第三章　牛顿运动定律章末大盘点.ppt

3．巧解动力学问题的常用方法．巧解动力学问题的常用方法一、合成法一、合成法合合成成法法是是根根据据物物体体受受到到的的力力，，用用平平行行四四边形形定定则求求出出合合力力，，再再根根据据要要求求进行行计算算的的方方法法．．这种种方方法法一一般般适适用用于于物物体体只只受受两两个个力力作作用用的的情情况况．．如如图所所示示，，动力力小小车上上有有一一竖杆杆，，杆杆顶端端用用细绳拴拴一一质量量为m的的小小球球．．当当小小车沿沿倾角角为30°的的斜斜面面匀匀加加速速向向上上运运动时，，绳与与杆杆的的夹角角为60°，小，小车的加速度的加速度为(　　　　)解解析析：：　　该该问问题题中中，，小小球球受受到到两两个个不不在在同同一一直直线线上上的的力力的的作作用用，，分分析析小小球球的的受受力力后后，，画画出出受受力力图图，，用用合合成成法法求求合合力力及及绳绳子子拉拉力力，，再再用用牛牛顿顿第二定律列方程求出加速度．第二定律列方程求出加速度．小球的受力及力的合成如图所示小球的受力及力的合成如图所示由几何关系可得：由几何关系可得：∠∠1＝＝∠∠2＝＝30°，所以，所以F＝＝mg，由，由F＝＝ma得得a＝＝g答案：答案：　　B二、正交分解法二、正交分解法方法：以加速度方法：以加速度为其中一个坐其中一个坐标轴，分解力．，分解力．(1)在在牛牛顿第第二二定定律律中中应用用正正交交分分解解法法时，，通通常常以以加加速速度度a的的方方向向为x轴正正方方向向，，与与此此垂垂直直方方向向为y轴，，建建立立直直角角坐坐标系系，，将将物物体体所所受受的的力力按按x轴及及y轴方向分解，分方向分解，分别求得求得x轴和和y轴方向上的合力方向上的合力Fx和和Fy.(2)根根据据力力的的独独立立性性原原理理，，各各个个方方向向上上的的力力产生生各各自自的的加加速速度度，，得得方程方程组Fx＝＝ma，，Fy＝＝0.如如图所示，所示，质量量为m的三角形木楔的三角形木楔A置于置于倾角角为θ的固定斜面上，它的固定斜面上，它与斜面与斜面间的的动摩擦因数摩擦因数为μ，一水平力，一水平力F作用在木楔作用在木楔A的的竖直平面上．在直平面上．在力力F的推的推动下，木楔下，木楔A沿斜面以恒定的加速度沿斜面以恒定的加速度a向上滑向上滑动，，则F的大小的大小为(　　　　)解析：解析：　　以以A为研究对象，分析其受力情况如右图所示，将物体所为研究对象，分析其受力情况如右图所示，将物体所受各力沿斜面方向正交分解，则垂直斜面方向有：受各力沿斜面方向正交分解，则垂直斜面方向有：FN＝＝mgcos θ＋＋Fsin θ沿斜面方向有沿斜面方向有Fcos θ－－Ff－－mgsin θ＝＝ma而而Ff＝＝μFN由以上三式得由以上三式得答案：答案：　　C当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法，当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度的方向上，此多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度的方向上，此时有时有Fx＝＝ma，，Fy＝＝0，特殊情况下分解加速度比分解力更简单．，特殊情况下分解加速度比分解力更简单．三、整体法与隔离法三、整体法与隔离法在在物物理理题型型中中，，常常涉涉及及相相连接接的的几几个个物物体体，，研研究究对象象不不唯唯一一．．