粤教版高中物理必修第一册第四章牛顿运动定律微专题(四)动力学中的三类典型问题课件（36页PPT）

(课件网) 第四章　牛顿运动定律 微专题(四)　动力学中的三类典型问题 类型一 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.求： (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？ 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，则 FNcos 45°＝mg， FNsin 45°＝ma， 解得a＝g. 故当向右的加速度大小为g时细线的拉力为0. 答案：(1)g　 (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？ 解析：(2)假设滑块具有向左的加速度a1，小球受重力mg、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， 答案：(2)g (3)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，细线中拉力为多大？ 【方法技巧】 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. ［跟踪练习］ 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，b绳呈水平状态，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. 解析：(1)如图1所示：对小球受力分析，可知 FT1sin α－FT2＝0，FT1cos α－mg＝0， 图1 (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：(2)如图2所示，根据牛顿运动定律： F′T1sin α＝ma，F′T1cos α－mg＝0， 解得a＝gtan α，加速度方向水平向右. 答案：(2)gtan α　方向水平向右 图2 类型二 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力. (2)若滑块与滑板“一动一静”：运动的受到的对方给它的摩擦力为阻力，静 止的受到的对方给它的摩擦力为动力. (3)若滑块与滑板“一左一右”：两者受到的对方给它的摩擦力都是阻力. 2. 运动特点分析 (1)“掉下去”：滑块与滑板的位移差(或和)等于初始时滑块到滑板边缘 的距离. (2)“相对静止”：滑块与滑板速度相等. (3)“恰好没掉下去”：既有速度相等的特点，又有滑板与滑块的位移差(或 和)等于初始时滑块到滑板边缘的距离的特点. (1)滑块刚滑上长薄板时滑块和长薄板的加速度； 解析：(1)对小滑块，有μ1mg＝ma1， 解得a1＝5 m/s2， 对长薄板，有μ1mg－μ2(M＋m)g＝Ma2， 解得a2＝15 m/s2. 答案：(1)5 m/s2　15 m/s2　 (2)长薄板的长度. 解析：(2)小滑块恰好滑到长薄板中点，表明这时恰好达到共速，有v0－a1t＝ a2t， 答案：(2)1.25 m 【方法技巧】 求解“滑块—木板”类问题的方法技巧 (1)搞清各物体初态对地的运动和相对运动(或相对运动趋势)，根据相对运动 (或相对运动趋势)情况，确定物体间的摩擦力方向. (2)正确地 ... ...