《动力学中的四类常见题型》运动和力的关系PPT

《动力学中的四类常见题型》运动和力的关系PPT

第一部分内容：高频考点一  动力学中的图像问题

[知识贯通]

1．常涉及的图像：v­t图像、a­t图像、F­t图像、a­F图像等。

2．两种情况

(1)已知物体的运动图像或受力图像，分析有关受力或运动问题。

(2)已知物体的受力或运动情况，判断选择有关运动图像或受力图像的问题。

3．解决这类问题的基本步骤

(1)看清坐标轴所表示的物理量，明确图像的种类。

(2)看图线本身，识别两个相关量的变化关系，从而分析对应的物理过程。

(3)看图线的截距、斜率、交点、图线与坐标轴围成的“面积”等的物理意义。

(4)弄清“图像与公式”“图像与图像”“图像与物体”之间的对应关系，根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。

[集训联通]

[典例1]　(2018•全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　)

[解析]设物块P静止时，弹簧的压缩量为x0，则有kx0＝mg，在弹簧恢复原长前，物块受力如图所示，根据牛顿第二定律得F＋k(x0－x)－mg＝ma，整理得F＝kx＋ma，即F是x的一次函数，选项A正确。

[即时训练]

1．[多选]一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动。t＝0时，开始对物体施加一外力F，力F的方向与速度方向相同，大小随时间变化的关系如图所示，则物体在0～t0时间内 (　　)

A．物体的加速度a逐渐减小，速度v逐渐减小

B．物体的加速度a逐渐减小，速度v逐渐增大

C．t0时刻物体的加速度a＝0，速度v最大

D．t0时刻物体的加速度a＝0，速度v＝0

2．放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。由这两个图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为(　　)

A．0.5 kg,0.4　B．1.5 kg，215

C．0.5 kg,0.2  D．1 kg,0.2

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动力学中的四类常见题型PPT，第二部分内容：高频考点二   动力学中的临界问题

[知识贯通]

1．动力学中临界问题的特征

在动力学问题中出现某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态即为临界问题。问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等关键词语，一般都会涉及临界问题，隐含相应的临界条件。

2．临界问题的常见类型及临界条件

(1)弹力发生突变的临界条件

弹力发生在两物体的接触面之间，是一种被动力，其大小由物体所处的运动状态决定。相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是弹力为零。

(2)摩擦力发生突变的临界条件

摩擦力是被动力，由物体间的相对运动趋势决定。

①静摩擦力为零是运动趋势方向发生变化的临界状态。

②静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态。

3．求解临界极值问题的三种常用方法

把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象(或状态)暴露出来，以达到正确解决问题的目的

临界问题存在多种可能，特别是非此即彼两种可能时，或变化过程中可能出现临界条件，也可能不出现临界条件时，往往用假设法解决问题

将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解出临界条件

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动力学中的四类常见题型PPT，第三部分内容：高频考点三   动力学中的连接体问题

[知识贯通]

1．连接体

多个相互关联的物体叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接在一起构成的物体系统称为连接体。

2．解决连接体问题的两种方法

把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方法，此时不用分析内力

求系统内物体间的相互作用时，把一个物体隔离出来单独研究的方法

内力：系统内各物体间的相互作用力

外力：系统之外的物体对系统的作用力

[集训联通]

[典例3]　如图所示，质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上匀加速运动，不计空气阻力，在三个阶段的运动中，细线上拉力的大小                      (　　)

A．由大变小

B．由小变大

C．始终不变且大小为m1m1＋m2F

D．由大变小再变大

[规律方法]

整体法与隔离法选取的原则

(1)当相互作用的两个或两个以上物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况时，用整体法比较简单。

(2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时必须用隔离法。

(3)若系统内各物体具有相同的加速度，求物体之间的作用力时，需要将整体法和隔离法有机地结合起来运用，一般是“先整体求加速度，后隔离求内力”。

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动力学中的四类常见题型PPT，第四部分内容：高频考点四  动力学中的传送带问题

[知识贯通]传送带问题涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用，主要有以下两大类：(条件说明：传送带以速度v匀速运行，v0为物体进入传送带的初速度)

[典例5]现在使用传送带传送货物已被广泛地应用，如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v＝1 m/s运行，一质量为m＝4 kg的物体被无初速度地放在A处，传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动，随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2 m，g取10 m/s2。

(1)求物体在传送带上运动的时间；

(2)提高传送带的运行速率，物体就能被较快地传送到B处，为了使物体从A处传送到B处的时间最短，求传送带对应的最小运行速率。

[规律方法]

倾斜传送带向下传送物体，当物体加速运动到与传送带速度相等时：

(1)若μ≥tan θ，物体随传送带一起匀速运动；

(2)若μ

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