【学霸笔记】 29　第四章　素养提升课(四)　动力学中的三类典型问题 课件 高中物理粤教版必修1

(课件网) 现代文阅读Ⅰ 把握共性之“新”　打通应考之“脉” 第四章　牛顿运动定律 素养提升课(四)　动力学中的三类典型问题 [学习目标]　1．掌握临界问题，能找到几种典型问题的临界条件，能解决几类典型的临界问题．2．能够正确运用牛顿运动定律处理滑块—木板模型．3．会对传送带上的物体进行受力分析，正确判断物体的运动情况． 关键能力·情境探究达成 考点1　动力学中的临界问题 1．临界问题：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． 2．关键词语：在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件． 3．常见类型 (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 ①静摩擦力为零是状态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． 【典例1】　如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球． (1)当滑块至少以多大的加速度向右运动时，细线对小球的拉力刚好等于零？ (2)当滑块至少以多大的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (3)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，细线中拉力为多大？ 思路点拨：拉力刚好为零和压力等于零就是临界条件，当a′＝2g时小球已脱离斜面了． [解析]　(1)FT＝0时，小球受重力mg和斜面支持力FN的作用，如图甲所示，则 FNcos 45°＝mg FNsin 45°＝ma 解得a＝g 故当滑块向右加速度为g时细线的拉力为0． (2)假设滑块具有向左的加速度a1，小球受重力mg、细线的拉力FT1和斜面的支持力FN1的作用，如图乙所示．由牛顿第二定律得 水平方向： FT1cos 45°－FN1sin 45°＝ma1， 竖直方向： FT1sin 45°＋FN1cos 45°－mg＝0 由上述两式解得 FN1＝，FT1＝ 乙 由此两式可以看出，当加速度a1增大时，球所受的支持力FN1减小，细线的拉力FT1增大 当a1＝g时，FN1＝0，此时小球虽与斜面接触但无压力，处于临界状态，这时绳的拉力为FT1＝mg 所以滑块至少以a1＝g的加速度向左运动时，小球对滑块的压力等于零． (3)当滑块加速度大于g时，小球将“飘”离斜面而只受细线的拉力和重力的作用，如图丙所示，此时细线与水平方向间的夹角α<45°．由牛顿第二定律得FT′cos α＝ma′，FT′sin α＝mg，解得FT′＝m＝mg． 丙 [答案]　(1)g　(2)g　(3)mg 规律方法　求解此类问题时，一定要找准临界点，从临界点入手分析物体的受力情况和运动情况，看哪些量达到了极值，然后对临界状态应用牛顿运动定律求解即可． [跟进训练] 1．如图所示，在车厢中，一小球被a、b两根轻质细绳拴住，其中a绳与竖直方向成α角，绳b呈水平状态，已知小球的质量为m，求： (1)车厢静止时，细绳a和b所受到的拉力； (2)当车厢以一定的加速度运动时，a绳与竖直方向的夹角不变，而b绳受到的拉力变为零，求此时车厢的加速度的大小和方向． [解析]　(1)如图甲所示，对小球受力分析，可知 FT1sin α－FT2＝0 FT1cos α－mg＝0 解得FT1＝，FT2＝mg tan α 根据牛顿第三定律可得，细绳a受到的拉力大小为，细绳b受到的拉力大小为mg tan α． (2)如图乙所示，根据牛顿运动定律可得： FT1′sin α＝ma FT1′cos α－mg＝0 解得a＝g tan α，加速度方向水平向右． [答案]　(1)　mg tan α　 (2)g tan α，方向水平向右 考点2　滑块—木板问题的动力学分析 1．摩擦力分析 (1)若滑块与滑板“一快一慢”：较快的受到的对方给它的摩擦力为阻力，较慢的受到的对方给它的摩擦力为动 ... ...