【文章內(nèi)容簡介】 以忽略的鐵塊。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。(g取10 m/s2)(1)若在鐵塊上施加一個隨時間均勻增大的水平力F=kt,通過摩擦力傳感器描繪出鐵塊受到木板的摩擦力Ff隨時間t變化的圖像如圖乙所示。求木板與地面間的動摩擦因數(shù)μ1和木板與鐵塊間的動摩擦因數(shù)μ2。(2)若在鐵塊上施加恒力F,使鐵塊從木板上滑落,求F的大小范圍。(3)若在鐵塊上施加向右的恒力F=8 N,求鐵塊運動到木板右端所用的時間?？挤?　動力學(xué)中的臨界極值問題(含彈簧問題)(M)規(guī)律方法　動力學(xué)中的臨界極值問題常涉及的物理模型有板塊模型、傳送帶模型、彈簧模型等。極限法把物理問題(或過程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來,以達到正確解決問題的目的假設(shè)法臨界問題存在多種可能,特別是有非此即彼兩種可能時,或變化過程中可能出現(xiàn)臨界條件、也可能不出現(xiàn)臨界條件時,往往用假設(shè)法解決問題數(shù)學(xué)法將物理過程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達式解出臨界條件(1)彈簧彈力的大小可根據(jù)胡克定律計算(在彈性限度內(nèi)),即F=kx,其中x是彈簧的形變量(與原長相比的伸長量或縮短量,不是彈簧的實際長度)。(2)高中研究的彈簧一般都是輕彈簧(不計彈簧自身的質(zhì)量,也不會有動能和加速度)。(3)不論彈簧處于何種運動狀態(tài)(靜止、勻速或變速),輕彈簧兩端所受的彈力一定等大反向。(4)彈簧的彈力屬于接觸力,彈簧兩端必須都與其他物體接觸才可能有彈力。如果彈簧的一端和其他物體脫離接觸,或處于拉伸狀態(tài)的彈簧突然被剪斷,那么彈簧兩端的彈力都將立即變?yōu)榱?。【典?】(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m=500 g的木塊A、B疊放在一起,輕彈簧的勁度為k=100 N/m,上、下兩端分別和B與水平面相連。原來系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用豎直向上的拉力F拉A,使它以a= m/s2的加速度向上做勻加速運動。則下列說法正確的是(　　) s,A與B恰好分離 N N、B間壓力為2 N思維點撥兩個相互接觸的物體被彈簧彈開,這兩個物體恰好分開的位置,就是臨界點?！扒『梅珠_”既可以認(rèn)為已經(jīng)分開,也可以認(rèn)為還未分開。認(rèn)為已分開,那么這兩個物體間的彈力必然為零。認(rèn)為未分開,那么這兩個物體的速度、加速度必然相等。同時利用這兩個結(jié)論,就能分析出此時彈簧所處的狀態(tài)?！镜淅?】(多選)如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動摩擦因數(shù)為12μ。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為g。現(xiàn)對A施加一水平拉力F,則(　　)2μmg時,A、B都相對地面靜止=52μmg時,A的加速度為13μg3μmg時,A相對B滑動,B的加速度不會超過12μg思維點撥找臨界條件:一起運動選整體為研究對象,相互作用的摩擦力最大是臨界條件,此時可求一起運動的最大拉力,即相對滑動的最小拉力?！　　　　　　　　　　　　　　　　☆愵}演練12.(2020北京朝陽區(qū)高三下學(xué)期模擬)一輛卡車的平板車廂上放置一個木箱,木箱與接觸面間的動摩擦因數(shù)為μ=,卡車運行在一條平直的公路上,重力加速度g取10 m/s2,木箱所受的最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等。(1)當(dāng)卡車以a=2 m/s2的加速度啟動時,請分析說明木箱是否會發(fā)生滑動。(2)當(dāng)卡車遇到緊急情況剎車停止后,司機下車發(fā)現(xiàn)木箱已經(jīng)撞在駕駛室后邊緣,已知木箱在車上滑行的距離d=4 m,剎車前卡車的車速為v=72 km/h,求卡車剎車時的加速度a1至少為多大。13.A、B兩物體(可視為質(zhì)點)質(zhì)量為mA=23 kg、mB=2 kg,用輕質(zhì)彈簧連接,靜止于斜面,斜面足夠長,如圖所示。B物體所在位置下方斜面光滑,上方斜面粗糙,現(xiàn)在B上加一作用力F,使B做加速度a=2 m/s2的勻加速直線運動,A剛好離開擋板時,撤去F。彈簧勁度系數(shù)k=100 N/m,g取10 m/s2。(已知sin 37176。=,cos 37176。=)(1)求撤去外力時,B的速度大小。(2)若撤去外力的同時剪斷彈簧,求B從開始運動至最高點的位移大小。情境設(shè)計微專題1敬畏生命,安全行車——直線運動中的交通安全問題“車禍猛于虎”,據(jù)統(tǒng)計我國每年發(fā)生數(shù)萬起交通事故,危害當(dāng)事者的生命安全,造成財產(chǎn)損失。為此,我國于2003年10月28日公布關(guān)于道路交通安全的《中華人民共和國道路交通安全法》,并先后于2007年與2011年進行修訂,這是我們每個公民在交通出行時必須牢記和遵循的國家法律。