、速、速度為度為v v，規(guī)定沿斜面向上為正方向，在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)，規(guī)定沿斜面向上為正方向，在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，這些物理量隨時(shí)間變化的圖像大致正確的是過(guò)程中，這些物理量隨時(shí)間變化的圖像大致正確的是（）（）【解題探究【解題探究】（1 1）請(qǐng)畫出滑塊向上和向下運(yùn)動(dòng)的受力分析圖。）請(qǐng)畫出滑塊向上和向下運(yùn)動(dòng)的受力分析圖。提示：提示： （2 2）請(qǐng)結(jié)合受力分析圖判斷各物理量的變化情況：）請(qǐng)結(jié)合受力分析圖判斷各物理量的變化情況：物理量物理量變化

11、情況變化情況大小大小方向方向f f_F F合合_a a_v v_不變不變由負(fù)向變?yōu)檎蛴韶?fù)向變?yōu)檎蜃冃∽冃〔蛔儾蛔冏冃∽冃〔蛔儾蛔兿茸冃『笞兇笙茸冃『笞兇笥烧蜃優(yōu)樨?fù)向由正向變?yōu)樨?fù)向【解析【解析】選選A A。對(duì)滑塊沿斜面向上和向下過(guò)程進(jìn)行受力分析，。對(duì)滑塊沿斜面向上和向下過(guò)程進(jìn)行受力分析，可知滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小不變，均為可知滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小不變，均為f=mgcosf=mgcos，方，方向由負(fù)向變?yōu)檎?，選項(xiàng)向由負(fù)向變?yōu)檎颍x項(xiàng)A A正確；滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，正確；滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn) F合合=mgsin+mgcos=mgsin+mgcos，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊所受的合

12、外力，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊所受的合外力的大小的大小F F合合=mgsin-mgcos=mgsin-mgcos，顯然合外力變小，方向始終沿，顯然合外力變小，方向始終沿負(fù)向，選項(xiàng)負(fù)向，選項(xiàng)B B錯(cuò)誤；加速度的變化情況與合外力相同，選項(xiàng)錯(cuò)誤；加速度的變化情況與合外力相同，選項(xiàng)C C錯(cuò)錯(cuò)誤；向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑誤；向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，向上時(shí)的加速度大于向下時(shí)的加速度，選項(xiàng)塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，向上時(shí)的加速度大于向下時(shí)的加速度，選項(xiàng)D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤?！究偨Y(jié)提升【總結(jié)提升】處理動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題的一般思路處理動(dòng)力學(xué)圖像問(wèn)題的一般思路（1

13、1）依據(jù)題意，合理選取研究對(duì)象；）依據(jù)題意，合理選取研究對(duì)象；（2 2）對(duì)物體先受力分析，再分析其運(yùn)動(dòng)過(guò)程；）對(duì)物體先受力分析，再分析其運(yùn)動(dòng)過(guò)程；（3 3）將物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與圖像對(duì)應(yīng)起來(lái)；）將物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程與圖像對(duì)應(yīng)起來(lái)；（4 4）對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的圖像，可通過(guò)列解析式的方法進(jìn)行判斷。）對(duì)于相對(duì)復(fù)雜的圖像，可通過(guò)列解析式的方法進(jìn)行判斷。【變式訓(xùn)練【變式訓(xùn)練】（20132013漳州二模）如圖漳州二模）如圖1 1所示，在光滑水平面所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對(duì)甲施加水平向右的拉力F F，通過(guò)，通過(guò)傳感器可測(cè)得甲的加速度傳感器可測(cè)得甲的加速度a

14、 a隨拉力隨拉力F F變化的關(guān)系如圖變化的關(guān)系如圖2 2所示。已所示。已知重力加速度知重力加速度g=10m/sg=10m/s2 2，由圖線可知（），由圖線可知（）A.A.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.20.2B.B.甲的質(zhì)量是甲的質(zhì)量是4 kg4 kgC.C.甲的質(zhì)量是甲的質(zhì)量是2 kg2 kgD.D.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.60.6【解析【解析】選選A A。由圖。由圖2 2可知拉力可知拉力F F小于小于48N48N時(shí)，甲、乙兩物體一起時(shí)，甲、乙兩物體一起運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得F F1 1= =（m m甲甲+m+m

