高三物理 动力学的两类基本问题精华教案.doc

动力学的两类基本问题◎知识梳理应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类:一类是已知受力情况求运动情况;,加速度是联系力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键.◎例题评析【例11】质量为m=2kg的木块原来静止在粗糙水平地面上,现在第1、3、5……奇数秒内给物体施加方向向右、大小为F1=6N的水平推力,在第2、4、6……偶数秒内给物体施加方向仍向右、大小为F2==,取g=10m/s2,问:(1)木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动?(2)经过多长时间,?【分析与解答】:以木块为研究对象,它在竖直方向受力平衡,水平方向仅受推力F1(或F2),结合运动学公式,即可求出运动时间.(1)木块在奇数秒内的加速度为a1===m/s2=2m/s2木块在偶数秒内的加速度为a2===m/s2=0所以,木块在奇数秒内做a=a1=2m/s2的匀加速直线运动,在偶数秒内做匀速直线运动.(2)在第1s内木块向右的位移为s1=at2=×2×12m=1m至第1s末木块的速度v1=at=2×1m/s=2m/s在第2s内,木块以第1s末的速度向右做匀速运动,在第2s内木块的位移为s2=v1t=2×1m=2m至第2s末木块的速度v2=v1=2m/s在第3s内,木块向右做初速度等于2m/s的匀加速运动,在第3s内的位移为s3=v2t+at2=2×1m+×2×12m=3m至第3s末木块的速度v3=v2+at=2m/s+2×1m/s=4m/s在第4s内,木块以第3s末的速度向右做匀速运动,在第4s内木块的位移为s4=v2t=4×1m=4m至第4s末木块的速度v4=v2=4m/s……由此可见,从第1s起,,在ns内的总位移为sn=1+2+3+…+n=当sn=,n的值为8<n<=8,则8s内木块的位移共为s8=m=36m至第8s末,木块的速度为v8=8m/,木块还需向右运动的时间为tx,对应的位移为sx=-36m=,由sx=v8tx+atx2,=8tx+×2tx2解得tx=,,需运动的时间T=8s+=.[点评]:(1)本题属于已知受力情况求运动情况的问题,解题思路为先根据受力情况由牛顿第二定律求加速度,再根据运动规律求运动情况.(2)根据物体的受力特点,分析物体在各段时间内的运动情况,并找出位移的一般规律,是求解本题的关键.【例12】如图所示,在倾角θ=37°的足够长的固定的斜面上,有一质量m=1kg的物体,物体与斜面间动摩擦因数μ=,物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F=,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°=,g取10m/s2)【分析与解答】:本题为典型的已知物体受力求物体运动情况的动力学问题,物体运动过程较为复杂,应分阶段进行过程分析,并找出各过程的相关量,:在最初2s内,物体在F=,从