解解答答这类问题时，，应优先先考考虑整整体体法法，，因因为整整体体法法涉涉及及研研究究对象象少少，，未未知知量量少少，，所所列列方方程程少少，，求求解解简便便．．但但对于于大大多多数数平平衡衡问题单纯用用整整体体法法不不能能解决，通常采用解决，通常采用“先整体，后隔离先整体，后隔离”的分析方法．的分析方法．质量分量分别为m和和2m的物的物块A、、B用用轻弹簧相簧相连，，设两物两物块与接触面与接触面间的的动摩擦因数都相同．当用水平力摩擦因数都相同．当用水平力F作用于作用于B上且两物上且两物块在粗糙的水平在粗糙的水平面上共同向右加速运面上共同向右加速运动时，，弹簧的伸簧的伸长量量为x1，如，如图甲所示；当用同甲所示；当用同样大小的力大小的力F竖直共同加速提升两物直共同加速提升两物块时，，弹簧的伸簧的伸长量量为x2，如，如图乙所示；乙所示；当用同当用同样大小的力大小的力F沿固定斜面向上拉两物沿固定斜面向上拉两物块使之共同加速运使之共同加速运动时，，弹簧的伸簧的伸长量量为x3，如，如图丙所示，丙所示，则x1∶ ∶x2∶ ∶x3等于等于(　　　　)A．．1∶ ∶1∶ ∶1 B．．1∶ ∶2∶ ∶3C．．1∶ ∶2∶ ∶1 D．无法确定．无法确定答案：答案：　　A8．不理解超重、失重的．不理解超重、失重的实质而出而出错下列关于超重、失重下列关于超重、失重现象的象的说法正确的是法正确的是(　　　　)A．．汽汽车驶过拱拱形形桥顶端端时处于于失失重重状状态，，此此时质量量没没变，，重重力力减减小了小了B．．荡秋千的小孩通秋千的小孩通过最低点最低点时处于失重状于失重状态，此，此时拉力小于重力拉力小于重力C．．宇宇航航员在在飞船船内内处于于完完全全失失重重状状态，，而而正正在在进行行太太空空行行走走的的宇宇航航员在在飞船外面船外面则处于平衡状于平衡状态D．．电梯梯加加速速上上升升时，，处在在电梯梯中中的的人人处于于超超重重状状态，，受受到到的的支支持持力大于重力力大于重力【【错错因因分分析析】】　　错错解解一一　　不不理理解解超超重重、、失失重重的的实实质质，，对对A、、B、、C三三项项不不知知道道从从何何入入手手分分析析，，而而盲盲目目地地选选择择，，如如不不清清楚楚汽汽车车驶驶过过拱拱形形桥桥顶顶端端时、小孩通过最低点时的加速度方向，无法判断超重或失重．时、小孩通过最低点时的加速度方向，无法判断超重或失重．错解二　错解二　认为超重、失重时物体的重力发生了变化而错选认为超重、失重时物体的重力发生了变化而错选A.错解三　解三　错误地认为进行太空行走的宇航员处于平衡状态而错选错误地认为进行太空行走的宇航员处于平衡状态而错选C.【【正正确确解解析析】】　　在在汽汽车车驶驶过过拱拱形形桥桥顶顶端端时时，，由由重重力力和和支支持持力力的的合合力力提提供供汽汽车车做做圆圆周周运运动动的的向向心心力力，，合合力力向向下下，，所所以以支支持持力力小小于于重重力力，，处处于于失失重重状状态态；；荡荡秋秋千千的的小小孩孩通通过过最最低低点点时时，，由由重重力力和和支支持持力力的的合合力力提提供供其其向向心心力力，，合合力力向向上上，，所所以以支支持持力力大大于于重重力力，，处处于于超超重重状状态态；；宇宇航航员员随随飞飞船船做做圆圆周周运运动动，，万万有有引引力力提提供供向向心心力力，，处处于于完完全全失失重重状状态态．．当当物物体体处处于于超超重重、、失失重重或或完完全全失失重重时时，，只只是是物物体体对对支支持持物物的的压压力力增增大大、、减减小小或或等等于于零零，，物物体体本本身身的的重重力力并并没没有有变变化化．．