1、,高中物理必修1沪科版,第5章 研究力和运动的关系 学案5 习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题,3,1,2,学会分析含有弹簧的瞬时问题.,掌握临界问题的分析方法.,会分析多过程问题,例1.如图中小球质量为m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为.则： (1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳OB瞬间，物体受几个力作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳OB瞬间，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F弹,F,F,F=F,在三角形中可得,例1.如图中小球质量为m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为.则： (1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳OB瞬间，物体受几个力
2、作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳OB瞬间，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F弹,F,重力和弹力,G=mg,例1.如图中小球质量为m，处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为.则： (1)绳OB和弹簧的拉力各是多少？ (2)若烧断绳OB瞬间，物体受几个力作用？这些力的大小是多少？ (3)烧断绳OB瞬间，求小球m的加速度的大小和方向,解析,mg,F弹,F,F,根据牛顿第二定律,方向水平向右,如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别
3、为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( ),解析,静止时m,mg,木板抽走后,弹簧不突变,a1=0,F弹,针对训练1,mg=N,如图所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有( ),解析,静止时M,Mg,N,木板抽走后,弹簧不突变,F弹,N消失,Mg+F弹,mg,C,针对训练1,二.动力学中的临界问题分析,最小,最大,刚好,在某些物理情景中,最大值 最小值,常见类型,弹力突变的临界条件,摩擦力突变临界条件,
4、例2.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 (1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？,解析,水平方向,mg,N,F,牛顿第二定律,竖直方向,例2.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 (1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？,解析,mg,N,F,由上述两式解得,a=g,例2.如图所示，细线的一端固定在倾角为45
5、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 (1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ (2)当滑块以a2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？,解析,mg,F,小球将“飘”离斜面,a=2g,牛顿第二定律,解析,针对训练2,三.多过程问题分析,找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程,要明确整个过程由几个子过程组成,合理分段,不同过程中力发生变化,a发生变化,注意,例3.质量为m2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F10 N，37(sin 370.6)，经t110 s后撤去力F，再经一段时间，物
6、体又静止(g取10 m/s2)则： (1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态 (2)物体运动过程中最大速度是多少？ (3)物体运动的总位移是多少？,当力F作用时，物体做匀加速直线运动,撤去F时物体的速度达到最大值,撤去F后物体做匀减速直线运动,例3.质量为m2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F10 N，37(sin 370.6)，经t110 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止(g取10 m/s2)则： (1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态 (2)物体运动过程中最大速度是多少？ (3)物体运动的总位移是多少？,mg,N
7、1,f,Fsin N1mg,Fcos fma1,fN1,va1t1,s125 m v5 m/s,竖直方向,水平方向,由匀变速运动规律得,例3.质量为m2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩擦因数0.5，现在对物体施加如图所示的力F，F10 N，37(sin 370.6)，经t110 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止(g取10 m/s2)则： (1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态 (2)物体运动过程中最大速度是多少？ (3)物体运动的总位移是多少？,(3)撤去F后,mg,N2,f,fmgma2,2a2s2v2,s22.5 m,物体运动的总位移,ss1s227.5 m,
8、由匀变速运动规律得,根据牛顿第二定律,解析,1 .如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( ) AaA0，aB0 BaAg，aBg CaA3g，aBg DaA3g，aB0,瞬时加速度问题,2mg,F,B球原来受力,剪断细线后弹簧不突变,aB0,解析,1 .如图所示，质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( ) AaA0，aB0 BaAg，aBg C
9、aA3g，aBg DaA3g，aB0,瞬时加速度问题,mg,T,A球原来受力,剪断细线,aA3g,F,T消失,D,2如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2，求： (1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力 (2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力,解析,牛顿第二定律,动力学中的临界问题,mg,N,T1,2如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2，求： (1)当汽车以a2 m/s2
10、向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力 (2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力,解析,设车后壁弹力为0时(临界条件)的加速度为a0,动力学中的临界问题,mg,N,T1,所以小球飞起来，N0,2如图所示，质量为4 kg的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知g10 m/s2，求： (1)当汽车以a2 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力 (2)当汽车以a10 m/s2向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力,解析,设此时绳与竖直方向的夹角为，,动力学中的临界问题,mg,
11、T2 ,所以小球飞起来，N0,F,3.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L0.8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多远处停下？,mg,N,f,沿斜坡方向,mgsin fma,fN,垂直于斜坡方向,Nm
12、gcos 0,多过程问题,mg,N,f,匀变速运动规律,联立以上各式得,agsin gcos 4 m/s2,t2 s,3.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L0.8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多
13、远处停下？,多过程问题,3.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L0.8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多远处停下？,mg,N,f,mgma,由牛顿第二定律得,联系v,下滑过程：,v22aL,多过程问题,3.冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼如图所示，ACD是一滑雪场示意图，其中AC是长L0.8 m、倾角37的斜坡，CD段是与斜坡平滑连接的水平面人从A点由静止下滑，经过C点时速度大小不变，又在水平面上滑行一段距离后停下人与接触面间的动摩擦因数均为0.25，不计空气阻力(取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求： (1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间； (2)人在离C点多远处停下？,mg,N,f,联系v,水平面上,0v22as,s12.8 m,多过程问题,再见,