在此,我們倡議每個公民都應(yīng)該文明行車、安全出行,堅決遵守國家法律,不亂鳴喇叭、不開英雄車、不超載超速、不疲勞駕駛、不酒后駕駛,禮讓行人、遵守交通信號?！景咐骄俊?2020山東泰安三模)駕車打盹極其危險。某轎車在平直公路上以大小v1=32 m/s的速度勻速行駛,轎車司機老王疲勞駕駛開始打盹時,轎車與前方正以大小v2=18 m/s的速度勻速行駛的大貨車間的距離L=100 m。若老王打盹的時間t1=6 s,醒來時發(fā)現(xiàn)險情緊急剎車,從老王醒來到轎車開始減速行駛所用的時間t0=1 s,轎車減速行駛中所受阻力大小為其重力的710,g取10 m/s2。(1)請通過計算判斷轎車是否會撞上貨車。(2)若從老王開始打盹到轎車開始減速行駛的時間內(nèi)(即t1+t0時間內(nèi)),貨車勻加速到速度大小v3=24 m/s,之后勻速行駛,請通過計算判斷轎車是否會撞上貨車。情境分析本題屬于綜合性、應(yīng)用性題目,以交通安全問題中的“疲勞駕駛”為素材創(chuàng)設(shè)日常生活類情境。建構(gòu)直線運動中追及相遇模型,應(yīng)用運動學(xué)公式解決實際問題?？疾殛P(guān)鍵能力中的理解能力、模型建構(gòu)能力、推理論證能力。提醒大家在日常出行中“文明行車、安全第一”的防范意識,敬畏生命,嚴(yán)防交通事故的發(fā)生,“人人為我、我為人人”,提高社會責(zé)任感。解題指導(dǎo)審題讀取題干獲取信息轎車與前方正以大小v2=18m/s的速度勻速行駛的大貨車間的距離L=100m若不相撞,兩車共速前,轎車位移最多比貨車位移大100m老王打盹的時間t1=6s。從老王醒來到轎車開始減速行駛所用的時間t0=1st1+t0時間內(nèi),轎車?yán)^續(xù)勻速行駛轎車減速行駛中所受阻力大小為其重力的710可求轎車減速的加速度若從老王開始打盹到轎車開始減速行駛的時間內(nèi)(即t1+t0時間內(nèi)),貨車勻加速到速度大小v3=24m/s,之后勻速行駛t1+t0時間內(nèi),貨車完成加速破題第(1)問,轎車勻速行駛7s后勻減速直線運動,相同時間內(nèi)貨車一直勻速運動,判斷與貨車共速時兩車的位移關(guān)系,確定是否相撞。第(2)問,轎車運動性質(zhì)不變,貨車先勻加速7s后再勻速運動,判斷與貨車共速時兩車的位移關(guān)系,確定是否相撞。素養(yǎng)點撥追及、相遇問題中的“一、二、三、四”一個條件:即兩者速度相等,它往往是物體間能夠追上、追不上或兩者距離最大、最小的臨界條件,也是分析判斷的切入點。兩個關(guān)系:即時間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個關(guān)系可通過題干或畫運動示意圖得到。三種情況:①A追上B時,必有xAxB=x0,且vA≥vB。②要使兩物體恰好不相撞,兩物體同時到達同一位置時速度相同,必有xAxB=x0,vA=vB。③要使兩物體保證不相撞,則要求當(dāng)vA=vB時,xAxBx0,且之后vA≤vB。四步解題:①分別對兩個物體進行研究,分析運動性質(zhì)。②畫出運動過程示意圖。③列出運動學(xué)規(guī)律式和時間、位移的關(guān)系式。④解出結(jié)果,必要時要進行討論?！　　　　　　　　　　　　　　　　☆愵}演練1.(2020山東普通高中學(xué)業(yè)水平等級考試模擬卷一)如圖甲所示,在高速公路的連續(xù)下坡路段通常會設(shè)置避險車道,供發(fā)生緊急情況的車輛避險使用,本題中避險車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過程中剎車失靈,以v0=90 km/h的速度駛?cè)氡茈U車道,如圖乙所示。設(shè)貨車進入避險車道后牽引力為零,貨車與路面間的動摩擦因數(shù)μ=,重力加速度大小g取10 m/s2。(1)為了防止貨車在避險車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象,該避險車道上坡路面的傾角θ應(yīng)該滿足什么條件?設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,結(jié)果用θ的正切值表示。(2)若避險車道路面傾角為15176。,求貨車在避險車道上行駛的最大距離。(已知sin 15176。=,cos 15176。=,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)=72 km/h的速度行駛,司機發(fā)現(xiàn)在x=33 m遠處有人開始橫穿馬路,立即采取剎車措施。已知司機的反應(yīng)時間t1= s,剎車的加速度大小為4 m/s2。(1)從司機發(fā)現(xiàn)情況至汽車走完33 m距離,經(jīng)過多長時間?此時車速多大?(2)如果行人橫穿20 m寬的馬路,橫穿速度為5 m/s,行人是否可能有危險?(3)如果剎車的加速度大小為12 m/s2,按(2)中條件,此時行人橫穿馬路是否有危險?第二講　力與直線運動體系構(gòu)建真題感悟高考真題　解析在位移s與時間t的關(guān)系圖像中,斜率表示速度。0~t1,斜率增大,乘客加速下樓,加速度向下,根據(jù)牛頓第二定律,mgFN=ma,得出FNmg,選項A錯誤。t1~t2,