高一物理优质课公开课拓 展 课 三 牛顿运动定律的三类典型问题.pdf

拓展课三牛顿运动定律的三类典型问题

1.综合应用牛顿第二定律、运动学规律，结合F-t图像、v-t图像、

a--F图像等信息解决动力学问题.

2.应用物理方法和数学知识分析讨论动力学中的临界、极值问题.

3.应用整体和隔离法分析求解连接体问题．

关键能力·合作探究——突出综合性素养形成

类型一动力学中的图像问题

归纳总结

1.常见的图像形式

在动力学问题中，常见的图像是v-t图像、F-t图像、a-F图像等，

这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律，而不是代表物体的运

动轨迹．

2．图像问题的分析方法

(1)把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像的物理意义，明

确图像所反映的物理过程．

(2)特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵轴的交点，图线

的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义．注意图线的斜率、图

线与坐标轴所围图形面积的物理意义．

典例示范

例1如图甲所示，t＝0时，水平地面上质量m＝1kg的物体在水平向

左、大小恒为10N的力T的作用下由静止开始运动，同时施加一水平

向右的拉力F，拉力F随时间变化的关系图像如图乙所示，物体与地面

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间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10m/s.求：

(1)2s末物体的速度大小；

(2)前2s内物体的位移；

(3)t为多少时物体的速度为0.

【答案】(1)6m/s(2)6m方向水平向左(3)8s

【解析】(1)由牛顿第二定律得T－F－μmg＝ma，解得前2s内的加速度：a

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＝3m/s，方向水平向左，由速度公式得2s末物体的速度：v＝at＝6m/s，方

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向水平向左；

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(2)由位移公式得前2s内物体的位移：x＝at＝6m，方向水平向左；(3)2s后

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合力方向向右，物体向左做减速运动，由牛顿第二定律得F′＋μmg－T＝ma，解

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得a＝1m/s，方向水平向右，由速度公式得0＝v－at，解得t＝6s．所求t＝t

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＋t＝8s，即t＝8s以后物体的速度为0.

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例2(多选)给一物块一定的速度使其沿粗糙斜面上滑，上滑到斜面某

一位置后，又自行滑下，该物块的v-t图像如图所示，则由此可知(g取

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10m/s，sin37°＝0.6)()

A．斜面倾角为30°B．斜面倾角为37°

C．动摩擦因数μ＝0.5D．动摩擦因数μ＝0.2

【答案】BC

【解析】速度—时间图像的斜率表示加速度，则由题图可知，沿斜面上滑

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时的加速度大小为a＝10m/s；沿斜面下滑时的加速度大小为a＝2m/s；根据

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