力与物体的直线运动 学案

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1、力与物体的直线运动学案一．典例精析题型1.（匀变速直线运动规律的应用）物体以速度v匀速通过直线上的A、B两点需要的时间www.ks5u.com为t。现在物体由A点静止出发，先做加速度大小为a1的匀加速直线运动到某一最大速度vm后立即做加速度大小为a2的匀减速直线运动至B点停下，历时仍为t，则物体的（）A.最大速度vm只能为2v，无论a1、a2为何值www.ks5u.comB.最大速度vm可以为许多值，与a1、a2的大小有关C.a1、a2的值必须是一定的，且a1、a2的值与最大速度vm有关D.a1、a2必须满足解析：分析此题可根据描述的运动过程画出物体运动的速

2、度图像，根据速度图像容易得出“最大速度vm只能为2v，无论a1、a2为何值”的结论。也可利用解析法根据题述列出方程解答。www.ks5u.com设物体匀加速运动时间为t1,则匀减速运动时间为t-t1,根据题述有得vm=2v.,所以正确选项为AD。规律总结：此题主要考查匀变速直线运动规律的灵活运用。此题也可以用速度图像形式给出解题信息，降低难度。www.ks5u.com题型2.（v-t图像的应用）某学习小组对一辆自制小遥控汽车的性能进行研究。他们让这辆汽车在水平地面上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过数据处理得到如图所示的v-t图，已知小车在0

3、~ts内做匀加速直线运动，ts~10s内小车牵引力的功率保持不变，www.ks5u.com且7s~10s为匀速直线运动；在10s末停止遥控，让小车自由滑行，小车质量m=1kg，整个过程小车受到的阻力Ff大小不变。求⑴小车受到阻力Ff的大小。⑵在ts~10s内小车牵引力功率P⑶小车在加速运动过程中的总位移x。解析：⑴在10s末撤去牵引力后，小车只在阻力的作用下做匀减速运动，由图像可得减速时的加速度的值为（2分）（1分）www.ks5u.com⑵小车在7s~10s内做匀速直线运动，设牵引力为F，则（1分）由图像可知vm=6m/s④（1分）（1分）在ts~10s内

4、小车的功率保持不变，为12w。⑶小车的加速运动过程可分为0~ts和ts~7s两段，由于ts是功率为12W，所以此次牵引力为www.ks5u.com，（2分）所以0~ts内加速度大小为，（2分）（1分）在0~7s内由动能定理得：，（2分）得x=28.5m⑩（1分）www.ks5u.com规律总结：1.v-t图像的斜率为物体运动的加速度，包围的面积是物体通过的位移。因此，本题第⑶问中的x1也可以通过面积求解。2.机车匀加速启动过程还未达到额定功率。3.t时刻是匀加速运动的结束还是额定功率的开始，因此功率表达式结合牛顿第二定律和运动学公式求t是解题的关键。www.

5、ks5u.com题型3.（运动学中的临界和极值问题）在水平长直的轨道上，有一长度为L的平板车在外力控制下始终保持速度v0做匀速直线运动某时刻将一质量为m的小滑块轻放到车面的中点，滑块与车面间的动摩擦因数为μ．（1）证明：若滑块最终停在小车上，滑块和车摩擦产生的内能与动摩擦因数μ无关，是一个www.ks5u.com定值．（2）已知滑块与车面间动摩擦因数μ=0.2，滑块质量m=1kg，车长L=2m，车速v0=4m/s，取g=10m/s2，当滑块放到车面中点的同时对该滑块施加一个与车运动方向相同的恒力F，要保证www.ks5u.com滑块不能从车的左端掉下，恒力F

6、大小应该满足什么条件？（3）在（2）的情况下，力F取最小值，要保证滑块不从车上掉下，力F的作用时间应该在什么范围内?v0解析：（1）根据牛顿第二定律，滑块相对车滑动时的加速度（1分）滑块相对车滑动的时间（1分）www.ks5u.com滑块相对车滑动的距离（1分）滑块与车摩擦产生的内能（1分）由上述各式解得（与动摩擦因数μ无关的定值）（1分）（2）设恒力F取最小值为F1，滑块加速度为a1，此时滑块恰好到达车的左端，则www.ks5u.com滑块运动到车左端的时间①由几何关系有②（1分）由牛顿定律有③（1分）由①②③式代入数据解得，（2分）则恒力F大小应该满足条

7、件是（1分）（3）力F取最小值，当滑块运动到车左端后，为使滑块恰不从右端滑出，相对车先做匀加速运动（设运动加速度为a2，时间为t2），再做匀减速运动（设运动加速度大小为a3）．到达车右端时，与车达共同速度．则有www.ks5u.com④（1分）⑤（1分）⑥（1分）www.ks5u.com由④⑤⑥式代入数据解得（1分）则力F的作用时间t应满足，即（2分）审题指导：1.临界和极值问题的处理关键就是找到临界状态，进一步确定临界条件www.ks5u.com2.运动学中的临界问题还应注意找到时间和位移关系，以便列出方程。q题型4.（动力学两类基本问题）如图所示，质量为

8、M的汽车通过质量不计的绳索拖着质量为m的车厢（可作为