15、乙乙）a a1 1，以乙為研究對(duì)，以乙為研究對(duì)象有象有f f1 1=m=m乙乙a a1 1，拉力，拉力F F大于大于48N48N時(shí)，甲、乙兩物體相對(duì)滑動(dòng)，以時(shí)，甲、乙兩物體相對(duì)滑動(dòng)，以甲為研究對(duì)象有甲為研究對(duì)象有F F2 2-f=m-f=m甲甲a a2 2，其中，其中f=mf=m甲甲g g，解得甲、乙之間的，解得甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是動(dòng)摩擦因數(shù)是0.20.2，甲、乙的質(zhì)量分別是，甲、乙的質(zhì)量分別是6kg6kg、2 kg2 kg，選項(xiàng)，選項(xiàng)A A正正確，選項(xiàng)確，選項(xiàng)B B、C C、D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤?！咀兪絺溥x【變式備選】（20132013黃岡二模）如圖甲所示，用一水平外力黃岡二模）如圖甲所示，

16、用一水平外力F F推著一個(gè)靜止在傾角為推著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大的光滑斜面上的物體，逐漸增大F F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a a隨外力隨外力F F變化的圖像如圖乙所示，變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度若重力加速度g g取取10m/s10m/s2 2。根據(jù)圖乙中所提供的信息不能計(jì)算。根據(jù)圖乙中所提供的信息不能計(jì)算出（出（sin37sin37=0.6=0.6）（）（）A.A.物體的質(zhì)量物體的質(zhì)量B.B.斜面的傾角斜面的傾角C.C.物體能靜止在斜面上所施加的外力物體能靜止在斜面上所施加的外力D.D.加速度為加速度為6 m/s6 m/s2 2時(shí)物體

17、的速度時(shí)物體的速度【解析【解析】選選D D。物體受力如圖所示，由。物體受力如圖所示，由牛頓第二定律得牛頓第二定律得Fcos-mgsinFcos-mgsin=ma=ma，由由F=0F=0時(shí)，時(shí)，a=-6 m/sa=-6 m/s2 2，解得，解得=37=37。由由a= F-gsina= F-gsin和和a-Fa-F圖像知：圖像知：圖像斜率圖像斜率 ，解得，解得m=2 kgm=2 kg，物體靜止時(shí)，物體靜止時(shí)FcosFcos= =mgsin,F=mgtanmgsin,F=mgtan=15 N=15 N，因?yàn)槲矬w的加速度的變化對(duì)應(yīng)的時(shí)，因?yàn)槲矬w的加速度的變化對(duì)應(yīng)的時(shí)間未知，所以無(wú)法求出物體加速度為間未

18、知，所以無(wú)法求出物體加速度為6 m/s6 m/s2 2 時(shí)的速度，故選時(shí)的速度，故選D D。cosm6 2cos3730 20m熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向2 2 連接體問(wèn)題連接體問(wèn)題【典例【典例2 2】（1515分）如圖所示，一工件置于水平地面上，工件分）如圖所示，一工件置于水平地面上，工件質(zhì)量質(zhì)量M=0.8kgM=0.8kg，其，其ABAB段為一半徑段為一半徑R=1.0mR=1.0m的光滑圓弧軌道，圓弧的光滑圓弧軌道，圓弧軌道上的軌道上的P P點(diǎn)到點(diǎn)到BCBC的高度差的高度差h=0.2mh=0.2m，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊置，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊置于于P P點(diǎn)，物塊質(zhì)量點(diǎn)，物塊質(zhì)量m=0.2kgm=0.

