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1、直线运动的多过程问题的处理单一•的-•个物理过程在高考儿乎没有出题的可能性,要想使得问题变得复杂,考察学牛的综合分析能力,多过程的物理题显然I•分必要,有时还以多物体、多过程的题H出现在历年高考中,这类题目是搂见不鲜的,下面笔者对这类题「I的做一点分析,以探究其中的规律、处理技巧和注意事项。一、运动组合类例1、一架军用直升机悬停在距离地面64m的高处,将一箱军用物资由静止开始投下,如果不打开物资上的口动减速伞,物资经4s落地.为了防止物资与地面的剧烈撞击,需在物资距离地而一定高度时将物资上携带的自动减速伞打开.已知物资接触地而的安全限速为2m/s,减速
2、伞打开后物资所受空气阻力恒为打开前的18倍•减速伞打开前空气阻力大小恒定,忽略减速伞打开的时间,取^=10nVs2.求:(1)减速伞打开时物资离地而的高度至少为多少?(2)物资运动的时间至少为多少?解析:(1)设物资质量为加,减速伞打开前物资所受空气阻力为于,物资的加速度大小为4,减速伞扌丁开后物资的加速度大小为不打开伞的情况下,物资经r=4s落地.由牛顿第二定律和运动学公式得mg_/=1.H='^aF解得a=8m/s2,f=0.2加g物资落地速度恰为e=2m/s时,减速伞打开时物资的高度最小设为/?,开伞时物资的速度设为%,由牛顿第二定律和运动学
3、公式得18f-mg=ma22a2ci2解得=26m/s2,h=15m(2)由上面的求解过程,可得开伞时的速度v0=28m/s开伞前的运动时间t=~=3.5sci开伞后的运动时间b=~—=1S故物资运动的时间至少为ti+t2=4.5s.答案:(1)15m(2)4.5s点评:直线运动我们学了三类:一是匀速直线运动,二是匀加速直线运动,三是匀减速直线运动。实际上所谓的多过程就是以上三种运动的重新排列组合而已。解题时要注意以下问题:首先明了是哪対种或三种纽•合,其次要知道每个过程的加速度一定不相同,分别求岀各段加速度,再次要知道第一过程的末速度是第二过程
4、的初速度,解题时就设这个过渡速度为V,可以减少未知数。最后,利用总位移(或时间)等于各段位移(或时间)之和,列方程即可。•疯狂操练,举一反三1-1.(2011±海第31题).如图,质量m=2kg的物体静止于水平地血的A处,A、B间距£二20肌川人小为307,沿水平方向的外力拉此物体,经r0=25拉至13处。(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6□JRg=10/7?/s2)(1)求物体与地血间的动摩擦因数卩;(2)用大小为30N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作川的最短时间t。解析:答案.(
5、12分)(1)物体做匀加速运动22L2x2022=10(m/s2)由牛顿第二定律F-f=ma(1分)(1分)(1分)/=30-2xl0=10(A^)(1分)0.5(1分)2x1010(2)设F作用的最短时间为f,小午先以大小为d的加速度匀加速『秒,撤去外力后,以人小为的加速度匀减速广秒到达B处,速度恰为0,由牛顿定律Fcos37°一“(mg一Fsind37°)=ma(1分)F(cos37°+“sin37。)30x(0.8+0.5x0.6)in「、(、、、a=—-pig=_0.5xl0=ll・5O/j)(1分)m2a'=—=—5(mIs2)(1分)m由于
6、匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度,因此有at=a't'(1分)•*.t'=—t=f=2.3/(1分)a'5L=Lat2+-ceta(1分)222x20a+2.3。=^11.5+2.32x5=血⑴(1分)(2分)(2)另解:设力F作用的最短时间为t,相应的位移为s,物体到达B处速度恰为0,由动能定理[Fcos37°-—Fsin37。)]$一jumg(L-s)=0ymgL_0.5x2x10x20F(cos37°+//sin37°)~30x(0.8+0.5x0.6)=6.06(m)(1分)rh牛顿定律(1分)Fcos37°-“3g-Fsin37°)=
7、ma.F(cos37°+“sin37。)30x(0.8+0.5x0.6)nc^1Az2x..a=jug=0.5x10=1L5(mIs)(1m2分)19Ts——aV(1分)2[2x6.06V11.5=1.03(5)(1分)1-2.上海市六校2010届如图所示,一质量为1kg的小球套在一根固定的直杆上,直杆与水平面夹角&为30°。现小球在&20N的竖直向上的拉力作川下,从A点静止出发向上运动,已知杆与球间的动摩擦因数“为c试求:(1)小球运动的加速度S(2)若F作用l・2s后撤去,小球上滑过程中距人点最大距离盼(3)若从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经
8、过距4点上方为2.25m的〃点。解析:(1)在力F作用吋有:(Fmg)^/7?3O°-p(F・