臨界問題與極值-等時圓-高中物理一輪復習課件

1．（14分）一列簡諧橫波在x軸上傳播，如圖所示，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為△t＝0.2s后的波形圖，求：①此波的波速為多少？②若△t＞T且波速為165m/s，試通過計算確定此波沿何方向傳播？

每日一題1．（14分）一列簡諧橫波在x軸上傳播，如圖所示，實線為t＝2021高考總復習

第三單元課時6動力學臨界與極值等時圓2021高考總復習第三單元課時6動力學臨界與極值

考點巧講---動力學的板塊模型1.模型特點：滑塊(視為質(zhì)點)置于長木板上,滑塊和木板均相對地面運動,且滑塊和木板在摩擦力的作用下發(fā)生相對滑動。2.摩擦力方向的特點(1)若“板—塊”同向運動,且“一快一慢”,則“快”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為阻力,“慢”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為動力。(2)若“板—塊”反向運動,則每個物體受到的另一個物體對它的摩擦力均為阻力。3.兩種位移關系滑塊從木板的一端運動到另一端的過程中,若滑塊和木板向同一方向運動,則滑塊的位移和木板的位移之差等于木板的長度;若滑塊和木板向相反方向運動,則滑塊的位移和木板的位移之和等于木板的長度。考點巧講---動力學的板塊模型1.模型特點：滑塊(視為

考點巧講---動力學的板塊模型3.滑塊—木板模型思維模板考點巧講---動力學的板塊模型3.滑塊—木板模型思維模

(1)2.25m/s2

(2)1.8m考點巧講模型1

水平面上的板塊模型例1.如圖所示,一木箱靜止在長平板車上,某時刻平板車以a=2.5m/s2的加速度由靜止開始向右做勻加速直線運動,當速度達到v=9m/s時改做勻速直線運動,已知木箱與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.225,木箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等(g取10m/s2)。求:(1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小。(2)要使木箱不從平板車上滑落,木箱開始時距平板車左端的最小距離。(1)2.25m/s2(2)1.8m考點巧講模型1解析考點巧講解析考點巧講

(1)0.1

(2)0.96m考點巧講變式.長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B,直到A、B的速度相同,此時A、B的速度為v=0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8cm后停下。若小物塊A可視為質(zhì)點,它與長木板B的質(zhì)量相同,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25。求:(取g=10m/s2)(1)小物塊與冰面間的動摩擦因數(shù)。(2)小物塊相對于長木板滑行的距離。(1)0.1(2)0.96m考點巧講變式.長為1.5解析考點巧講解析考點巧講考點巧講一動力學中臨界與極值問題1.臨界或極值條件的標志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼,即表明題述的過程存在著臨界點。(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語,表明題述的過程存在著“起止點”,而這些起止點往往對應臨界狀態(tài)。(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明題述的過程存在著極值,這個極值點往往是臨界點。(4)若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度,一般也是極值問題。考點巧講一動力學中臨界與極值問題1.臨界或極值條件的標志考點巧講2.常見臨界(極值)問題的條件(1)接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是相互作用的彈力為零,加速度相等。(2)是否相對滑動的臨界條件:靜摩擦力達到最大值。(3)繩子是否斷裂與張弛的臨界條件:繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力;繩子張弛的臨界條件是FT=0。(4)滑塊在滑板上滑下與不滑下的臨界條件:滑塊滑到滑板一端時,兩者速度相同。(5)加速度的極值條件:當所受合力最大時,具有最大加速度;合力最小時,具有最小加速度。(6)速度最大的極值條件:應通過運動過程分析,很多情況下當加速度為零時速度最大?？键c巧講2.常見臨界(極值)問題的條件3.解決動力學臨界、極值問題的常用方法方法1:數(shù)學極值法將物理過程通過數(shù)學公式表達出來,根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件。方法2:極限分析法把物理問題(或過程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來,以達到正確解決問題的目的。方法3:假設分析法臨界問題存在多種可能,特別是非此即彼兩種可能時,或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件,也可能不出現(xiàn)臨界條件時,往往用假設法來解決問題?？键c巧講3.解決動力學臨界、極值問題的常用方法考點巧講D素養(yǎng)達成例4.如圖所示,水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為30°的光滑斜面,平行于斜面的細繩一端固定在車上,另一端系著一個質(zhì)量為m的小球,小球和小車均處于靜止狀態(tài)。當小車在水平面上向左加速且加速度大小不超過a1時,小球仍能夠和小車保持相對靜止;當小車在水平面上向右加速且加速度大小不超過a2時,小球仍能夠和小車保持相對靜止。則a1和a2

