1、自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测高中物理高中物理必修必修1沪科版沪科版第第5 5章章 研究力和运动的关系研究力和运动的关系 学案学案7章末总结章末总结 网络构建区网络构建区 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测学案学案7外力迫使它改变这种状态外力迫使它改变这种状态改变物体运动状态改变物体运动状态质量质量作用力作用力质量质量maF的方向的方向专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测一、动力学的两类基本问题一、动力学的两类基本问题1掌握解决动力学两类基本问题的思路方法掌握解决动力学两类基
2、本问题的思路方法其中其中受力分析和运动过程分析是基础受力分析和运动过程分析是基础，牛顿第，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁和运动的桥梁专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测2求合力的方法求合力的方法(1)平行四边形定则平行四边形定则若物体在两个共点力的作用下产生加速度，可用若物体在两个共点力的作用下产生加速度，可用平行四边形定则求平行四边形定则求F合合，然后求加速度，然后求加速度(2)正交分解法正交分解法物体受到三个或三个以上的不在同一条直线上的物体受到三个或三个以上的不在同一条直线
3、上的力作用时，常用正交分解法一般把力沿加速度力作用时，常用正交分解法一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向进行分解方向和垂直于加速度方向进行分解专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测例例1：我国第一艘航空母舰：我国第一艘航空母舰“辽宁号辽宁号”已经投入使用，为使战已经投入使用，为使战斗机更容易起飞，斗机更容易起飞，“辽宁号辽宁号”使用了滑跃技术如图所示，其使用了滑跃技术如图所示，其甲板可简化为模型：甲板可简化为模型：AB 部分水平，部分水平，BC部分倾斜，倾角为部分倾斜，倾角为.战战斗机从斗机从A点开始起跑，点开始起跑，C 点离舰，此过程中发动机的
4、推力和飞点离舰，此过程中发动机的推力和飞机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为机所受甲板和空气阻力的合力大小恒为F，ABC 甲板总长度为甲板总长度为L，战斗机质量为，战斗机质量为m，离舰时的速度为，离舰时的速度为vm，重力加速度为，重力加速度为g.求求AB 部分的长度部分的长度解析解析mgNFmgNF分析战斗机在分析战斗机在AB 和和BC 段受力段受力专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测例例1：，求，求AB 部分的长度部分的长度解析解析mgNFmgNF在在AB 段，根据牛顿运动定律：段，根据牛顿运动定律：Fma1设设B 点速度大小为点速度大小为v，根
5、据运动学公式：，根据运动学公式：vt22a1s1在在BC 段，根据牛顿运动定律：段，根据牛顿运动定律：F-mgsinma2从从B到到C，根据运动学公式：，根据运动学公式：vm2vt2 2a2s2 因为：因为：Ls1s2s1s2专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测二、图像在动力学中的应用二、图像在动力学中的应用1常见的图像形式常见的图像形式在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是在动力学与运动学问题中，常见、常用的图像是位移图像位移图像(s-t 图像图像)、速度图像、速度图像(v-t 图像图像)和力的图像和力的图像(F-t图像图像)等，这些图像反
6、映的是物体的运动规律、等，这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹绝非代表物体的运动轨迹2图像问题的分析方法图像问题的分析方法遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，先从它的先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用等方面了解图像给出的信息，再利用共共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题去解题专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测例例2：
7、如图甲所示固定光滑细杆与地面成一定夹角为：如图甲所示固定光滑细杆与地面成一定夹角为，在杆上，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F 作用下向上运动作用下向上运动，推力，推力F 与小环速度与小环速度v 随时间变化规律如图乙所示，取重力加随时间变化规律如图乙所示，取重力加速度速度g10 m/s2.求：求：(1)小环的质量小环的质量m(2)细杆与地面间的夹角细杆与地面间的夹角解析解析没有摩擦力没有摩擦力mgNF匀加速匀加速匀速匀速专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测例例2：.。求：。求：(1)小环的质量小环
