人教必修1全國通用版：第4章-牛頓運(yùn)動定律牛頓運(yùn)動定律-章末小結(jié)4

1知識結(jié)構(gòu)2規(guī)律方法3觸及高考第二頁第二頁，共45頁。知識結(jié)構(gòu)第三頁第三頁，共45頁。第四頁第四頁，共45頁。第五頁第五頁，共45頁。第六頁第六頁，共45頁。規(guī)律方法第七頁第七頁，共45頁。一、整體法與隔離法在分析連接體問題中的應(yīng)用1．連接體多個相互關(guān)聯(lián)的物體組成的物體系統(tǒng)。如疊在一起、并排放在一起或用繩(或桿)連在一起的幾個物體。2．隔離法與整體法(1)隔離法的選取原則：若連接體或關(guān)聯(lián)體內(nèi)各物體的加速度不相同，或者要求出系統(tǒng)內(nèi)兩物體之間的作用力時，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。第八頁第八頁，共45頁。(2)整體法的選取原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個整體來分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)。(3)整體法、隔離法交替運(yùn)用原則：若連接體內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離法選取合適的研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力。即“先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”。第九頁第九頁，共45頁。ACD第十頁第十頁，共45頁。A．無論粘在哪個木塊上面，系統(tǒng)加速度都將減小B．若粘在A木塊上面，繩的拉力減小，A、B間摩擦力不變C．若粘在B木塊上面，繩的拉力增大，A、B間摩擦力減小D．若粘在C木塊上面，繩的拉力和A、B間摩擦力都減小第十一頁第十一頁，共45頁。解析：因無相對滑動，所以，無論橡皮泥粘到哪塊上，取整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律都有：F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a，a都將減小，故A正確；若粘在A或B木塊上面，以C為研究對象，有：F－μmg－T＝ma，a減小，F(xiàn)、μmg不變，所以，繩子拉力T增大，故B錯誤；若粘在B木塊上面，以A為研究對象，fA＝ma，a減小，m不變，A所受摩擦力減小，故C正確；若粘在C木塊上面，a減小，AB間的摩擦力減小，再以AB整體為研究對象，有T－2μmg＝2ma，則可知拉力T減小，故D正確，故選A、C、D。第十二頁第十二頁，共45頁。二、動力學(xué)問題中的臨界和極值問題1．臨界極值問題：在運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解動力學(xué)問題時，常常討論相互作用的物體是否會發(fā)生相對滑動，相互接觸的物體是否會發(fā)生分離等等。這類問題就是臨界問題。2．解題關(guān)鍵：解決臨界問題的關(guān)鍵是分析臨界狀態(tài)，挖掘臨界條件。常見的臨界條件：(1)接觸與脫離的臨界條件：兩物體相接觸或脫離的臨界條件是彈力FN＝0。(2)相對靜止或相對滑動的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對靜止時，常存在著靜摩擦力，則相對靜止或相對滑動的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大值或?yàn)榱?。第十三頁第十三頁，?5頁。(3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是絕對張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是FT＝0。(4)加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體在受到變化的外力作用下運(yùn)動時，其加速度和速度都會不斷變化，當(dāng)所受合外力最大時，具有最大加速度；合外力最小時，具有最小加速度。當(dāng)出現(xiàn)加速度為零時，物體處于臨界狀態(tài)，所以對應(yīng)的速度便會出現(xiàn)最大值或最小值。第十四頁第十四頁，共45頁。3．解決臨界問題的一般方法(1)極限法：題設(shè)中若出現(xiàn)“最大”“最小”“剛好”等這類詞語時，一般就隱含著臨界問題，解決這類問題時，常常是把物理問題(或物理過程)引向極端，進(jìn)而使臨界條件或臨界點(diǎn)暴露出來，達(dá)到快速解決有關(guān)問題的目的。(2)假設(shè)法：有些物理問題在變化過程中可能會出現(xiàn)臨界問題，也可能不出現(xiàn)臨界問題，解答這類題，一般要用假設(shè)法。(3)數(shù)學(xué)推理法：根據(jù)分析的物理過程列出相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，然后由數(shù)學(xué)表達(dá)式討論出臨界條件。第十五頁第十五頁，共45頁。第十六頁第十六頁，共45頁。第十七頁第十七頁，共45頁。答案：(1)4.4s