之比為(

)。

D素養(yǎng)達成例4.如圖所示,水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為30(1)1.5m/s2

(2)6s素養(yǎng)達成變式3.新春佳節(jié),許多餐廳生意火爆,常常人滿為患,為能服務更多的顧客,服務員需要用最短的時間將菜肴送至顧客處(設菜肴送到顧客處速度恰好為零)。某次服務員用單手托托盤的方式(如圖所示)給12m遠處的顧客上菜,要求全程托盤水平。若托盤和碗之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.15,托盤與手間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2,服務員上菜時的最大速度為3m/s。假設服務員加速、減速過程中都做勻變速直線運動,且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g取10m/s2。求:(1)服務員運動的最大加速度。(2)服務員上菜所用的最短時間。(1)1.5m/s2(2)6s素養(yǎng)達成變式3.新春佳節(jié),

考點巧講二“等時圓”模型

考點巧講二“等時圓”模型應用“等時圓”模型解題思維程序應用“等時圓”模型解題思維程序例5.如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點,與豎直墻相切于A點。豎直墻上另一點B與M的連線和水平面的夾角為60°,C是圓環(huán)軌道的圓心。已知在同一時刻a、b兩球分別由A、B兩點從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運動;c球由C點自由下落。則(

)。CA.a球最先到達M點B.b球最先到達M點C.c球最先到達M點D.b球和c球都可能最先到達M點考點巧講例5.如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切例題.如圖所示,有一半圓,其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點,O點恰好是半圓的圓心,它們處在同一豎直平面內(nèi)?，F(xiàn)有三條光滑軌道AOB、COD、EOF,它們的兩端分別位于上下兩圓的圓周上,軌道與豎直直徑的夾角關系為α>β>θ?，F(xiàn)讓一小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端,則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動時所經(jīng)歷的時間關系為(

)。A.tAB=tCD=tEFB.tAB>tCD>tEFC.tAB<tCD<tEFD.tAB=tCD<tEF“等時圓”模型B例題.如圖所示,有一半圓,其直徑水平且與另一圓的底部相切于O

“等時圓”模型A

“等時圓”模型A解決臨界與極值問題基本思路:(1)認真審題,詳盡分析問題中變化的過程(包括分析整體過程中有幾個階段);(2)尋找過程中變化的物理量;(3)探索物理量的變化規(guī)律;(4)確定臨界狀態(tài),分析臨界條件,找出臨界關系。解決臨界與極值問題基本思路:課后作業(yè)1.整理本節(jié)筆記并完成每日一題；2.預習課時7。課后作業(yè)1.整理本節(jié)筆記并完成每日一題；1．（14分）一列簡諧橫波在x軸上傳播，如圖所示，實線為t＝0時刻的波形圖，虛線為△t＝0.2s后的波形圖，求：①此波的波速為多少？②若△t＞T且波速為165m/s，試通過計算確定此波沿何方向傳播？

每日一題1．（14分）一列簡諧橫波在x軸上傳播，如圖所示，實線為t＝2021高考總復習

第三單元課時6動力學臨界與極值等時圓2021高考總復習第三單元課時6動力學臨界與極值

考點巧講---動力學的板塊模型1.模型特點：滑塊(視為質(zhì)點)置于長木板上,滑塊和木板均相對地面運動,且滑塊和木板在摩擦力的作用下發(fā)生相對滑動。2.摩擦力方向的特點(1)若“板—塊”同向運動,且“一快一慢”,則“快”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為阻力,“慢”的物體受到的另一個物體對它的摩擦力為動力。(2)若“板—塊”反向運動,則每個物體受到的另一個物體對它的摩擦力均為阻力。3.兩種位移關系滑塊從木板的一端運動到另一端的過程中,若滑塊和木板向同一方向運動,則滑塊的位移和木板的位移之差等于木板的長度;若滑塊和木板向相反方向運動,則滑塊的位移和木板的位移之和等于木板的長度?？键c巧講---動力學的板塊模型1.模型特點：滑塊(視為

考點巧講---動力學的板塊模型3.滑塊—木板模型思維模板考點巧講---動力學的板塊模型3.滑塊—木板模型思維模

(1)2.25m/s2

(2)1.8m考點巧講模型1

水平面上的板塊模型例1.如圖所示,一木箱靜止在長平板車上,某時刻平板車以a=2.5m/s2的加速度由靜止開始向右做勻加速直線運動,當速度達到v=9m/s時改做勻速直線運動,已知木箱與平板車之間的動摩擦因數(shù)μ=0.225,木箱與平板車之間的最大靜摩擦力與滑動靜擦力相等(g取10m/s2)。求:(1)車在加速過程中木箱運動的加速度的大小。(2)要使木箱不從平板車上滑落,木箱開始時距平板車左端的最小距離。(1)2.25m/s2(2)1.8m考點巧講模型1解析考點巧講解析考點巧講

