临界问题与极值-等时圆—高中物理一轮复习课件.pptx

1、1（14分）一列简谐横波在x轴上传播，如图所示，实线为t0时刻的波形图，虚线为t0.2s后的波形图，求：此波的波速为多少？若tT且波速为165m/s，试通过计算确定此波沿何方向传播？每日一题每日一题2021高考总复习 第三单元 课时6动力学临界与极值 等时圆 考点巧讲-动力学的板块模型1.模型特点：滑块(视为质点)置于长木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的作用下发生相对滑动。2.摩擦力方向的特点(1)若“板块”同向运动,且“一快一慢”,则“快”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为阻力,“慢”的物体受到的另一个物体对它的摩擦力为动力。(2)若“板块”反向运动,则每个物体受到的

2、另一个物体对它的摩擦力均为阻力。3.两种位移关系滑块从木板的一端运动到另一端的过程中,若滑块和木板向同一方向运动,则滑块的位移和木板的位移之差等于木板的长度;若滑块和木板向相反方向运动,则滑块的位移和木板的位移之和等于木板的长度。考点巧讲-动力学的板块模型3.滑块木板模型思维模板(1)2(1)2.25 m/s25 m/s2 2(2)1(2)1.8 m8 m考点巧讲模型模型1 1水平面上的板块模型水平面上的板块模型例1.如图所示,一木箱静止在长平板车上,某时刻平板车以a=2.5 m/s2的加速度由静止开始向右做匀加速直线运动,当速度达到v=9 m/s时改做匀速直线运动,已知木箱与平板车之间的动摩

3、擦因数=0.225,木箱与平板车之间的最大静摩擦力与滑动静擦力相等(g取10 m/s2)。求:(1)车在加速过程中木箱运动的加速度的大小。(2)要使木箱不从平板车上滑落,木箱开始时距平板车左端的最小距离。解析考点巧讲(1)0(1)0.1 1(2)0(2)0.96 m96 m考点巧讲变式.长为1.5 m的长木板B静止放在水平冰面上,小物块A以某一初速度从木板B的左端滑上长木板B,直到A、B的速度相同,此时A、B的速度为v=0.4 m/s,然后A、B又一起在水平冰面上滑行了8 cm后停下。若小物块A可视为质点,它与长木板B的质量相同,A、B间的动摩擦因数1=0.25。求:(取g=10 m/s2)(

4、1)小物块与冰面间的动摩擦因数。(2)小物块相对于长木板滑行的距离。解析考点巧讲考点巧讲一一动动力学中力学中临临界与极界与极值问题值问题1.临界或极值条件的标志(1)有些题目中有“刚好”“恰好”“正好”等字眼,即表明题述的过程存在着临界点。(2)若题目中有“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词语,表明题述的过程存在着“起止点”,而这些起止点往往对应临界状态。(3)若题目中有“最大”“最小”“至多”“至少”等字眼,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点。(4)若题目要求“最终加速度”“稳定速度”等,即是求收尾加速度或收尾速度,一般也是极值问题。考点巧讲2.常见临界(极值)问题的条件(

5、1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是相互作用的弹力为零,加速度相等。(2)是否相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。(3)绳子是否断裂与张弛的临界条件:绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子张弛的临界条件是FT=0。(4)滑块在滑板上滑下与不滑下的临界条件:滑块滑到滑板一端时,两者速度相同。(5)加速度的极值条件:当所受合力最大时,具有最大加速度;合力最小时,具有最小加速度。(6)速度最大的极值条件:应通过运动过程分析,很多情况下当加速度为零时速度最大。3.解决动力学临界、极值问题的常用方法方法1:数学极值法将物理过程通过数学公式表达出来,根据数学

6、表达式解出临界条件。方法2:极限分析法把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的。方法3:假设分析法临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法来解决问题。考点巧讲D D素养达成例4.如图所示,水平面上的小车内固定一个倾角为30的光滑斜面,平行于斜面的细绳一端固定在车上,另一端系着一个质量为m的小球,小球和小车均处于静止状态。当小车在水平面上向左加速且加速度大小不超过a1时,小球仍能够和小车保持相对静止;当小车在水平面上向右加速且加速度大小不超过a2时,小球仍能够和小车保持相对静

7、止。则a1和a2 之比为()。(1)1.5 m/s(1)1.5 m/s2 2(2)6s(2)6s素养达成变式3.新春佳节,许多餐厅生意火爆,常常人满为患,为能服务更多的顾客,服务员需要用最短的时间将菜肴送至顾客处(设菜肴送到顾客处速度恰好为零)。某次服务员用单手托托盘的方式(如图所示)给12 m远处的顾客上菜,要求全程托盘水平。若托盘和碗之间的动摩擦因数1=0.15,托盘与手间的动摩擦因数2=0.2,服务员上菜时的最大速度为3 m/s。假设服务员加速、减速过程中都做匀变速直线运动,且可认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力。重力加速度g取10 m/s2。求:(1)服务员运动的最大加速度。(2)服务员上

8、菜所用的最短时间。考点巧讲二二“等时圆”模型应用“等时圆”模型解题思维程序例5.如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点。竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60,C是圆环轨道的圆心。已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动;c球由C点自由下落。则()。CA.a球最先到达M点B.b球最先到达M点C.c球最先到达M点D.b球和c球都可能最先到达M点考点巧讲例题.如图所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是半圆的圆心,它们处在同一竖直平面内。现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF,它们的两

9、端分别位于上下两圆的圆周上,轨道与竖直直径的夹角关系为。现让一小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为()。A.tAB=tCD=tEFB.tABtCDtEFC.tABtCDtEFD.tAB=tCDtEF“等时圆”模型B B“等时圆”模型A A解决临界与极值问题基本思路:(1)认真审题,详尽分析问题中变化的过程(包括分析整体过程中有几个阶段);(2)寻找过程中变化的物理量;(3)探索物理量的变化规律;(4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系。课后作业1.1.整理本节笔记并完成每日一题；整理本节笔记并完成每日一题；2.2.预习课时预习课时7 7。