抛体运动与圆周运动专题复习.ppt

(1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力; (2)滑块与木板之间的动摩擦因数; (3)滑块在木板上滑过的距离。 【解题探究】 (1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力的求解思路。 ①先求滑块滑到轨道底端的速度v: a.物理规律:_________; b.方程式:___________。 ②求滑块滑到轨道B点时轨道的支持力FN: a.物理规律:_____________; b.方程式:_____________。 ③利用_____________得滑块对轨道的压力。 动能定理 牛顿第二定律 牛顿第三定律 (2)滑块与木板之间的动摩擦因数μ2的求解思路。 ①先求木板加速和与滑块共同减速的加速度a1、a2: a.物理依据:_________________________; b.方程式:_______。 ②求木板与地面间的动摩擦因数μ1: a.物理规律:_____________; b.方程式:_________________。 ③滑块与木板之间的动摩擦因数μ2: a.物理规律:_____________; b.方程式:___________________。 v -t图像的斜率表示加速度 牛顿第二定律 μ1(M+m)g=(M+m)a2 牛顿第二定律 μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1 (3)请分析滑块在木板上滑过的距离与滑块、木板的位移的关系。 提示:滑块在木板上滑过的距离等于滑块、木板的位移之差。 【解析】(1)滑块从A到B的过程,由动能定理得: (1分) 在B点由牛顿第二定律得: 　 (1分) 解得:FN=30N (1分) 由牛顿第三定律得滑块对轨道的压力大小为30N,方向竖直向 下。　 (1分) (2)由图像可得木板加速的加速度a1=1m/s2 (1分) 滑块与木板共同减速的加速度大小a2=1m/s2 (1分) 设木板与地面间的动摩擦因数为μ1,滑块与木板间的动摩擦因 数为μ2 在1～2s内,对滑块和木板整体由牛顿第二定律得: μ1(M+m)g=(M+m)a2　 (1分) 在0～1s内,对木板由牛顿第二定律得: μ2mg-μ1(M+m)g=Ma1　 (1分) 解得:μ1=0.1　μ2=0.5　 (1分) (3)滑块在木板上滑动过程由牛顿第二定律得: μ2mg=ma,设滑块在木板上滑动时间为t1, 则t1=1s (1分) 由运动学公式得:v1=v-at1　 (1分) 木板的位移:　 (1分) 滑块的位移: (1分) 滑块在木板上滑动的距离:Δx=x2-x1　 (1分) 解得:Δx=3m (1分) 答案:(1)30N　方向竖直向下　(2)0.5　(3)3 m 【拓展延伸】上题中: (1)滑块经过B点时对圆弧轨道的压力与圆弧轨道的半径有关吗, 圆弧轨道的半径可以是任意值吗? 提示:滑块经过B点时对圆弧轨道的压力F=3mg,与圆弧轨道的半 径无关;由于滑块在木板上滑动时的v -t图像是确定的,故滑块 滑上木板时的速度也是确定的,滑块在圆弧轨道上滑下,由mgR= mv2可知圆弧轨道的半径大小是唯一确定的。 (2)滑块在木板上滑动过程中滑块机械能的减少量等于滑块和木板由于摩擦产生的内能吗,为什么? 提示:滑块在木板上滑动过程中,滑块在滑块与木板的摩擦力作用下减速,木板在滑块与木板的摩擦力和木板与地面的摩擦力作用下加速,由功能关系可知滑块减少的机械能一部分转化为滑块和木板由于摩擦产生的内能,一部分转化为木板与地面由于摩擦产生的内能,还有一部分转化为木板的机械能,故滑块在木板上滑动过程中滑块机械能的减少量大于滑块和木板由于摩擦产生的内能。 【总结提升】　解决圆周运动动力学问题的一般步骤 (1)首先要明确研究对象; (2)对其受力分析明确向心力的来源; (