19、2kg，若將一水平恒力，若將一水平恒力F F作用于工件上，作用于工件上，使物塊與工件保持相對(duì)靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，工使物塊與工件保持相對(duì)靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，工件與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)件與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1=0.1，g g取取10m/s10m/s2 2，求，求F F的大小。的大小。【解題探究【解題探究】（1 1）設(shè)物塊和）設(shè)物塊和O O的連線與豎直方向的夾角為的連線與豎直方向的夾角為，請(qǐng)用已知物理，請(qǐng)用已知物理量的符號(hào)，寫出以下物理量的表達(dá)式：量的符號(hào)，寫出以下物理量的表達(dá)式：物塊所受的彈力物塊所受的彈力N=_N=_；工件與物塊整體向左勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度工件與物塊整體

20、向左勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a a的表達(dá)式為的表達(dá)式為a=_a=_；（2 2）水平恒力）水平恒力F F與加速度與加速度a a之間滿足何種關(guān)系？之間滿足何種關(guān)系？提示：提示：對(duì)物塊和工件整體由牛頓第二定律得對(duì)物塊和工件整體由牛頓第二定律得F-F-（M+mM+m）g=g=（M+mM+m）a a。mgcosgtangtan【解析【解析】設(shè)物塊和設(shè)物塊和O O的連線與豎直方向的夾角為的連線與豎直方向的夾角為，物塊與工，物塊與工件一起運(yùn)動(dòng)的加速度為件一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a a，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二，對(duì)物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得：定律得：豎直方向豎直方向:Ncos:Ncos=mg =mg （3

21、3分）分）水平方向水平方向:Nsin:Nsin=ma =ma （3 3分）分）由幾何知識(shí)得：由幾何知識(shí)得：coscos= = ，sinsin= = （4 4分）分）對(duì)于物塊與工件整體由牛頓第二定律得對(duì)于物塊與工件整體由牛頓第二定律得: :F-(M+m)g=(M+m)aF-(M+m)g=(M+m)a （3 3分）分）代入數(shù)據(jù)，由代入數(shù)據(jù)，由式得式得:F=8.5 N :F=8.5 N （2 2分）分）答案答案: :8.5 N8.5 NR hR21 cos【拓展延伸【拓展延伸】典例中：典例中：（1 1）若）若P P點(diǎn)的位置不同，恒力點(diǎn)的位置不同，恒力F F的值相同嗎，為什么？的值相同嗎，為什么？提示

22、：提示：不相同。若不相同。若P P點(diǎn)的位置不同，物塊和點(diǎn)的位置不同，物塊和O O的連線與豎直方向的連線與豎直方向的夾角的夾角將變化，物塊與工件一起運(yùn)動(dòng)的加速度將變化，物塊與工件一起運(yùn)動(dòng)的加速度a a將變化，由將變化，由F=F=（M+mM+m）a+a+（M+mM+m）g g得恒力得恒力F F的值會(huì)變化。的值會(huì)變化。（2 2）若恒力）若恒力F F變大或變小了，物塊將相對(duì)于工件分別向哪個(gè)方變大或變小了，物塊將相對(duì)于工件分別向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？向運(yùn)動(dòng)？提示：提示：若恒力若恒力F F變大，加速度變大，加速度a a將變大，夾角將變大，夾角將變大，物塊將將變大，物塊將相對(duì)于工件沿圓軌道向上運(yùn)動(dòng)；同理，若恒力相對(duì)

23、于工件沿圓軌道向上運(yùn)動(dòng)；同理，若恒力F F變小，物塊將變小，物塊將相對(duì)于工件沿圓軌道向下運(yùn)動(dòng)。相對(duì)于工件沿圓軌道向下運(yùn)動(dòng)?！究偨Y(jié)提升【總結(jié)提升】應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟（1 1）結(jié)合題意，靈活選取研究對(duì)象，可以是單個(gè)物體，也可）結(jié)合題意，靈活選取研究對(duì)象，可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；（2 2）分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況；）分析研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況；（3 3）根據(jù)牛頓第二定律列方程；）根據(jù)牛頓第二定律列方程；（4 4）統(tǒng)一單位后將數(shù)值代入方程求解。）統(tǒng)一單位后將數(shù)值代入方程求解?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練】（20

