高一物理暑假专题向量的综合应用人教版知识精讲.doc

《高一物理暑假专题向量的综合应用人教版知识精讲.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、高一物理暑假专题向量的综合应用人教版【本讲教育信息】一.教学内容：力学中的斜面模型（一）斜面上的动力学问题的解题策略受力分析，建立坐标系进行正交分解，利用三大定律列方程求解。易错点：在计算正压力时遗漏除重力以外的其他力产生的作用而导致摩擦力大小计算错误。例1：如图1所示，三角形木块放在倾角为的斜面上，若木块与斜面间的摩擦Fθ系数tan，则无论作用在木块上竖直向下的外力F多大，木块都不会滑动，这种现象叫做“自锁”。千斤顶的原理与之类似。请证明之。图1证明：当F作用在物体上时，沿斜面向下的力为(Fmg)sin，假设物体滑动，则沿斜面向上的摩擦力为：(

2、Fmg)cos由tan，可得：(Fmg)cos(Fmg)sin从上式可以看出，无论力F多大，能提供给物体的“滑动摩擦力”总是大于下滑力，所以物体不会滑动。（二）斜面上的多体问题命题方向常以静力学滑块和电磁场中的电荷、导体棒为对象。对静力学滑块常用整体法与隔离法处理；而对于电磁场中的电荷、导体棒则从受力分析、分析运动状态来确定用什么定律解决。所以打好力学基础是关键。例2：如图2所示，质量为M的劈块，其左右劈面的倾角分别为130、245，质量分别为m13kg和m22.0kg的两物块，同时分别从左右劈面的顶端自静止开始下滑，劈块始终与水平面保持

3、相对静止，各相互接触面之间的动摩擦因数均为0.20，求两物块下滑过程中（m1和m2均未达到底端）劈块受到地面的摩擦力（g10m/s2）。m1m2θ1Mθ2图2解析：选M、m1和m2构成的整体为研究对象，把在相同时间内，M保持静止、m1和m2分别以不同的加速度下滑三个过程视为一个整体过程来研究。根据各种性质的力产生的条件，在水平方向，整体除受到地面的静摩擦力外，不可能再受到其他力；如果受到静摩擦力，那么此力便是整体在水平方向受到的合外力。根据系统牛顿第二定律，取水平向左的方向为正方向，则有：F合xMam1a1xm2a2x其中a、a1x和a2x分别为

4、M、m1和m2在水平方向的加速度的大小，而：a0a1xg(sin30cos30)cos30a2xg(sin45cos45)cos45F合xm1g(sin30cos30)cos30m2g(sin45cos45)cos453.1N负号表示整体在水平方向受到的合外力的方向与选定的正方向相反，所以劈块受到地面的摩擦力的大小为3.1N，方向水平向右。例3：如图3所示，质量M10kg的木楔ABC静止于粗糙的水平面上，动摩擦因数0.02。在木楔的倾角为30的斜面上，有一质量m1.0kg的木块从静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s1.4m时，其

5、速度v1.4m/s，在这过程中楔没有动，2求地面对楔的摩擦力的大小和方向（重力加速度取10m/s）。AmBθMC图3解析：若采用隔离法，分析木楔M时，受的力特别多，求解繁琐，该题中，虽然m与M的加速度不同，但仍可用整体法，只是牛顿第二定律应写成：F外m1a1m2a2由v22v022as，得木块m沿斜面向下运动的加速度为：av1.42m/s22s21.40.7m/s2将物块m和木楔M看作一个整体，它们在竖直方向受到重力和地面的支持力；在水平方向如果受力只能是摩擦力，暂设其存在，大小为Ff，木楔的加速度为零，只有物块加速度a，如图4所示，沿水平方

6、向和竖直方向分解物块加速度a。对整体在水平方向上运用牛顿第二定律，得Ffmaxmacos，解得Ff0.6N，因为Ff应与ax同向，所以木楔受到的摩擦力水平向左。图4点评：若一个系统内各个物体的加速度不相同，又不需要求系统内物体间的相互作用力时，利用牛顿第二定律应用整体法解题方便很多。本题也可以用隔离法求解，请同学们试一试。例4：如图5所示，在水平地面上有一辆运动的平板小车，车上固定一个盛水的杯子，杯子的直径为R。当小车做匀加速运动时，水面呈如图所示状态，左右液面的高度差为h，则小车的加速度方向指向何处？加速度的大小为多少？Rh图5解析：我们由

7、图可以看出物体的运动情况，根据杯中水的形状，可以构建这样的一个模型：一个物块放在光滑的斜面上（倾角为），重力和斜面的支持力的合力提供物块沿水平方向的加速度，其加速度agtan。我们取杯中水面上的一滴水为研究对象，它相对静止在“斜面”上，可以得出其加速度为agtan，而tanh，得：Rgh，方向水平向右。R点评：在本题中可以突出物体的受力特征，建立等效模型，用简捷的等效物理模型代替那些真实的、复杂的物理情景，从而使复杂问题的求解过程得到直观、优化。（三）斜面上的平抛问题解题时在应用平抛运动特点的同时更要善于利用斜面的优势，如倾角等。例5：如图6

8、所示从倾角为的足够长的斜面上的A点，先后将同一小球以不同的初速度水平向右抛出，第一次初速度为v1，球落到斜面