动力学两类基本问题.doc

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1、动力学两类基本问题1．由受力情况判断物体的运动状态，处理这类问题的基本思路是：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出加速度，再应用运动学公式求出速度或位移．2．由物体的运动情况判断受力情况，处理这类问题的基本思路是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力，至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法(平行四边形定则)或正交分解法．3．求解上述两类问题的思路，可用如图所示的框图来表示：解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)做好两个分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；根据物体做各种性

2、质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况．(2)抓住一个“桥梁”——物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁．【典例1】(2013·江南十校联考，22)如图3－3－2所示，倾角为30°的光滑斜面与粗糙平面的平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面上的A点由静止释放，最终停在水平面上的C点．已知A点距水平面的高度h＝0.8m，B点距C点的距离L＝2.0m．(滑块经过B点时没有能量损失，g＝10m/s2)，求：(1)滑块在运动过程中的最大速度；(2)滑块与水平面间的动摩擦因数μ；(3)滑块从A点释放后，经过时间t＝1.0s时速度的

3、大小．图3－3－2教你审题第一步：读题→抓关键词→获取信息关键词获取信息滑块在斜面上不受摩擦力，水平面受摩擦力滑块的初速度v0＝0滑块的末速度为零斜面上的末速度和水平面上的初速度大小相等第二步：分析理清思路→抓突破口做好两分析→受力分析、运动分析①滑块在斜面上：滑块做初速度为零的匀加速直线运动．②滑块在水平面上：滑块做匀减速运动．第三步：选择合适的方法及公式→利用正交分解法、牛顿运动定律及运动学公式列式求解．解析　(1)滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，

4、则有mgsin30°＝ma1，v＝2a1，解得：vm＝4m/s(2)滑块在水平面上运动的加速度大小为a2，μmg＝ma2v＝2a2L，解得：μ＝0.4(3)滑块在斜面上运动的时间为t1，vm＝a1t1得t1＝0.8s由于t>t1，滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为t－t1＝0.2s设t＝1.0s时速度大小为v＝vm－a2(t－t1)解得：v＝3.2m/s答案　(1)4m/s　(2)0.4　(3)3.2m/s1．解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个桥梁——物体运动的加速度是联系运动和

5、力的桥梁．2．解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”．(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”．3．解答动力学两类问题的基本程序(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点．(2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解．突破训练3　如图5所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面上，有一质量为m＝1kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F

6、＝9.6N的作用，从静止开始运动，经2s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22m/s？(sin37°＝0.6，g取10m/s2)图5答案　5.53s解析　此题可以分为三个运动阶段：力F存在的阶段物体沿斜面向上加速，受力分析如图所示，由牛顿第二定律和运动学公式得：F－Ff－mgsinθ＝ma1Ff＝μFN＝μmgcosθv1＝a1t1解得：a1＝2m/s2v1＝4m/s第二阶段为从撤去力F到物体沿斜面向上的速度减为零，受力分析如图所示由牛顿第二定律和运动学公式mgsinθ＋μmgcosθ＝ma20－v1＝－a2t2解得：a2＝7.6m/

7、s2t2＝0.53s第三阶段物体反向匀加速运动(因为mgsinθ>μmgcosθ)mgsinθ－μmgcosθ＝ma3v2＝a3t3解得：a3＝4.4m/s2t3＝5st＝t2＋t3＝5.53s题组一　动力学两类基本问题1．如图325所示，水平桌面由粗糙程度不同的AB、BC两部分组成，且AB＝BC，小物块P(可视为质点)以某一初速度从A点滑上桌面，最后恰好停在C点，已知物块经过AB与BC两部分的时间之比为1∶4，则物块P与桌面上AB、BC部分之间的动摩擦因数μ1、μ2之比为(P物块在AB、BC上所做的运动均可看作匀变速直线运动)(　　)图325A

8、．1∶1　　　　　　　　　B．1∶4C．4∶1D．8∶1解析：选D　由牛顿第二定律可知，小物块P在AB段减速的加速度a1＝μ1g，在BC