高三第一輪復(fù)習(xí)——牛頓運(yùn)動(dòng)定律05.ppt

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律復(fù)習(xí) 高中物理必修1 1 歷史上對(duì)運(yùn)動(dòng)和力的兩種觀點(diǎn)是 2 什么是理想實(shí)驗(yàn) 3 牛頓第一定律的內(nèi)容是 如何理解 4 什么是運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變 有幾種情況 5 為什么力是產(chǎn)生加速度的原因 6 為什么說(shuō)質(zhì)量是慣性的量度 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家 問(wèn)題思考 本章提要 一 牛頓第一定律1 牛頓第一定律給出了力的概念 力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因 運(yùn)動(dòng)狀態(tài)指物體的速度 又根據(jù)加速度定義 有速度變化就一定有加速度 所以可以說(shuō) 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因 不能說(shuō) 力是產(chǎn)生速度的原因 力是維持速度的原因 也不能說(shuō) 力是改變加速度的原因 2 牛頓第一定律給出了慣性的概念 一切物體都有保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的性質(zhì) 這就是慣性 慣性反映了物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度 慣性大的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難改變 質(zhì)量是物體慣性大小的量度 3 牛頓第一定律描述的是理想化狀態(tài) 物體不受外力的狀態(tài) 這和物體所受合外力為零有所區(qū)別 所以不能把牛頓第一定律當(dāng)成牛頓第二定律的特例 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家 問(wèn)題1 弄清牛頓第二定律的矢量性 牛頓第二定律f ma是矢量式 加速度的方向與物體所受合外力的方向相同 在解題時(shí) 可以利用正交分解法進(jìn)行求解 例1 如圖1所示 電梯與水平面夾角為300 當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 人對(duì)梯面壓力是其重力的6 5 則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍 例2 如圖所示 在箱內(nèi)的固定光滑斜面上用平行于斜面的細(xì)線固定一木塊 箱以加速度a勻加速上升時(shí) 箱以加速度a勻加速向左時(shí) 分別求線對(duì)木塊的拉力f1和斜面對(duì)箱的壓力f2 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家 問(wèn)題2 弄清牛頓第二定律的瞬時(shí)性 牛頓第二定律是表示力的瞬時(shí)作用規(guī)律 描述的是力的瞬時(shí)作用效果 產(chǎn)生加速度 物體在某一時(shí)刻加速度的大小和方向 是由該物體在這一時(shí)刻所受到的合外力的大小和方向來(lái)決定的 當(dāng)物體所受到的合外力發(fā)生變化時(shí) 它的加速度隨即也要發(fā)生變化 f ma對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的每一瞬間成立 加速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量 即同時(shí)產(chǎn)生 同時(shí)變化 同時(shí)消失 例3 如圖 a 所示 一質(zhì)量為m的物體系于長(zhǎng)度分別為l1 l2的兩根細(xì)線上 l1的一端懸掛在天花板上 與豎直方向夾角為 l2水平拉直 物體處于平衡狀態(tài) 現(xiàn)將l2線剪斷 求剪斷瞬時(shí)物體的加速度 問(wèn)題3 弄清牛頓第二定律的獨(dú)立性 當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí) 各力將獨(dú)立地產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度 力的獨(dú)立作用原理 而物體表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際加速度是物體所受各力產(chǎn)生加速度疊加的結(jié)果 那個(gè)方向的力就產(chǎn)生那個(gè)方向的加速度 例4 如圖3所示 一個(gè)劈形物體m放在固定的斜面上 上表面水平 在水平面上放有光滑小球m 劈形物體從靜止開(kāi)始釋放 則小球在碰到斜面前的運(yùn)動(dòng)軌跡是 a 沿斜面向下的直線b 拋物線c 豎直向下的直線d 無(wú)規(guī)則的曲線 問(wèn)題4 弄清牛頓第二定律的同一性 加速度和合外力 還有質(zhì)量 是同屬一個(gè)物體的 所以解題時(shí)一定要把研究對(duì)象確定好 把研究對(duì)象全過(guò)程的受力情況都搞清楚 x 求m受到的摩擦力 m m 牛頓定律的應(yīng)用 1 類型 a 已知受力 f合 已知一段運(yùn)動(dòng) v0 vt s t中的三個(gè) 2 步驟 1 明確研究對(duì)象 整體或單個(gè)物體 2 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 運(yùn)動(dòng)情況分析 3 研究對(duì)象在兩個(gè)力作用下做加速運(yùn)動(dòng) 一般用平行四邊形定則 或三角形定則 解題 若研究對(duì)象在三個(gè)以上的力作用下做加速運(yùn)動(dòng) 一般用正交分解法解題 注意靈活選取坐標(biāo)軸的方向 既可以分解力 也可以分解加速度 當(dāng)研究對(duì)象在研究過(guò)程的不同階段受力情況有變化時(shí) 那就必須分階段進(jìn)行受力分析 4 列方程求解 例4 如圖所示 質(zhì)量為m 4kg的物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 0 5 在與水平成 37o角的恒力f作用下從靜止起向右前進(jìn)t1 2s后 撤去f 又經(jīng)過(guò)t2 4s物體剛好停下 求 f的大小 最大速度v 總位移s 問(wèn)題5 弄清面接觸物體分離的條件及應(yīng)用 相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用 對(duì)于面接觸的物體 在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r(shí) 它們將要分離 抓住相互接觸物體分離的這一條件 就可順利解答相關(guān)問(wèn)題 下面舉例說(shuō)明 例5 一根勁度系數(shù)為k 