拓展課三牛頓運(yùn)動(dòng)定律的三類典型問題1.綜合應(yīng)用牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律，結(jié)合F-t圖像、v-t圖像、a-

-F圖像等信息解決動(dòng)力學(xué)問題.2.應(yīng)用物理方法和數(shù)學(xué)知識(shí)分析討論動(dòng)力學(xué)中的臨界、極值問題.3.應(yīng)用整體和隔離法分析求解連接體問題．關(guān)鍵能力·合作探究——突出綜合性素養(yǎng)形成類型一動(dòng)力學(xué)中的圖像問題歸納總結(jié)1.常見的圖像形式在動(dòng)力學(xué)問題中，常見的圖像是v-t圖像、F-t圖像、a-F圖像等，這些圖像反映的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力規(guī)律，而不是代表物體的運(yùn)動(dòng)軌跡．2．圖像問題的分析方法(1)把圖像與具體的題意、情景結(jié)合起來，明確圖像的物理意義，明確圖像所反映的物理過程．(2)特別注意圖像中的一些特殊點(diǎn)，如圖線與橫、縱軸的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)等所表示的物理意義．注意圖線的斜率、圖線與坐標(biāo)軸所圍圖形面積的物理意義．

(1)2s末物體的速度大??；(2)前2s內(nèi)物體的位移；(3)t為多少時(shí)物體的速度為0.【答案】

(1)6m/s

(2)6m方向水平向左(3)8s

【答案】

BC【解析】速度—時(shí)間圖像的斜率表示加速度，則由題圖可知，沿斜面上滑時(shí)的加速度大小為a1＝10m/s2；沿斜面下滑時(shí)的加速度大小為a2＝2m/s2；根據(jù)牛頓第二定律得：上滑時(shí)，有mgsinθ＋μmgcosθ＝ma1；下滑時(shí)，有mgsinθ－μmgcosθ＝ma2，由上述兩式解得θ＝37°，μ＝0.5.例3(多選)物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系圖線如圖中甲、乙、丙所示，則以下說法正確的是(

)A．μA＝μB，mA<mB

B．μB<μC，mB＝mCC．μB＝μC，mB>mC

D．μA<μC，mA<mC【答案】

ABD

針對(duì)訓(xùn)練1

質(zhì)量為0.8kg的物體在一水平面上運(yùn)動(dòng)，如圖所示，a、b分別表示物體不受拉力作用和受到水平拉力作用時(shí)的v-t圖線，則拉力和摩擦力之比為(

)A．9∶8B．3∶2C．2∶1D．4∶3答案：B

類型二動(dòng)力學(xué)中的連接體問題歸納總結(jié)1.連接體兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的具有相同運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的整體叫連接體．如幾個(gè)物體疊放在一起，或并排放在一起，或用繩子、細(xì)桿等連在一起，在求解連接體問題時(shí)常用的方法為整體法與隔離法．2．處理連接體問題的方法說明：有些題目既可用“整體法”，也可用“隔離法”，還有些題目則需要交替運(yùn)用“整體法”與“隔離法”．方法研究對(duì)象選擇原則整體法將一起運(yùn)動(dòng)的物體系作為研究對(duì)象求解物體系整體的加速度和所受外力隔離法將系統(tǒng)中的某一物體為研究對(duì)象求解系統(tǒng)內(nèi)物體之間的內(nèi)力典例示范例4[2022·江蘇宿遷高一檢測(cè)](多選)如圖所示，A、B兩物體質(zhì)量分別為2kg、1kg，用細(xì)線連接置于水平地面上，現(xiàn)用大小為6N的水平作用力F拉物體A，兩物體一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，若兩物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，重力加速度g取10m/s2，下列說法正確的是(

)A．B的加速度大小為1m/s2B．A拉B的作用力為2NC．若撤去外力F，物體A做減速運(yùn)動(dòng)，物體B做加速運(yùn)動(dòng)D．若撤去外力F，物體A的加速度大小為1m/s2【答案】

ABD

例5兩質(zhì)量均為m的木塊A、B疊放在一起，靜置于水平面上，水平恒力F作用在A上，兩木塊一起運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a1，如圖(a)所示．現(xiàn)取走木塊B，在木塊A上施加一方向豎直向下的恒力F1，F(xiàn)1＝mg(g為重力加速度)．木塊A仍在上述水平恒力F的作用下運(yùn)動(dòng)，加速度大小為a2，如圖(b)所示．下列關(guān)于a1和a2的關(guān)系，正確的是(

)

A．a(chǎn)2＝2a1B．a(chǎn)2＝a1C．a(chǎn)2＞2a1D．a(chǎn)1＜a2＜2a1【答案】

A【解析】設(shè)A與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對(duì)A和B的整體分析，由牛頓第二定律得F－μ·2mg＝2ma1；對(duì)A施加一壓力F1＝mg，由受力分析可知F－μ(F1＋mg)＝ma2，整理得μ·2mg＋2ma1－μ(mg＋mg)＝ma2，解得a2＝2a1.

答案：ABD

針對(duì)訓(xùn)練3

如圖甲所示，在粗糙的水平面上，質(zhì)量分別為m和M(m∶M＝1∶2)的物塊A、B用輕彈簧相連，兩物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．當(dāng)用水平力F作用于B上使兩物塊以共同的加速度向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x1，當(dāng)用同樣大小的力F作用于B上，使兩物塊以共同的加速度向上運(yùn)動(dòng)時(shí)(如圖乙所示)，彈簧的伸長(zhǎng)量為x2，則x1∶x2等于(

)

A．1∶1

B．1∶2C．2∶1

D．2∶3答案：A

類型三動(dòng)力學(xué)中的臨界問題歸納總結(jié)1.臨界問題：某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))剛好要發(fā)生或剛好不發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)．2．關(guān)鍵詞語(yǔ)：在動(dòng)力學(xué)問題中出現(xiàn)的“最大”“最小”“剛好”“恰能”等詞語(yǔ)，一般都暗示了臨界狀態(tài)的出現(xiàn)，隱含了相應(yīng)的臨界條件．3．臨界問題的常見類型及臨界條件：常見類型臨界條件接觸與脫離兩物體相接觸(或脫離)的臨界條件是彈力為零相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)靜摩擦力達(dá)到最大靜摩擦力繩子斷裂與松弛(1)繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是實(shí)際張力等于它所能承受的最大張力；(2)繩子松弛的臨界條件是繩上的張力為零加速度最大與速度最大(1)當(dāng)所受合力最大時(shí)，具有最大加速度；(2)當(dāng)所受合力最小時(shí)，具有最小加速度；(3)當(dāng)出現(xiàn)加速度為零時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的速度達(dá)到最大值或最小值典例示范

例6如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m的物塊A和木板B，A、B間的最大靜摩擦力為μmg，現(xiàn)用水平拉力F拉B，使A、B以同一加速度運(yùn)動(dòng)，求拉力F的最大值．【答案】

3μmg【解析】

A、B兩物體恰好相對(duì)滑動(dòng)時(shí)，由牛頓第二定律得：對(duì)A：μmg＝ma，對(duì)A、B系統(tǒng)：F＝(m＋2m)a，解得：F＝3μmg.拓展遷移1

在【例6】中，若拉力F作用在A上，如圖所示，求拉力F的最大值．答案：1.5μmg解析：A、B兩物體恰好相對(duì)滑動(dòng)時(shí)由牛頓第二定律得：對(duì)B：μmg＝2ma，對(duì)A、B