2017届高三物理一轮复习：专题三牛顿运动定律要点.ppt

知识清单;方法一　应用牛顿运动定律解决多过程问题 1.多过程问题 很多动力学问题中涉及的物体有两个或多个连续的运动过程,在物体不同的运动阶段,物体的运动情况和受力情况都发生了变化,这类问题称为牛顿运动定律中的多过程问题。 2.类型 多过程问题可根据涉及物体的多少分为单体多过程问题和多体多过程问题。 例1　如图甲所示,为一倾角θ=37°的足够长斜面,将一质量为m=1 kg的物体无初速度在斜面上释放,同时施加一沿斜面向上的拉力,拉力随时间变化的关系图象如图乙所示,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,取 g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:;? (1)2 s末物体的速度; (2)前16 s内物体发生的位移 解析　(1)由分析可知物体在前2 s内沿斜面向下做初速度为零的匀加速直线运动,由牛顿第二定律可得 mg sin θ-F1-μmg cos θ=ma1 v1=a1t1;代入数据可得 a1=2.5 m/s2,方向沿斜面向下 v1=5 m/s,方向沿斜面向下 (2)物体在前2 s内发生的位移为x1,则 x1=?a1?=5 m,方向沿斜面向下 当拉力为F2=4.5 N时,由牛顿第二定律可得 F2+μmg cos θ-mg sin θ=ma2 代入数据可得a2=0.5 m/s2,方向沿斜面向上 物体经过t2时间速度减为0,则 v1=a2t2 得t2=10 s t2时间内发生的位移为x2,则 x2=?a2?=25 m,方向沿斜面向下;由于mg sin θ-μmg cos θF2μmg cos θ+mg sin θ,则物体在剩下4 s时间内处于静止状态。 故物体在前16 s内发生的位移x=x1+x2=30 m,方向沿斜面向下。 答案　见解析 1-1　有一个冰上木箱的游戏节目,规则是:选手们从起点开始用力推箱一段时间后,放手让箱向前滑动,若箱最后停在桌上有效区域内,视为成功;若箱最后未停在桌上有效区域内就视为失败。其简化模型如图所示,AC是长度为L1=7 m的水平冰面,选手们可将木箱放在A点,从A点开始用一恒定不变的水平推力推箱,BC为有效区域。已知BC长度L2=1 m,木箱的质量m=50 kg,木箱与冰面间的动摩擦因数μ=0.1。某选手作用在木箱上的水平推力F=200 N,木箱沿AC做直线运动,若木箱可视为质点,g取10 m/s2。那么该选手要想游戏获得成功,试求: ? (1)推力作用在木箱上时的加速度大小; (2)推力作用在木箱上的时间满足什么条件? ;答案　(1)3 m/s2　(2)1 s≤t≤? s 解析　(1)设推力作用在木箱上时的加速度大小为a1,根据牛顿运动定律得 F-μmg=ma1 解得a1=3 m/s2 (2)撤去推力后,木箱的加速度大小为a2,根据牛顿运动定律得 μmg=ma2 解得a2=1 m/s2 推力作用在木箱上时间t内的位移为 x1=?a1t2 撤去力F后木箱继续滑行的距离为 x2=? 木箱停在有效区域内,要满足条件;方法二　传送带问题的分析技巧 1.水平传送带问题 设传送带的速度为v带,物体与传送带之间的动摩擦因数为μ,两轮之间的距离为L,物体置于传送带一端时的初速度为v0。 (1)v0=0,如图甲所示,物体刚置于传送带上时由于受摩擦力作用,将做a=μg的匀加速运动。假定物体从开始置于传送带上一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v=?。显然, 若v带?,则物体在传送带上将先加速,后匀速运动;若v带≥?,则物体在传送带上将一直 加速运动。 ? 甲;(2)v0≠0,且v0与v带同向,如图乙所示。 ? 乙 ①v0v带时,由(1)可知,物体刚放到传送带上时将做a=μg的匀加速运动。假定物体一直加速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v=?。显然,若v0v带?,则物体在传送带 上将先加速,后匀速运动;若v带≥?,则物体在传送带上将一直加速运动。 ②v0v带,物体刚放到传送带上时将做加速度大小为a=μg的匀减速运动。假定物体一直减速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v=?。显然,若v带≤?,则物体在传送带上 将一直减速运动;若v0v带?,则物体在传送带上将先减速,后匀速运动。 (3)v0≠0,且v0与v带反向,如图丙所示。;? 丙 此种情形下,物体刚放到传送带上时将做加速度大小为a=μg的匀减速运动,假定物体一直减速到离开传送带,则其离开传送带时的速度为v=?。显然,若v0≥?,则物体将一直做 匀减速运动直到从传送带的另一端离开传送带;若v0?,则物体将不会从传送带的另一端 离开,而是从进