《2022年高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用(第5課時)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2022年高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用(第5課時)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案(5頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2022年高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動定律應(yīng)用(第5課時)復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】(主要說明本節(jié)課要完成的任務(wù),要目標(biāo)明確,簡捷明了)
1、掌握連接體問題的處理方法,會使用整體法與隔離法。
2、會對臨界狀態(tài)進(jìn)行分析。
【重點(diǎn)、難點(diǎn)】
重點(diǎn):連接體問題分析 難點(diǎn): 整體法隔離法的使用
【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】(主要交待學(xué)生應(yīng)該怎么樣做才能完成目標(biāo))
1、整體法與隔離法是高中物理中的很重要方法,你要投入激情和精力學(xué)會。學(xué)習(xí)中是會有困難的,不懂的問題請同學(xué)老師幫你。只要你堅(jiān)持不懈一定能學(xué)會的。
【溫故而知新】(復(fù)習(xí)上一節(jié)課的內(nèi)容,即和上節(jié)課有關(guān)的3~5個題目)
1、(黃
2、山市xx屆第三次質(zhì)量檢測)如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小球穿在長L=1.6m的斜桿上,斜桿與水平方向成α=370角,斜桿固定不動,小球與斜桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.75.小球從斜桿的頂端由靜止開始向下滑動時,受到水平向左的拉力F=1N,(sin370=0.6 cos370=0.8 g=10m/s2)
求:(1)小球運(yùn)動的加速度大小
(2)小球運(yùn)動到斜桿底端時速度的大小
解:(1)由牛頓第二定律得:
Fcosα+mgsinα-μN(yùn)=ma Fsinα+N=mgcosα
解得:
(2)由運(yùn)動規(guī)律得:
【課前預(yù)習(xí)】(簡單介紹本節(jié)課要學(xué)習(xí)的概念、規(guī)律等知識點(diǎn)
3、。)
1、連接體問題
利用牛頓第二定律處理連接體問題時常用的方法是整體法與隔離法。
①整體法:當(dāng)系統(tǒng)中各物體的加速度相同時,我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體,這個整體的質(zhì)量等于各物體的質(zhì)量之和,當(dāng)整體受到的外力F已知時,可用牛頓第二定律求出整體的加速度,這種處理問題的思維方法叫做整體法。
②隔離法:從
1、(09年安徽卷)在xx年北京殘奧會開幕式上,運(yùn)動員手拉繩索向上攀登,最終點(diǎn)燃了主火炬,體現(xiàn)了殘疾運(yùn)動員堅(jiān)忍不拔的意志和自強(qiáng)不息的精神。為了探究上升過程中運(yùn)動員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡化。一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪,一端掛一吊椅,另一端被坐在吊椅上的
4、運(yùn)動員拉住,如圖所示。設(shè)運(yùn)動員的質(zhì)量為65kg,吊椅的質(zhì)量為15kg,不計(jì)定滑輪與繩子間的摩擦。重力加速度取g=10m/s2。當(dāng)運(yùn)動員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時,試求
(1)運(yùn)動員豎直向下拉繩的力;
(2)運(yùn)動員對吊椅的壓力。
答案:440N,275N
解析:解法一:(1)設(shè)運(yùn)動員受到繩向上的拉力為F,由于跨過定滑輪的兩段繩子拉力相等,吊椅受到繩的拉力也是F。對運(yùn)動員和吊椅整體進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
F
F
(m人+m椅)g
a
由牛頓第三定律,運(yùn)動員豎直向下拉繩的力
F
m人g
a
FN
(2)設(shè)吊椅對運(yùn)動員的支持力
5、為FN,對運(yùn)動員進(jìn)行受力分析如圖所示,則有:
由牛頓第三定律,運(yùn)動員對吊椅的壓力也為275N
解法二:設(shè)運(yùn)動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m;運(yùn)動員豎直向下的拉力為F,對吊椅的壓力大小為FN。