24、132013福州二模）如圖所示，光滑水平面上放福州二模）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為置質(zhì)量分別為m m和和2m2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m m的木塊間用的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mgmg。現(xiàn)用?，F(xiàn)用水平拉力水平拉力F F拉其中一個(gè)質(zhì)量為拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對(duì)速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對(duì)m m的最大拉力為（）的最大拉力為（）3 mg3 mg3 mgA.B.C.D.3 mg542【解析【解析】選選B B。以兩個(gè)質(zhì)量為。以兩個(gè)質(zhì)量

25、為m m的木塊和一個(gè)質(zhì)量為的木塊和一個(gè)質(zhì)量為2m2m的木塊為的木塊為研究對(duì)象，有研究對(duì)象，有mgmg=4ma=4ma，得四個(gè)木塊一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度，得四個(gè)木塊一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度，以質(zhì)量為以質(zhì)量為m m、2m2m的兩個(gè)木塊為研究對(duì)象，的兩個(gè)木塊為研究對(duì)象，T=3maT=3ma，得輕繩對(duì)，得輕繩對(duì)m m的的最大拉力為最大拉力為 ，故選項(xiàng)，故選項(xiàng)B B正確。正確。3 mg4熱點(diǎn)考向熱點(diǎn)考向3 3 多過(guò)程問(wèn)題多過(guò)程問(wèn)題【典例【典例3 3】（1616分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量M=2kgM=2kg的物塊（可視為的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，圓弧軌道半質(zhì)點(diǎn)）

26、從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，圓弧軌道半徑徑R=0.8mR=0.8m，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小v=3m/sv=3m/s，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1=0.1，兩皮帶輪，兩皮帶輪之間的距離之間的距離L=6mL=6m，重力加速度，重力加速度g=10m/sg=10m/s2 2。（1 1）求物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；）求物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大??；（2 2）物塊將

27、從傳送帶的哪一端離開傳送帶？）物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？【解題探究【解題探究】（1 1）物塊滑到軌道底端時(shí)對(duì)軌道壓力的求解思路：）物塊滑到軌道底端時(shí)對(duì)軌道壓力的求解思路：先求物塊滑到軌道底端的速度先求物塊滑到軌道底端的速度v v0 0：a.a.物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；b.b.方程式：方程式：_。動(dòng)能定理動(dòng)能定理201MgRMv02求物塊滑到軌道底端時(shí)軌道的彈力求物塊滑到軌道底端時(shí)軌道的彈力F FN N：a.a.物理規(guī)律：物理規(guī)律：_；b.b.方程式：方程式：_。利用利用_得物塊對(duì)軌道的壓力。得物塊對(duì)軌道的壓力。（2 2）如何判斷物塊將從傳送帶哪端離開？）如何判斷物塊將從傳送帶哪端離開？

28、提示：提示：比較物塊速度為零時(shí)在傳送帶上的位移比較物塊速度為零時(shí)在傳送帶上的位移s s與傳送帶的長(zhǎng)與傳送帶的長(zhǎng)度度L L的大小。若的大小。若sLsL，物塊將從傳送帶的右端離開；反之將從傳，物塊將從傳送帶的右端離開；反之將從傳送帶的左端離開。送帶的左端離開。牛頓第二定律牛頓第二定律牛頓第三定律牛頓第三定律20NvFMg MR【解析【解析】（1 1）由動(dòng)能定理得：）由動(dòng)能定理得：MgRMgR= Mv= Mv0 02 2-0 -0 （3 3分）分）由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F FN N-Mg= -Mg= （3 3分）分）由牛頓第三定律得物塊對(duì)軌道的壓力由牛頓第三定律得物塊對(duì)軌道的壓力FFN