質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧 上端固定 下端系一質(zhì)量為m的物體 有一水平板將物體托住 并使彈簧處于自然長(zhǎng)度 如圖所示 現(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a a g 勻加速向下移動(dòng) 求經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間木板開(kāi)始與物體分離 網(wǎng)絡(luò)教學(xué)專家 例6 如圖所示 一個(gè)彈簧臺(tái)秤的秤盤(pán)質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計(jì) 盤(pán)內(nèi)放一個(gè)物體p處于靜止 p的質(zhì)量m 12kg 彈簧的勁度系數(shù)k 300n m 現(xiàn)在給p施加一個(gè)豎直向上的力f 使p從靜止開(kāi)始向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 已知在t 0 2s內(nèi)f是變力 在0 2s以后f是恒力 g 10m s2 則f的最小值是 f的最大值是 問(wèn)題6 分析臨界問(wèn)題 例7 如圖所示 細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊a的頂端p處 細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球 當(dāng)滑塊至少以加速度a 向左運(yùn)動(dòng)時(shí) 小球?qū)瑝K的壓力等于零 當(dāng)滑塊以a 2g的加速度向左運(yùn)動(dòng)時(shí) 線中拉力t 問(wèn)題7 必須會(huì)用整體法和隔離法解題 兩個(gè)或兩個(gè)以上物體相互連接參與運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)稱為連接體 以平衡態(tài)或非平衡態(tài)下連接體問(wèn)題擬題屢次呈現(xiàn)于高考卷面中 是考生備考臨考的難點(diǎn)之一 例8 如圖a b兩木塊的質(zhì)量分別為ma mb 在水平推力f作用下沿光滑水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng) 求a b間的彈力fn 例9 如圖 傾角為 的斜面與水平面和質(zhì)量為的木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 木塊沿斜面加速下滑時(shí)斜面仍保持靜止 求水平面給斜面的摩擦力大小和方向 例10 如圖所示 水平粗糙的地面上放置一質(zhì)量為m 傾角為 的斜面體 斜面體表面也是粗糙的有一質(zhì)量為m的小滑塊以初速度v0由斜面底端滑上斜面上經(jīng)過(guò)時(shí)間t到達(dá)某處速度為零 在小滑塊上滑過(guò)程中斜面體保持不動(dòng) 求此過(guò)程中水平地面對(duì)斜面體的摩擦力與支持力各為多大 問(wèn)題9 必須會(huì)分析傳送帶有關(guān)的問(wèn)題 例13 如圖所示 某工廠用水平傳送帶傳送零件 設(shè)兩輪子圓心的距離為s 傳送帶與零件間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 傳送帶的速度恒為v 在p點(diǎn)輕放一質(zhì)量為m的零件 并使被傳送到右邊的q處 設(shè)零件運(yùn)動(dòng)的后一段與傳送帶之間無(wú)滑動(dòng) 則傳送所需時(shí)間為 摩擦力對(duì)零件做功為 ab 例14 如圖所示 傳送帶與地面的傾角 37 從a到b的長(zhǎng)度為16 傳送帶以v0 10m s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 在傳送帶上端無(wú)初速的放一個(gè)質(zhì)量為0 5 的物體 它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù) 0 5 求物體從a運(yùn)動(dòng)到b所需的時(shí)間是多少 sin37 0 6 cos37 0 8 問(wèn)題10 必須會(huì)分析求解聯(lián)系的問(wèn)題 例15 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的 大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力 現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室 小球孔徑略大于細(xì)桿直徑 如圖21所示 1 當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí) 調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小 使小球在桿上作勻速運(yùn)動(dòng) 這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0 5倍 求小球與桿間的動(dòng)摩擦因數(shù) 2 保持小球所受風(fēng)力不變 使桿與水平方向間夾角為370并固定 則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s所需時(shí)間為多少 sin370 0 6 cos370 0 8 圖21 g 典型錯(cuò)誤之二 受力分析漏掉重力 例17 蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳 翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目 一個(gè)質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員 從離水平網(wǎng)面3 2m高處自由下落 著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5 0m高處 已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1 2s 若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理 求此力的大小 g 10m s2 14 一小圓盤(pán)靜止在桌布上 位于一方桌的水平桌面的中央 桌布的一邊與桌的ab邊重合 如圖 已知盤(pán)與桌布間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 1 盤(pán)與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 2 現(xiàn)突然以恒定加速度a將桌布抽離桌面 加速度的方向是水平的且垂直于ab邊 若圓盤(pán)最后未從桌面掉下 則加速度a滿足的條件是什么 以g表示重力加速度 12 如圖所示 質(zhì)量為m的木板放在傾角為 的光滑斜面上 質(zhì)量為m的人在木板上跑 假如腳與板接觸處不打滑 1 要保持木板相對(duì)斜面靜止 人