根據(jù)牛頓第三定律,繩對運(yùn)動員的拉力大小為F,吊椅對運(yùn)動員的支持力為FN。分別以運(yùn)動員和吊椅為研究對象,根據(jù)牛頓第二定律
①
②
由①②得
【自我檢測】(主要用基本的題目,供學(xué)生理解課前預(yù)習(xí)中知識點(diǎn))
6、
1、(xx年安徽卷)如圖所示,細(xì)線的一端系一質(zhì)量為m的小球,另一端固定在傾角為θ的光滑斜面體頂端,細(xì)線與斜面平行。在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運(yùn)動的過程中,小球始終靜止在斜面上,小球受到細(xì)線的拉力T和斜面的支持力為Fn分別為(重力加速度為g)
T=m(gsinθ+ acosθ) Fn= m(gcosθ- asinθ)
T=m(gsinθ+ acosθ) Fn= m(gsinθ- acosθ)
T=m(acosθ- gsinθ) Fn= m(gcosθ+ asinθ)
T=m(asinθ- gcosθ) Fn= m(gsinθ+ acosθ)
答案:A
2、如圖,
7、質(zhì)量都是m的物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連,靜置于水平地面上,此時彈簧壓縮了。如果再給A一個豎直向下的力,使彈簧再壓縮,形變始終在彈性限度內(nèi),穩(wěn)定后,突然撤去豎直向下的力,在A物體向上運(yùn)動的過程中,下列說法中可能正確的是( AC )
A、B物體受到的彈簧的彈力大小等于mg時,A物體的速度最大
B、B物體受到的彈簧的彈力大小等于mg時,A物體的加速度最大
C、A物體受到的彈簧的彈力大小等于mg時,A物體的速度最大
D、A物體受到的彈簧的彈力大小等于mg時, A物體的加速度最大
F
A
B
3.(黃岡中學(xué)xx屆五月模擬)如圖所示,A、B兩物體之間用輕質(zhì)彈簧連接。用水平恒力
8、F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速運(yùn)動,這時彈簧長度為L1,若將A、B置于粗糙水平面上,且A、B與粗糙水平面之間的動摩擦因數(shù)相同,用相同的水平恒力F拉A,使A、B一起做勻加速運(yùn)動,此時彈簧的長度為L2,則( A )
A.L2=L1 B.L2>L1 C.L2<L1
D.由于A、B的質(zhì)量關(guān)系未知,故無法確定L1、L2的大小關(guān)系
4.(蚌埠二中xx年期中考試)如圖所示,在光滑水平面上有個質(zhì)量分別為m1和m2的物體A、B,m1>m2,A、B間水平連接著一質(zhì)量不計(jì)的彈簧秤,若用大小為F的水平力向右拉B,穩(wěn)定后B的加速度大小為a1,彈簧秤的示數(shù)為F1;如
9、果改用大小為F的水平力向左拉A,穩(wěn)定后A的加速度為a2,彈簧秤的示數(shù)為F2,則下列關(guān)系正確的是 ( A )
A、a1=a2, F1>F2 B、a1=a2, F1<F2 C.a(chǎn)1<a2, F1=F2 D.a(chǎn)1>a2, F1>F2
5、用細(xì)繩連接兩物體A和B,質(zhì)量分別為m1和m2,第一次在光滑水平面上用水平力F拉物體(如圖1-3-17甲),使A和B一起在水平面上做加速運(yùn)動,此時繩的張力為Tl,第二次用相同大小的力豎直向上拉物體(如圖1-3-17乙),使A和B一起豎直向上做加速運(yùn)動,此時繩的張力為T2,則T1____T2(填寫>,=,<)
答案:=
【課內(nèi)
10、探究】(用來講解較難知識點(diǎn)、重要的物理方法、解題技巧等)
(2)解決臨界問題的方法:基本思維方法是假設(shè)推理法。即先假設(shè)這樣,然后再根據(jù)平衡條件及有關(guān)知識列方程來求解。(3)運(yùn)用假設(shè)法解題的基本步驟:①明確研究對象;②畫出研究對象的受力圖;③假設(shè)可發(fā)生的臨界現(xiàn)象; ④列出滿足所發(fā)生的臨界現(xiàn)象的平衡方程來求解。
1、如圖4-2-16 所示,一細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊A的頂端P處,細(xì)線另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊以2g加速度向左運(yùn)動時,線中拉力T等于多少?
解析:當(dāng)小球和斜面接觸,但兩者之間無壓力時,設(shè)滑塊的加速度為a′,此時小球受力如圖4-2-17,水平和豎直方
11、向可列方程為:
Tcos 450=ma′ Tsin 450-mg=O
解得:a′=g
由于滑塊A的加速度a=2g>a′,所以小球?qū)h離滑塊A,其受力如圖4-2-18所示,設(shè)線和豎直方向成β 角,由小球水平、豎直方向狀態(tài)可列方程
Tsinβ = ma Tcosβ -mg=O
解得:T=
【答案】
2、如圖3-1-10所示,質(zhì)量m=lO kg的小球掛在傾角θ=370的光滑斜面的固定鐵桿上,當(dāng)斜面和小球以a1=的加速度向右勻加速運(yùn)動時,小球?qū)K的拉力和對斜面的壓力分別為多大?當(dāng)斜面和小球都以a2=g的加速度向右勻加速運(yùn)動時,小球?qū)K的拉力和對斜面
12、的壓力又分別為多大?