29、 N與與F FN N大小相等，方向大小相等，方向相反相反, (2, (2分分) )解得解得:F:FN N=60 N=60 N。 (2(2分分) )1220vMR（2 2）物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由牛頓第二定律得）物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由牛頓第二定律得: :mgmg=ma =ma （2 2分）分）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得: :0 02 2-v-v0 02 2=2(-a)s =2(-a)s （2 2分）分）解得解得:x=8 m :x=8 m （1 1分）分）因因sLsL，故物塊將從傳送帶的右端離開。，故物塊將從傳送帶的右端離開。 （1 1分）分）答案答案: :（1 1）60

30、N 60 N （2 2）右端）右端【拓展延伸【拓展延伸】典例中：典例中：（1 1）若傳送帶長(zhǎng)度變?yōu)椋┤魝魉蛶чL(zhǎng)度變?yōu)?0m10m，物塊將從傳送帶的哪一端離開傳，物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？送帶？提示：提示：因因sLsL，故物塊速度達(dá)到零后，沒(méi)有到達(dá)傳送帶右端，故物塊速度達(dá)到零后，沒(méi)有到達(dá)傳送帶右端，將沿傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，從傳送帶的左端離開。將沿傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，從傳送帶的左端離開。（2 2）若傳送帶以）若傳送帶以3m/s3m/s的速度沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，物塊在離開的速度沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，物塊在離開傳送帶時(shí)的速度大小是多少？傳送帶時(shí)的速度大小是多少？提示：提示：物塊滑到軌道底端的速度物塊滑到軌道

31、底端的速度v v0 0=4m/s=4m/s，物塊速度由，物塊速度由v v0 0=4m/s=4m/s變?yōu)樽優(yōu)関=3m/sv=3m/s的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的位移的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)的位移 =3.5mL=6m=3.5mL=6m，故物塊離開傳送帶時(shí)的速度大小為故物塊離開傳送帶時(shí)的速度大小為3m/s3m/s。220vvs2 g 【總結(jié)提升【總結(jié)提升】多過(guò)程問(wèn)題求解的一般思路多過(guò)程問(wèn)題求解的一般思路（1 1）基本思路：受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，而）基本思路：受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是解決問(wèn)題的關(guān)鍵，而加速度是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的橋梁?；舅悸啡鐖D所示：加速度是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的橋梁?；舅悸啡鐖D所示：（2 2）常用方法：）

32、常用方法：整體法與隔離法。整體法與隔離法。正交分解法。正交分解法。（3 3）注意事項(xiàng)：）注意事項(xiàng)：仔細(xì)審題，分析物體的受力及受力的變化情況，確定并劃分仔細(xì)審題，分析物體的受力及受力的變化情況，確定并劃分出物體經(jīng)歷的每個(gè)不同的過(guò)程。出物體經(jīng)歷的每個(gè)不同的過(guò)程。逐一分析各個(gè)過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，以及總結(jié)前一逐一分析各個(gè)過(guò)程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，以及總結(jié)前一過(guò)程和后一過(guò)程的狀態(tài)有何特點(diǎn)。過(guò)程和后一過(guò)程的狀態(tài)有何特點(diǎn)。前一個(gè)過(guò)程的結(jié)束就是后一個(gè)過(guò)程的開始，兩個(gè)過(guò)程的交接前一個(gè)過(guò)程的結(jié)束就是后一個(gè)過(guò)程的開始，兩個(gè)過(guò)程的交接點(diǎn)受力的變化、狀態(tài)的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。點(diǎn)受力的變化、狀態(tài)的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵

33、?！咀兪接?xùn)練【變式訓(xùn)練】（20132013泉州二模）如圖所示為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮泉州二模）如圖所示為倉(cāng)庫(kù)中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺(tái)皮帶傳送機(jī)組成，一臺(tái)水平傳送，A A、B B兩端相距兩端相距3m3m，另一臺(tái)傾斜，傳送帶與地面的傾角，另一臺(tái)傾斜，傳送帶與地面的傾角=37=37，C C、D D兩端相距兩端相距4.45m4.45m，B B、C C相距很近，水平部分相距很近，水平部分ABAB以以5m/s5m/s的速的速率順時(shí)針傳送。將質(zhì)量為率順時(shí)針傳送。將質(zhì)量為10kg10kg的一袋大米放在的一袋大米放在A A端，到達(dá)端，到達(dá)B B端后，端

34、后，速度大小不變地傳到傾斜的速度大小不變地傳到傾斜的CDCD部分，米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦部分，米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為因數(shù)均為0.50.5。試求：。試求：（1 1）若）若CDCD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離。大距離。（2 2）若要米袋能被送到）若要米袋能被送到D D端，求端，求CDCD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從足的條件及米袋從C C端到端到D D端所用時(shí)間的取值范圍。端所用時(shí)間的取值范圍?！窘馕觥窘馕觥浚? 1）米袋在）米袋在ABAB上加速時(shí)的加速度上加速時(shí)的加速度a a0 0=g=g

35、=5m/s=5m/s2 2米袋的速度達(dá)到米袋的速度達(dá)到v v0 0=5m/s=5m/s時(shí)，時(shí)，滑行的距離滑行的距離s s0 0=2.5mAB=3m=2.5mAB=3m，因此米袋在到達(dá)因此米袋在到達(dá)B B點(diǎn)之前就有了與傳送帶相同的速度。點(diǎn)之前就有了與傳送帶相同的速度。設(shè)米袋在設(shè)米袋在CDCD上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為a a，由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得mgsin+mgcosmgsin+mgcos=ma=ma代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得a=10m/sa=10m/s2 2所以米袋能上升的最大距離所以米袋能上升的最大距離s=1.25ms=1.25m。（2 2）設(shè)）設(shè)CDCD部分運(yùn)轉(zhuǎn)速度為部分

36、運(yùn)轉(zhuǎn)速度為v v1 1時(shí)米袋恰能到達(dá)時(shí)米袋恰能到達(dá)D D點(diǎn)（即米袋到達(dá)點(diǎn)（即米袋到達(dá)D D點(diǎn)時(shí)速度恰好為零），則米袋速度減為點(diǎn)時(shí)速度恰好為零），則米袋速度減為v v1 1之前的加速度為之前的加速度為a a1 1=-g=-g（sin+cossin+cos）=-10m/s=-10m/s2 2米袋速度小于米袋速度小于v v1 1至減為零前的加速度為至減為零前的加速度為a a2 2=-g=-g（sin-cossin-cos）=-2m/s=-2m/s2 2由由解得解得v v1 1=4 m/s=4 m/s，即要把米袋送到即要把米袋送到D D點(diǎn)，點(diǎn)，CDCD部分的速度部分的速度v vCDCDvv1 1=4

37、m/s=4 m/s米袋恰能運(yùn)到米袋恰能運(yùn)到D D點(diǎn)所用時(shí)間最長(zhǎng)為點(diǎn)所用時(shí)間最長(zhǎng)為t tmaxmax=2.1 s=2.1 s22210112vv0 v4.45 m2a2a若若CDCD部分傳送帶的速度較大，使米袋沿部分傳送帶的速度較大，使米袋沿CDCD上滑時(shí)所受摩擦力一上滑時(shí)所受摩擦力一直沿傳送帶向上，直沿傳送帶向上，則所用時(shí)間最短，則所用時(shí)間最短，此種情況米袋加速度一直為此種情況米袋加速度一直為a a2 2。由由s sCDCD=v=v0 0t tminmin+ + 得：得：t tminmin=1.16 s=1.16 s所以，所求的時(shí)間所以，所求的時(shí)間t t的范圍為的范圍為1.16 st2.1 s

