高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用(第5課時(shí))復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案
《高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用(第5課時(shí))復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理 第3章 牛頓定律 牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用(第5課時(shí))復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案(5頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
牛頓運(yùn)動(dòng)定律應(yīng)用 【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(jiǎn)捷明了) 1、掌握連接體問題的處理方法,會(huì)使用整體法與隔離法。 2、會(huì)對(duì)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(huì)。學(xué)習(xí)中是會(huì)有困難的,不懂的問題請(qǐng)同學(xué)老師幫你。只要你堅(jiān)持不懈一定能學(xué)會(huì)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(gè)題目) 1、(黃山市2013屆第三次質(zhì)量檢測(cè))如圖所示,質(zhì)量m=1kg的小球穿在長(zhǎng)L=1.6m的斜桿上,斜桿與水平方向成α=370角,斜桿固定不動(dòng),小球與斜桿間的動(dòng)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(dòng)時(shí),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(dòng)的加速度大小 (2)小球運(yùn)動(dòng)到斜桿底端時(shí)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(dòng)規(guī)律得: 【課前預(yù)習(xí)】(簡(jiǎn)單介紹本節(jié)課要學(xué)習(xí)的概念、規(guī)律等知識(shí)點(diǎn)。) 1、連接體問題 利用牛頓第二定律處理連接體問題時(shí)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(shí),我們可以把系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個(gè)整體,這個(gè)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(shí),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2008年北京殘奧會(huì)開幕式上,運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(dòng)員與繩索和吊椅間的作用,可將過程簡(jiǎn)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運(yùn)動(dòng)員拉住,如圖所示。設(shè)運(yùn)動(dòng)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(dòng)員與吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升時(shí),試求 (1)運(yùn)動(dòng)員豎直向下拉繩的力; (2)運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力。 答案:440N,275N 解析:解法一:(1)設(shè)運(yùn)動(dòng)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(duì)運(yùn)動(dòng)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(dòng)員豎直向下拉繩的力 F m人g a FN (2)設(shè)吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN,對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行受力分析如圖所示,則有: 由牛頓第三定律,運(yùn)動(dòng)員對(duì)吊椅的壓力也為275N 解法二:設(shè)運(yùn)動(dòng)員和吊椅的質(zhì)量分別為M和m;運(yùn)動(dòng)員豎直向下的拉力為F,對(duì)吊椅的壓力大小為FN。 根據(jù)牛頓第三定律,繩對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力大小為F,吊椅對(duì)運(yùn)動(dòng)員的支持力為FN。分別以運(yùn)動(dòng)員和吊椅為研究對(duì)象,根據(jù)牛頓第二定律 ① ② 由①②得 【自我檢測(cè)】(主要用基本的題目,供學(xué)生理解課前預(yù)習(xí)中知識(shí)點(diǎn)) 1、(2013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(dòng)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,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(shí)彈簧壓縮了。如果再給A一個(gè)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(dòng)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(shí),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(shí),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(shí),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(shí), A物體的加速度最大 F A B 3.(黃岡中學(xué)2011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F拉A,使A、B一起沿光滑水平面做勻加速運(yùn)動(dòng),這時(shí)彈簧長(zhǎng)度為L(zhǎng)1,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(dòng)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(dòng),此時(shí)彈簧的長(zhǎng)度為L(zhǎng)2,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2012年期中考試)如圖所示,在光滑水平面上有個(gè)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(dòng),此時(shí)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(dòng),此時(shí)繩的張力為T2,則T1____T2(填寫>,=,<) 答案:= 【課內(nèi)探究】(用來講解較難知識(shí)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(shí)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(duì)象;②畫出研究對(duì)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(dòng)時(shí),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(shí),設(shè)滑塊的加速度為a′,此時(shí)小球受力如圖4-2-17,水平和豎直方向可列方程為: 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(dòng)時(shí),小球?qū)K的拉力和對(duì)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(dòng)時(shí),小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓力又分別為多大? 說明;小球與斜面間無作用力時(shí)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(gè)質(zhì)量均為m的物塊A和B疊放在一個(gè)勁度系數(shù)為k的豎直彈簧上,如圖1-3-97所示,今用一個(gè)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(shí)A對(duì)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(gè)小鐵球m,此時(shí)小車以大小為a的加速度向右做勻加速運(yùn)動(dòng),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(duì)靜。當(dāng)加速度增加到2a后( AB ) A、橫桿對(duì)M的摩擦力增加到原來的2倍 B、橫桿對(duì)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)2012高三聯(lián)考)如圖所示,公交車的車頂上某處固定一個(gè)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(dòng)時(shí),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(duì)小鐵球的作用力大小等于小鐵球的重力 C、輕桿對(duì)小鐵球的作用力方向沿著輕桿方向向上 D、輕桿對(duì)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住.已知人的質(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(duì)小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,小車與人間的動(dòng)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(shí),人與小車相對(duì)靜止,試求(斜面足夠長(zhǎng)):(已知,。?。? (1)人與車一起運(yùn)動(dòng)的加速度大?。? (2)人所受摩擦力的大小和方向; 答案 (1)a=2m/s2 (2) 112N方向沿斜面向上 5.(2013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(dòng),經(jīng)t=2s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)速度的大小。 (2)拉力F與斜面的夾角多大時(shí),拉力F最?。坷的最小值是多少? 6. (2013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(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去,物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)相距x=20m,物塊與地面間的動(dòng)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(dòng)的時(shí)間t。 7、(滁州中學(xué)2012屆高三上學(xué)期期末測(cè)試)如圖,一個(gè)定滑輪左端通過細(xì)繩栓個(gè)質(zhì)量M的物體,右端掛一個(gè)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(dòng),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(dòng), 即梯子以加速度向上加速 梯: 對(duì)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:- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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