說明;小球與斜面間無作用力時的臨界加速度:a0=gcot370=4g/3
答案:100N 50N 200N 0N
【拓展提升】(主要是提供給學(xué)生的較新題型、綜合性、有一點(diǎn)難度的題目)
1、兩個質(zhì)量均為m的物塊A和B疊放在一個勁度系數(shù)為k的豎直彈簧上,如圖1-3-97所示,今用一個豎直向下的力F壓物塊A使彈簧縮短了△L,然后突然撤去F,此時A對B的壓力大小為 ( CD )
A、F B、 F+mg C、 +mg D、+mg
2、如圖所示,bc為固定在小車上的水平桿,木塊M穿在水平橫桿上,M通過輕繩懸吊著一個小鐵球m,此時小車以大小
13、為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動,輕繩與豎直方的夾角為θ若小車的加速度逐漸增大,M始終和小車保持相對靜。當(dāng)加速度增加到2a后( AB )
A、橫桿對M的摩擦力增加到原來的2倍
B、橫桿對M的彈力保持不變
C、輕繩與豎直方向的夾角增加到原來的2倍
D、輕繩的拉力增加到原來的2倍
3.(皖北協(xié)作區(qū)xx高三聯(lián)考)如圖所示,公交車的車頂上某處固定一個與豎直方向成θ角的輕桿,輕桿粘合著一小鐵球.另一處用一根細(xì)線懸掛另一相同的小鐵球,當(dāng)小車做直線運(yùn)動時,發(fā)現(xiàn)細(xì)線保持與豎直方向成α角,若θ>α,則下列說法中正確的是( D )
A、兩小鐵球所受的合力均為零
B、桿對小鐵球的作用力大小等
14、于小鐵球的重力
C、輕桿對小鐵球的作用力方向沿著輕桿方向向上
D、輕桿對小鐵球的作用力方向與細(xì)線平行向上
4.如圖所示,在傾角為θ=37°的固定斜面上,跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端,另一端被坐在小車上的人拉?。阎说馁|(zhì)量為50 kg,小車的質(zhì)量為10 kg,繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計(jì),斜面對小車間的動摩擦因數(shù)為0.2,小車與人間的動摩擦因數(shù)為0.8,取重力加速度g=10 m/s2,當(dāng)人以288 N的力拉繩時,人與小車相對靜止,試求(斜面足夠長):(已知,。?。?
(1)人與車一起運(yùn)動的加速度大?。?
(2)人所受摩擦力的大小和方向;
答案 (1)a=2m/s2
15、(2) 112N方向沿斜面向上
5.(xx年山東卷)如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以V0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)t=2s的時間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30o,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。重力加速度g取10 m/s2.
(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小。
(2)拉力F與斜面的夾角多大時,拉力F最???拉力F的最小值是多少?
6. (xx年天津卷)質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn),現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動物塊一段時間后撤去,物塊繼續(xù)滑動一段位移停
16、在B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)相距x=20m,物塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,,求:
(l)物塊在力F作用過程發(fā)生位移xl的大?。?
(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動的時間t。
7、(滁州中學(xué)xx屆高三上學(xué)期期末測試)如圖,一個定滑輪左端通過細(xì)繩栓個質(zhì)量M的物體,右端掛一個梯子和質(zhì)量為m的人處于靜止?fàn)顟B(tài),如果要使定滑輪上端的繩子拉力為零,人應(yīng)如何運(yùn)動,加速度多大?
解:開始靜止,則梯子質(zhì)量為,要使上端繩拉力為零,必須為下端繩的拉力為零,以g向下運(yùn)動,
即梯子以加速度向上加速
梯:
對人:
方向向下
【課后總結(jié)】[學(xué)完本節(jié)課,你一定要?dú)w納一下物理方法或解題方法,標(biāo)記出自己還沒有掌握的或者有疑問的點(diǎn),并督促自己盡快解決。]
歸納內(nèi)容: