《创新课堂》第四章 运动和力的关系 专题强化9　传送带模型 高中物理必修第一册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

专题强化8　动力学图像、连接体、临界问题 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.知道连接体问题的特点，会熟练应用整体法和隔离法分析连接体中的动力学问题。 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。 强化点一　动力学中的图像问题 1.动力学问题涉及的图像 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 已知物体的受力或运动情况，判断选择有关的图像 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查 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 2.解题思路 （1）从x-t图像、v-t图像或a-t图像中分析物体的运动情况，尤其是加速度的大小、方向变化情况，根据牛顿第二定律分析受力情况。 （2）从F-t图像、F-a图像或F-x图像中分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度大小和方向，结合运动学特征分析物体的运动情况。 （3）根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。 【例1】　（动力学中的v-t图像）如图甲所示，质量m＝2 kg的物体在水平面上向右做直线运动。过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得v-t 图像如图乙所示。取重力加速度g＝10 m/s2。求： （1）力F的大小和物体与水平面间的动摩擦因数μ； （2）10 s内物体的位移； （3）物体再次回到A点时的速度大小。 尝试解答 【例2】　（动力学中的a-t图像）〔多选〕（2025·陕西咸阳高一期末）如图甲，一个质量为2 kg的物体在水平力F作用下由静止开始沿水平地面做直线运动，t＝1 s时撤去外力，物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示。重力加速度取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是（　　） A.3 s末物体的速度为0 B.物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.5 C.t＝1 s时，物体向前运动了4 m D.F的大小为12 N 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 1.用与斜面平行的力F拉着物体在倾角为θ的光滑斜面上运动，如果改变拉力F的大小，物体的加速度随外力F变化的图像如图所示，已知外力F沿斜面向上，重力加速度g取10 m/s2，请根据图像中所提供的信息计算出斜面的倾角和物体的质量分别是（　　） A.30°和2 kg B.60°和3 kg C.30°和3 kg D.60°和2 kg 强化点二　动力学中的连接体问题 1.连接体 多个相互关联的物体连接（叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接）在一起构成的物体系统称为连接体，连接体内物体的加速度可能相同也可能不同。 2.连接体问题的处理方法 整体法 把整个系统作为一个研究对象，不必考虑系统的内力，只需分析系统受到的外力，然后依据牛顿第二定律列方程求解 隔离法 把系统中的一部分作为研究对象，此时系统的内力就有可能成为该研究对象所受的外力，分析时应加以注意 【例3】　（加速度相同的连接体）如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面，最后竖直向上做匀加速运动，不计空气阻力，m1、m2与各接触面的动摩擦因数相同，在三个阶段的运动中，线上拉力的大小（　　） A.由大变小 B.由小变大 C.始终不变且大小为F D.由大变小再变大 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例4】　（加速度不同的连接体）如图所示，质量分别为M和m的物块由相同的材料制成，且M＞m，将它们用一根跨过光滑的定滑轮的轻细线连接。如果按图甲放置在水平桌面上，两物块刚好做匀速运动。如果互换两物块位置按图乙放置在同一水平桌面上，它们的共同加速度大小为（　　） A. ... ...