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课件网) 素养提升课三 动力学中的图像、连接体和临界问题 第四章 牛顿运动定律 1．综合应用牛顿第二定律、运动学规律，结合F-t图像、F-a图像、v-t图像、a-t图像等信息解决动力学问题。 2．进一步理解应用整体法和隔离法分析动力学的连接体问题。 3．掌握动力学临界问题的分析方法，会分析几种典型临界问题的临界条件。 素养目标 提升点一 动力学中的图像问题 1．动力学图像 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。 图像 题型 v-t图像 已知物体的运动图像，求解物体的受力情况 运动图像关联受力图像，对物体的受力情况、运动情况进行综合考察，如例1 a-t图像 F-t图像 已知物体的受力图像，求解物体的运动情况 F-a图像 粗糙的水平地面上的一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力F及运动速度v随时间变化的图像分别如图甲和图乙所示。重力加速度g取10 m/s2，求： (1)前2 s内物体运动的加速度大小和位移大小； 答案：2 m/s2 4 m 例1 由v-t图像可知，物体在前2 s内做匀加速直线运动，前2 s内物体运动的加速度为 前2 s内物体运动的位移为x＝ at2＝4 m。 (2)物体的质量m及物体与地面间的动摩擦因数μ。 答案：5 kg 0.1 物体受力如图所示。对于前2 s，由牛顿第二定律得 F－f＝ma，f＝μmg 2 s后物体做匀速直线运动，由平衡条件得F′＝f 由F-t图像知F＝15 N，F′＝5 N 代入数据解得m＝5 kg，μ＝0.1。 针对练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 √ √ 物体在0～t0时间内，F减小，则物体的合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，加速度逐渐减小，当F＝0时加速度减至0；因为加速度的方向与速度方向相同，则速度逐渐增大，当加速度a＝0时，速度v最大，故B、C正确，A、D错误。 针对练2．(2024·江苏省灌云高中期末)如图甲所示，一水平外力F作用在物体上，使物体静止在倾角为θ的光滑斜面上，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图像如图乙所示，取g＝10 m/s2。根据图乙判断下列说法不正确的是 A．物体的质量m＝2 kg B．斜面的倾角θ＝37° C．加速度为6 m/s2时物体的速度v＝18 m/s D．物体静止在斜面上时，水平外力的大小为F＝15 N √ 由牛顿第二定律得F cos θ－mg sin θ＝ma，将a1＝2 m/s2，F1＝20 N，a2＝6 m/s2，F2＝30 N代入上式联立解得m＝2 kg, θ＝37°，故A、B正确；当a＝0时F cos θ－mg sin θ＝0，解得F＝15 N，故D正确；根据题意无法求出瞬时速度，故C错误。 针对练3．如图所示，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 √ 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。 返回 提升点二 动力学中的连接体问题 1．连接体 两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同运动状态的整体叫作连 ... ...
