【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 以忽略的鐵塊。假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。(g取10 m/s2)(1)若在鐵塊上施加一個(gè)隨時(shí)間均勻增大的水平力F=kt,通過(guò)摩擦力傳感器描繪出鐵塊受到木板的摩擦力Ff隨時(shí)間t變化的圖像如圖乙所示。求木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1和木板與鐵塊間的動(dòng)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(yùn)動(dòng)到木板右端所用的時(shí)間。考法4　動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問(wèn)題(含彈簧問(wèn)題)(M)規(guī)律方法　動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問(wèn)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(wèn)題(或過(guò)程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài))暴露出來(lái),以達(dá)到正確解決問(wèn)題的目的假設(shè)法臨界問(wèn)題存在多種可能,特別是有非此即彼兩種可能時(shí),或變化過(guò)程中可能出現(xiàn)臨界條件、也可能不出現(xiàn)臨界條件時(shí),往往用假設(shè)法解決問(wèn)題數(shù)學(xué)法將物理過(guò)程轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)表達(dá)式,根據(jù)數(shù)學(xué)表達(dá)式解出臨界條件(1)彈簧彈力的大小可根據(jù)胡克定律計(jì)算(在彈性限度內(nèi)),即F=kx,其中x是彈簧的形變量(與原長(zhǎng)相比的伸長(zhǎng)量或縮短量,不是彈簧的實(shí)際長(zhǎng)度)。(2)高中研究的彈簧一般都是輕彈簧(不計(jì)彈簧自身的質(zhì)量,也不會(huì)有動(dòng)能和加速度)。(3)不論彈簧處于何種運(yùn)動(dòng)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)榱恪！镜淅?】(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(lái)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(yùn)動(dòng)。則下列說(shuō)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(diǎn)撥兩個(gè)相互接觸的物體被彈簧彈開(kāi),這兩個(gè)物體恰好分開(kāi)的位置,就是臨界點(diǎn)?！扒『梅珠_(kāi)”既可以認(rèn)為已經(jīng)分開(kāi),也可以認(rèn)為還未分開(kāi)。認(rèn)為已分開(kāi),那么這兩個(gè)物體間的彈力必然為零。認(rèn)為未分開(kāi),那么這兩個(gè)物體的速度、加速度必然相等。同時(shí)利用這兩個(gè)結(jié)論,就能分析出此時(shí)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(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為12μ。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g?，F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則(　　)2μmg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止=52μmg時(shí),A的加速度為13μg3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng),B的加速度不會(huì)超過(guò)12μg思維點(diǎn)撥找臨界條件:一起運(yùn)動(dòng)選整體為研究對(duì)象,相互作用的摩擦力最大是臨界條件,此時(shí)可求一起運(yùn)動(dòng)的最大拉力,即相對(duì)滑動(dòng)的最小拉力?！　　　　　　　　　　　　　　　　☆愵}演練12.(2020北京朝陽(yáng)區(qū)高三下學(xué)期模擬)一輛卡車的平板車廂上放置一個(gè)木箱,木箱與接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=,卡車運(yùn)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(dòng)摩擦力相等。(1)當(dāng)卡車以a=2 m/s2的加速度啟動(dòng)時(shí),請(qǐng)分析說(shuō)明木箱是否會(huì)發(fā)生滑動(dòng)。(2)當(dāng)卡車遇到緊急情況剎車停止后,司機(jī)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(shí)的加速度a1至少為多大。13.A、B兩物體(可視為質(zhì)點(diǎn))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(zhǎng),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(yùn)動(dòng),A剛好離開(kāi)擋板時(shí),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(shí),B的速度大小。(2)若撤去外力的同時(shí)剪斷彈簧,求B從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的位移大小。情境設(shè)計(jì)微專題1敬畏生命,安全行車——直線運(yùn)動(dòng)中的交通安全問(wèn)題“車禍猛于虎”,據(jù)統(tǒng)計(jì)我國(guó)每年發(fā)生數(shù)萬(wàn)起交通事故,危害當(dāng)事者的生命安全,造成財(cái)產(chǎn)損失。為此,我國(guó)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(guó)道路交通安全法》,并先后于2007年與2011年進(jìn)行修訂,這是我們每個(gè)公民在交通出行時(shí)必須牢記和遵循的國(guó)家法律。