(1)0.1

(2)0.96m考點巧講變式.長為1.5m的長木板B靜止放在水平冰面上,小物塊A以某一初速度從木板B的左端滑上長木板B,直到A、B的速度相同,此時A、B的速度為v=0.4m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8cm后停下。若小物塊A可視為質(zhì)點,它與長木板B的質(zhì)量相同,A、B間的動摩擦因數(shù)μ1=0.25。求:(取g=10m/s2)(1)小物塊與冰面間的動摩擦因數(shù)。(2)小物塊相對于長木板滑行的距離。(1)0.1(2)0.96m考點巧講變式.長為1.5解析考點巧講解析考點巧講考點巧講一動力學中臨界與極值問題1.臨界或極值條件的標志(1)有些題目中有“剛好”“恰好”“正好”等字眼,即表明題述的過程存在著臨界點。(2)若題目中有“取值范圍”“多長時間”“多大距離”等詞語,表明題述的過程存在著“起止點”,而這些起止點往往對應臨界狀態(tài)。(3)若題目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明題述的過程存在著極值,這個極值點往往是臨界點。(4)若題目要求“最終加速度”“穩(wěn)定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度,一般也是極值問題?？键c巧講一動力學中臨界與極值問題1.臨界或極值條件的標志考點巧講2.常見臨界(極值)問題的條件(1)接觸與脫離的臨界條件:兩物體相接觸或脫離,臨界條件是相互作用的彈力為零,加速度相等。(2)是否相對滑動的臨界條件:靜摩擦力達到最大值。(3)繩子是否斷裂與張弛的臨界條件:繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力;繩子張弛的臨界條件是FT=0。(4)滑塊在滑板上滑下與不滑下的臨界條件:滑塊滑到滑板一端時,兩者速度相同。(5)加速度的極值條件:當所受合力最大時,具有最大加速度;合力最小時,具有最小加速度。(6)速度最大的極值條件:應通過運動過程分析,很多情況下當加速度為零時速度最大。考點巧講2.常見臨界(極值)問題的條件3.解決動力學臨界、極值問題的常用方法方法1:數(shù)學極值法將物理過程通過數(shù)學公式表達出來,根據(jù)數(shù)學表達式解出臨界條件。方法2:極限分析法把物理問題(或過程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來,以達到正確解決問題的目的。方法3:假設分析法臨界問題存在多種可能,特別是非此即彼兩種可能時,或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件,也可能不出現(xiàn)臨界條件時,往往用假設法來解決問題?？键c巧講3.解決動力學臨界、極值問題的常用方法考點巧講D素養(yǎng)達成例4.如圖所示,水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為30°的光滑斜面,平行于斜面的細繩一端固定在車上,另一端系著一個質(zhì)量為m的小球,小球和小車均處于靜止狀態(tài)。當小車在水平面上向左加速且加速度大小不超過a1時,小球仍能夠和小車保持相對靜止;當小車在水平面上向右加速且加速度大小不超過a2時,小球仍能夠和小車保持相對靜止。則a1和a2

之比為(

)。

D素養(yǎng)達成例4.如圖所示,水平面上的小車內(nèi)固定一個傾角為30(1)1.5m/s2

(2)6s素養(yǎng)達成變式3.新春佳節(jié),許多餐廳生意火爆,常常人滿為患,為能服務更多的顧客,服務員需要用最短的時間將菜肴送至顧客處(設菜肴送到顧客處速度恰好為零)。某次服務員用單手托托盤的方式(如圖所示)給12m遠處的顧客上菜,要求全程托盤水平。若托盤和碗之間的動摩擦因數(shù)μ1=0.15,托盤與手間的動摩擦因數(shù)μ2=0.2,服務員上菜時的最大速度為3m/s。假設服務員加速、減速過程中都做勻變速直線運動,且可認為最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。重力加速度g取10m/s2。求:(1)服務員運動的最大加速度。(2)服務員上菜所用的最短時間。(1)1.5m/s2(2)6s素養(yǎng)達成變式3.新春佳節(jié),

考點巧講二“等時圓”模型

考點巧講二“等時圓”模型應用“等時圓”模型解題思維程序應用“等時圓”模型解題思維程序例5.如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點,與豎直墻相切于A點。豎直墻上另一點