38、1.16 st2.1 s。答案：答案：（1 1）1.25 m 1.25 m （2 2）v vCDCD4 m/s4 m/s 1.16 st2.1 s 1.16 st2.1 s22 mina t21.1.一輛空車和一輛滿載貨物的同型號(hào)汽車，在同一路面上以相一輛空車和一輛滿載貨物的同型號(hào)汽車，在同一路面上以相同的速度向同一方向行駛。兩輛汽車同時(shí)緊急剎車后（即車輪同的速度向同一方向行駛。兩輛汽車同時(shí)緊急剎車后（即車輪不滾動(dòng)只滑動(dòng)），以下說(shuō)法正確的是（）不滾動(dòng)只滑動(dòng)），以下說(shuō)法正確的是（）A.A.滿載貨物的汽車由于慣性大，滑行距離較大滿載貨物的汽車由于慣性大，滑行距離較大B.B.滿載貨物的汽車由于受摩擦

39、力較大，滑行距離較小滿載貨物的汽車由于受摩擦力較大，滑行距離較小C.C.兩輛汽車滑行的距離相同兩輛汽車滑行的距離相同D.D.滿載貨物的汽車比空車先停下來(lái)滿載貨物的汽車比空車先停下來(lái)【解析【解析】選選C C。兩輛汽車的加速度為。兩輛汽車的加速度為a=ga=g，由于初速度相同，由于初速度相同，故滑行的距離相同，選項(xiàng)故滑行的距離相同，選項(xiàng)C C正確。正確。2.2.（20132013泉州二模）如圖所示，質(zhì)量為泉州二模）如圖所示，質(zhì)量為M M的斜劈形物體放在的斜劈形物體放在水平地面上，質(zhì)量為水平地面上，質(zhì)量為m m的粗糙物塊以某一初速度沿劈的斜面向的粗糙物塊以某一初速度沿劈的斜面向上滑，至速度為零后又加

40、速返回，而物體上滑，至速度為零后又加速返回，而物體M M始終保持靜止，則始終保持靜止，則在物塊在物塊m m上、下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中（）上、下滑動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中（）A.A.地面對(duì)物體地面對(duì)物體M M的摩擦力先向左后向右的摩擦力先向左后向右B.B.地面對(duì)物體地面對(duì)物體M M的摩擦力方向沒(méi)有改變的摩擦力方向沒(méi)有改變C.C.地面對(duì)物體地面對(duì)物體M M的支持力總大于（的支持力總大于（M+mM+m）g gD.D.物塊物塊m m上、下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小相同上、下滑動(dòng)時(shí)的加速度大小相同【解析【解析】選選B B。物塊。物塊m m上、下滑動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力方向不同，上、下滑動(dòng)時(shí)受到的滑動(dòng)摩擦力方向不同，加速度大小不

41、同，方向都沿斜面向下，選項(xiàng)加速度大小不同，方向都沿斜面向下，選項(xiàng)D D錯(cuò)誤；地面對(duì)物錯(cuò)誤；地面對(duì)物體體M M的摩擦力和支持力分別為的摩擦力和支持力分別為f f和和N N，對(duì)系統(tǒng)利用牛頓第二定律，對(duì)系統(tǒng)利用牛頓第二定律有有f=maf=max x，（，（M+mM+m）g-N=mag-N=may y，因此地面對(duì)物體，因此地面對(duì)物體M M的摩擦力方向沒(méi)的摩擦力方向沒(méi)有改變，地面對(duì)物體有改變，地面對(duì)物體M M的支持力總小于（的支持力總小于（M+mM+m）g g，選項(xiàng)，選項(xiàng)A A、C C錯(cuò)錯(cuò)誤，選項(xiàng)誤，選項(xiàng)B B正確。正確。3.3.（20132013濰坊一模）如圖所示，傾角為濰坊一模）如圖所示，傾角為30