在此,我們倡議每個(gè)公民都應(yīng)該文明行車、安全出行,堅(jiān)決遵守國(guó)家法律,不亂鳴喇叭、不開(kāi)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(hào)?！景咐骄俊?2020山東泰安三模)駕車打盹極其危險(xiǎn)。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(jī)老王疲勞駕駛開(kāi)始打盹時(shí),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(shí)間t1=6 s,醒來(lái)時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情緊急剎車,從老王醒來(lái)到轎車開(kāi)始減速行駛所用的時(shí)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(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷轎車是否會(huì)撞上貨車。(2)若從老王開(kāi)始打盹到轎車開(kāi)始減速行駛的時(shí)間內(nèi)(即t1+t0時(shí)間內(nèi)),貨車勻加速到速度大小v3=24 m/s,之后勻速行駛,請(qǐng)通過(guò)計(jì)算判斷轎車是否會(huì)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(wèn)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(yùn)動(dòng)中追及相遇模型,應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決實(shí)際問(wèn)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(shí),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(huì)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(shí)間t1=6s。從老王醒來(lái)到轎車開(kāi)始減速行駛所用的時(shí)間t0=1st1+t0時(shí)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(kāi)始打盹到轎車開(kāi)始減速行駛的時(shí)間內(nèi)(即t1+t0時(shí)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(shí)間內(nèi),貨車完成加速破題第(1)問(wèn),轎車勻速行駛7s后勻減速直線運(yùn)動(dòng),相同時(shí)間內(nèi)貨車一直勻速運(yùn)動(dòng),判斷與貨車共速時(shí)兩車的位移關(guān)系,確定是否相撞。第(2)問(wèn),轎車運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變,貨車先勻加速7s后再勻速運(yùn)動(dòng),判斷與貨車共速時(shí)兩車的位移關(guān)系,確定是否相撞。素養(yǎng)點(diǎn)撥追及、相遇問(wèn)題中的“一、二、三、四”一個(gè)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(diǎn)。兩個(gè)關(guān)系:即時(shí)間關(guān)系和位移關(guān)系,這兩個(gè)關(guān)系可通過(guò)題干或畫運(yùn)動(dòng)示意圖得到。三種情況:①A追上B時(shí),必有xAxB=x0,且vA≥vB。②要使兩物體恰好不相撞,兩物體同時(shí)到達(dá)同一位置時(shí)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(shí),xAxBx0,且之后vA≤vB。四步解題:①分別對(duì)兩個(gè)物體進(jìn)行研究,分析運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。②畫出運(yùn)動(dòng)過(guò)程示意圖。③列出運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律式和時(shí)間、位移的關(guān)系式。④解出結(jié)果,必要時(shí)要進(jìn)行討論。　　　　　　　　　　　　　　　　　類題演練1.(2020山東普通高中學(xué)業(yè)水平等級(jí)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(huì)設(shè)置避險(xiǎn)車道,供發(fā)生緊急情況的車輛避險(xiǎn)使用,本題中避險(xiǎn)車道是主車道旁的一段上坡路面。一輛貨車在行駛過(guò)程中剎車失靈,以v0=90 km/h的速度駛?cè)氡茈U(xiǎn)車道,如圖乙所示。設(shè)貨車進(jìn)入避險(xiǎn)車道后牽引力為零,貨車與路面間的動(dòng)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(xiǎn)車道上停下后發(fā)生溜滑現(xiàn)象,該避險(xiǎn)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(dòng)摩擦力,結(jié)果用θ的正切值表示。(2)若避險(xiǎn)車道路面傾角為15176。,求貨車在避險(xiǎn)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(jī)發(fā)現(xiàn)在x=33 m遠(yuǎn)處有人開(kāi)始橫穿馬路,立即采取剎車措施。已知司機(jī)的反應(yīng)時(shí)間t1= s,剎車的加速度大小為4 m/s2。(1)從司機(jī)發(fā)現(xiàn)情況至汽車走完33 m距離,經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間?此時(shí)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(xiǎn)?(3)如果剎車的加速度大小為12 m/s2,按(2)中條件,此時(shí)行人橫穿馬路是否有危險(xiǎn)?第二講　力與直線運(yùn)動(dòng)體系構(gòu)建真題感悟高考真題　解析在位移s與時(shí)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(xiàng)A錯(cuò)誤。t1~t2,