电电梯梯加加速速上上升升时时，，有有向向上上的的加加速速度度，，支持力大于重力，电梯中的人处于超重状态．支持力大于重力，电梯中的人处于超重状态．答案：答案：　　D9．．对力和运力和运动的关系的关系认识错误一一质点点处于于静静止止状状态，，现对该质点点施施加加力力F，，力力F随随时间t按按右右图所所示示的的正正弦弦规律律变化化，，力力F的的方方向向始始终在在同同一一直直线上上．．在在0～～4 s内内，，下下列列说法正确的是法正确的是(　　　　)A．第．第2 s末，末，质点距离出点距离出发点最点最远B．第．第2 s末，末，质点的点的动能最大能最大C．第．第4 s末，末，质点距离出点距离出发点最点最远D．第．第4 s末，末，质点的点的动能最大能最大【【错错因因分分析析】】　　错错解解　　从从图图象象中中可可以以看看出出，，质质点点在在0～～1 s内内F增增大大，，认认为为速速度度增增大大，，1～～2 s内内F减减小小，，所所以以速速度度减减小小，，在在0～～2 s内内质质点点先先做做加加速运动，后做减速运动，第速运动，后做减速运动，第2 s末离出发点最远，错选末离出发点最远，错选A项．项．【【正正确确解解析析】】　　力力F随随图图示示的的规规律律变变化化时时，，质质点点在在前前2 s内内做做加加速速度度先先增增大大后后减减小小的的加加速速运运动动，，在在2 s时时刻刻速速度度最最大大，，2～～4 s内内质质点点做做加加速速度度(反反方方向向)先先增增大大后后减减小小的的减减速速运运动动，，在在4 s时时刻刻速速度度为为零零．．质质点点始始终终沿沿正正方向运动，故方向运动，故B、、C正确．正确．答案：答案：　　BC10．运．运动关系不明确，情境分析关系不明确，情境分析错误如下如下图所示，所示，质量量为m的物体用的物体用细绳拴住放在水平粗糙的拴住放在水平粗糙的传送送带上，上，物体距物体距传送送带左端距离左端距离为L，，稳定定时绳与水平方向的与水平方向的夹角角为θ，当，当传送送带分分别以以v1、、v2的速度逆的速度逆时针转动时(v1t2 D．．t1t2，故，故C、、D错误．错误．答案：答案：　　B解决传送带类问题的关键是判断物体与传送带间的摩擦力的方向和解决传送带类问题的关键是判断物体与传送带间的摩擦力的方向和大小，确定物体的运动状态、运动过程并进行分析，根据运动学、动力大小，确定物体的运动状态、运动过程并进行分析，根据运动学、动力学以及功能规律求解．学以及功能规律求解．11．找不到两物体．找不到两物体间的运的运动联系而出系而出错如如右右图所所示示，，长L＝＝1.6 m，，质量量M＝＝3 kg的的木木板板静静放放在在光光滑滑水水平平面面上上，，质量量m＝＝1 kg的的小小物物块放放在在木木板板的的右右端端，，木木板板和和物物块间的的动摩摩擦擦因因数数μ＝＝0.1.现对木板施加一水平向右的拉力木板施加一水平向右的拉力F，取，取g＝＝10 m/s2，求：，求：(1)使物使物块不掉下去的最大拉力不掉下去的最大拉力F；；(2)如果拉力如果拉力F＝＝10 N恒定不恒定不变，小物，小物块所能所能获得的最大速度．得的最大速度．【【错错因因分分析析】】　　找找不不到到物物体体脱脱离离木木板板的的临临界界条条件件而而错错解解；；或或找找不不到到两个物体间的位移关系，认为物块的位移等于木板的长度而错解．两个物体间的位移关系，认为物块的位移等于木板的长度而错解．答案：答案：　　(1)4 N　　(2)1.26 m/s练规范、练技能、练速度。