8、的质量m (2)细杆与地面间的夹角细杆与地面间的夹角解析解析mgNF匀加速匀加速匀速匀速根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测放在水平地面上的一物块，受放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力到方向不变的水平推力F 的作的作用，用，F 的大小与时间的大小与时间t 的关系的关系如图甲所示，物块速度如图甲所示，物块速度v与时与时间间t 的关系如图乙所示取重的关系如图乙所示取重力加速度力加速度g10 m/s2.由这两个由这两个图像可以求得物块的质量图像可以求得物块的质量m 和和物块与地面之间的动摩擦因数物块与地面
9、之间的动摩擦因数 分别为分别为()解析解析【针对训练针对训练】A0.5 kg,0.4 B1.5 kg，2/15C0.5 kg,0.2 D1 kg,0.2A静止静止匀加速匀加速匀速匀速2 s 4 s:物块匀加速运动物块匀加速运动a=2 m/s2，F-f=ma，3-10m=2m 4 s6 s:物块做匀速直线运动物块做匀速直线运动F=mg:10m=2 由得由得:m=0.5 kg，=0.4 甲甲乙乙专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测三、传送带问题三、传送带问题传送带传递货物时，一般情况下，由摩擦力提供动传送带传递货物时，一般情况下，由摩擦力提供动力，力
10、，而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相关分析传送带问题时，要结合相对运动情况，分析关分析传送带问题时，要结合相对运动情况，分析物体受到传送带的摩擦力方向，进而分析物体的运动物体受到传送带的摩擦力方向，进而分析物体的运动规律是解题的关键规律是解题的关键注意：注意：因传送带由电动机带动，因传送带由电动机带动，一般物体对传送一般物体对传送带的摩擦力不影响传送带的运动状态带的摩擦力不影响传送带的运动状态专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测例例3：某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运：某飞机场利用如图
11、所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角送到飞机上，传送带与地面的夹角30，传送带两端，传送带两端 A、B 的距离的距离L10 m，传送带以，传送带以v5 m/s 的恒定速度匀的恒定速度匀速向上运动在传送带底端速向上运动在传送带底端 A 轻放上一质量轻放上一质量m5 kg 的货的货物，货物与传送带间的动摩擦因数物，货物与传送带间的动摩擦因数求货物从求货物从A 端运送到端运送到B 端所需的时间端所需的时间 (g取取10 m/s2)解析解析mgNf货物初速度为货物初速度为0 0由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：mgcos 30mgsin 30=ma解得：解得：a=2.5 m/s2货
12、物货物先匀加速先匀加速：专题整合区专题整合区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测解析解析mgNf匀加速直线：匀加速直线：a=2.5 m/s2然后货物做匀速运动然后货物做匀速运动运动位移：运动位移：s2=L-s1=5 m匀速运动时间：匀速运动时间：货物从货物从A 到到B 所需的时间：所需的时间：t=t1t2=3 s自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测1.(动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题)如图所示，在倾角如图所示，在倾角37的足够长的固定的斜面底端有一质量的足够长的固定的斜面底端有一质量m1.0 kg的物体物体与
13、斜面间动摩擦因数的物体物体与斜面间动摩擦因数0.25，现用轻细，现用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动拉力绳拉物体由静止沿斜面向上运动拉力F10 N，方向平行斜面，方向平行斜面向上经时间向上经时间t4.0 s绳子突然断了，求：绳子突然断了，求：(1)绳断时物体的速度大小绳断时物体的速度大小(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间(已知已知sin 370.60，cos 370.80，取，取g10 m/s2)解析解析mgNFf上滑过程中：分析物体受力上滑过程中：分析物体受力自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自
14、我检测自我检测1.(动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题)(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间(已知已知sin 370.60，cos 370.80，取，取g10 m/s2)解析解析上滑上滑过程过程下滑下滑过程过程1s2s自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测2(图像在动力学中的应用图像在动力学中的应用)如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为m1 kg的小的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O