42、30的光滑斜面與粗的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接?，F(xiàn)將一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上糙的水平面平滑連接?，F(xiàn)將一滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從斜面上A A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C C點(diǎn)。已知點(diǎn)。已知A A點(diǎn)距水平面的點(diǎn)距水平面的高度高度h=0.8mh=0.8m，B B點(diǎn)距點(diǎn)距C C點(diǎn)的距離點(diǎn)的距離L=2.0mL=2.0m。（滑塊經(jīng)過(guò)。（滑塊經(jīng)過(guò)B B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有點(diǎn)時(shí)沒(méi)有能量損失，能量損失，g=10m/sg=10m/s2 2）求：）求：（1 1）滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；）滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度；（2 2）滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)）滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（

43、3 3）滑塊從）滑塊從A A點(diǎn)釋放后，經(jīng)過(guò)時(shí)間點(diǎn)釋放后，經(jīng)過(guò)時(shí)間t=1.0st=1.0s速度的大小。速度的大小?！窘馕觥窘馕觥浚? 1）滑塊在）滑塊在B B點(diǎn)時(shí)速度最大，點(diǎn)時(shí)速度最大，由動(dòng)能定理得：由動(dòng)能定理得：解得：解得：v vB B=4m/s=4m/s2B1mghmv02（2 2）滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，）滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得: :mgmg=ma=ma解得解得:a=g:a=g 由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)得: :v vB B2 2-0=2aL -0=2aL 由由得得:=0.4 :=0.4 （3 3）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：）滑塊在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間：因此滑塊從因

44、此滑塊從A A點(diǎn)釋放后經(jīng)過(guò)時(shí)間點(diǎn)釋放后經(jīng)過(guò)時(shí)間t=1.0 st=1.0 s已在水平面上運(yùn)動(dòng)了已在水平面上運(yùn)動(dòng)了0.2 s 0.2 s ，此時(shí)的速度此時(shí)的速度:v=v:v=vB B-g-g0.2 s=3.2 m/s0.2 s=3.2 m/s答案答案: :（1 1）4 m/s (2)0.4 (3)3.2 m/s4 m/s (2)0.4 (3)3.2 m/s2 2ht0.8 sgsin30一整體法與隔離法的靈活應(yīng)用一整體法與隔離法的靈活應(yīng)用 【案例剖析【案例剖析】（2020分）（分）（20132013福建高考）質(zhì)量為福建高考）質(zhì)量為M M、長(zhǎng)為、長(zhǎng)為的的桿水平放置，桿兩端桿水平放置，桿兩端A A、B

45、 B系著長(zhǎng)為系著長(zhǎng)為3L3L的不可伸長(zhǎng)且的不可伸長(zhǎng)且光滑光滑的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為的柔軟輕繩，繩上套著一質(zhì)量為m m的小鐵環(huán)。已知重力加速度的小鐵環(huán)。已知重力加速度為為g g，不計(jì)空氣影響。，不計(jì)空氣影響。3L（1 1）現(xiàn)讓桿和環(huán)均）現(xiàn)讓桿和環(huán)均靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力靜止懸掛在空中，如圖甲，求繩中拉力的大??；的大??；（2 2）若）若桿與環(huán)保持相對(duì)靜止，在空中沿桿與環(huán)保持相對(duì)靜止，在空中沿ABAB方向水平向右做方向水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)勻加速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)環(huán)恰好懸于環(huán)恰好懸于A A端的正下方，如圖乙所端的正下方，如圖乙所示。示。求此狀態(tài)下桿的加速度大小求此狀態(tài)下桿的加速度大小a a；為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力，方向如何？為保持這種狀態(tài)需在桿上施加一個(gè)多大的外力，方向如何？【審題【審題】抓住信息，準(zhǔn)確推斷抓住信息，準(zhǔn)確推斷關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息信息挖掘信息挖掘題題干干桿水平放置桿水平放置勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度方向勻加速直線運(yùn)動(dòng)加速度方向光滑的柔軟輕繩光滑的柔軟輕繩滑輪模型，環(huán)兩邊繩子拉力相等滑輪模型，環(huán)兩邊繩子拉力相等問(wèn)問(wèn)題題靜止懸掛