15、点现用沿杆向点现用沿杆向右的恒定风力右的恒定风力F作用于小球上，经时间作用于小球上，经时间 t10.4 s后撤去风力后撤去风力小球沿细杆运动的小球沿细杆运动的v-t 图像如图乙所示图像如图乙所示(g取取10 m/s2)，试求：，试求：(1)小球沿细杆滑行的距离；小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力风力F 的大小的大小解析解析(1)从从v-t 图像可知：图像可知：小球小球先匀加速后匀减速先匀加速后匀减速图中面积表示位移：图中面积表示位移：s=1.2m自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测2(图
16、像在动力学中的应用图像在动力学中的应用)如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为m1 kg的小的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点现用沿杆向点现用沿杆向右的恒定风力右的恒定风力F作用于小球上，经时间作用于小球上，经时间 t10.4 s后撤去风力后撤去风力小球沿细杆运动的小球沿细杆运动的v-t 图像如图乙所示图像如图乙所示(g取取10 m/s2)，试求：，试求：(1)小球沿细杆滑行的距离；小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力风力F 的大小的大小
17、解析解析(2)0.4s1.2s:匀减速匀减速fv根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：mg=ma2动摩擦因数：动摩擦因数：=0.25自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测2(图像在动力学中的应用图像在动力学中的应用)如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为m1 kg的小的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点现用沿杆向点现用沿杆向右的恒定风力右的恒定风力F 作用于小球上，经时间作用于小球上，经时间 t10.4 s后撤去风力后撤去风力小球沿细杆运动的小球沿细杆运
18、动的v-t 图像如图乙所示图像如图乙所示(g取取10 m/s2)，试求：，试求：(1)小球沿细杆滑行的距离；小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力风力F 的大小的大小解析解析(3)00.4s:匀加速匀加速fv根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：F-mg=ma1动摩擦因数：动摩擦因数：F=7.5NFmgN自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测3(传送带问题传送带问题)如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以2 m/s 的速度运动，的速度运动，传送带长传送带长AB20 m，今在其左端将一工件轻
19、轻放在上面，工，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数0.1，(g=10 m/s2)试求：试求：(1)工件开始时的加速度工件开始时的加速度a(2)工件加速到工件加速到2 m/s时，工件运动的位移时，工件运动的位移(3)工件由传送带左端运动到右端的时间工件由传送带左端运动到右端的时间解析解析初速度为零初速度为零 相对于传送带向左运动相对于传送带向左运动 受滑动摩擦力向右受滑动摩擦力向右 mgNf自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测3(传送带问题传送带
20、问题)如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以2 m/s 的速度运动，的速度运动，传送带长传送带长AB20 m，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数0.1，(g=10 m/s2)试求：试求：(1)工件开始时的加速度工件开始时的加速度a(2)工件加速到工件加速到2 m/s时，工件运动的位移时，工件运动的位移(3)工件由传送带左端运动到右端的时间工件由传送带左端运动到右端的时间解析解析初速度为零初速度为零 相对于传送带向左运动相对于传送带向左运动 受滑动摩擦
21、力向右受滑动摩擦力向右 mgNf自我检测区自我检测区学案学案7 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测3(传送带问题传送带问题)如图所示，水平传送带以如图所示，水平传送带以2 m/s 的速度运动，的速度运动，传送带长传送带长AB20 m，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工，今在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数0.1，(g=10 m/s2)试求：试求：(1)工件开始时的加速度工件开始时的加速度a(2)工件加速到工件加速到2 m/s时，工件运动的位移时，工件运动的位移(3)工件由传送带左端运动到右端的时间工件由传送带左端运动到右端的时间解析解析初速度为零初速度为零 相对于传送带向左运动相对于传送带向左运动 受滑动摩擦力向右受滑动摩擦力向右 mgNfmgN网络构建区网络构建区 网络构建网络构建 专题整合专题整合 自我检测自我检测学案学案7再见再见