(2)7420N第十八頁第十八頁，共45頁。三、物理圖象在動力學(xué)問題中的應(yīng)用1．常見的圖象形式：物理圖象信息量大，包含知識內(nèi)容全面，好多習(xí)題已知條件是通過物理圖象給出的，動力學(xué)問題中常見的有x－t、v－t、F－t及a－F等圖象。這些圖象反映的是物體的運(yùn)動規(guī)律、受力規(guī)律，而絕非代表物體的運(yùn)動軌跡。2．圖象問題的分析方法：遇到帶有物理圖象的問題時，要認(rèn)真分析圖象，要從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖象給出的信息，再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動定律及運(yùn)動學(xué)公式去解題。第十九頁第十九頁，共45頁。B第二十頁第二十頁，共45頁。A．物體的質(zhì)量m＝1.0kgB．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.40C．前3s內(nèi)物體的平均速度為1.5m/sD．前3s內(nèi)物體所受摩擦力為2N解題指導(dǎo)：(1)利用“v－t”圖象分析各時間段物體的運(yùn)動情況。(2)利用“F－t”圖象分析各時間段物體的受力情況。(3)將兩圖象所給數(shù)據(jù)，由動力學(xué)規(guī)律綜合分析求解。第二十一頁第二十一頁，共45頁。第二十二頁第二十二頁，共45頁。四、動力學(xué)中的傳送帶問題1．水平傳送帶(1)若物體到達(dá)傳送帶的另一端時速度還沒有達(dá)到傳送帶的速度，則該物體一直做勻變速直線運(yùn)動。(2)若物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同，則物體先做勻變速直線運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動。第二十三頁第二十三頁，共45頁。2．傾斜傳送帶(1)一個關(guān)鍵點(diǎn)：對于傾斜傳送帶，分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵。(2)兩種情況。①如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，則物體做勻變速直線運(yùn)動；②如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，則物體先做勻加速直線運(yùn)動，后做勻速直線運(yùn)動。第二十四頁第二十四頁，共45頁。第二十五頁第二十五頁，共45頁。解析：(1)由題設(shè)條件知tan37°＝0.75，μ＝0.8，所以有tan37°<μ，這說明物體在斜面(傳送帶)上能處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體開始無初速度放在傳送帶上，起初階段：對物體受力分析如圖所示。根據(jù)牛頓第二定律可知：F滑－mgsin37°＝ma

F滑＝μFN

FN＝mgcos37°求解得a＝g(μcos37°－sin37°)＝0.4m/s2設(shè)物體在傳送帶上做勻加速直線運(yùn)動時間t1及位移x1，因v0＝0

a＝0.4m/s2，vt＝4m/s第二十六頁第二十六頁，共45頁。第二十七頁第二十七頁，共45頁。答案：(1)物體先以a＝0.4m/s2做勻加速直線運(yùn)動，達(dá)到傳送帶速度后，便以傳送帶速度做勻速運(yùn)動(2)11.25s第二十八頁第二十八頁，共45頁。觸及高考第二十九頁第二十九頁，共45頁。牛頓運(yùn)動定律是力學(xué)的基本規(guī)律，是力學(xué)的核心知識，在整個物理學(xué)中占有非常重要的地位。因此本章是高考的熱點(diǎn)，著重考查學(xué)生分析問題、解決問題的能力，本章多與運(yùn)動學(xué)、電磁學(xué)等知識聯(lián)系在一起綜合考查。第三十頁第三十頁，共45頁。一、考題探析第三十一頁第三十一頁，共45頁。解析：(1)滑塊A和B在木板上滑動時，木板也在地面上滑動，設(shè)A、B和木板所受的摩擦力大小分別為f1、f2和f3，A和B相對于地面的加速度大小分別為aA和aB，木板相對于地面的加速度大小為a1，在物塊B與木板達(dá)到共同速度前有f1＝μ1mAg ①f2＝μ1mBg ②f3＝μ2(m＋mA＋mB)g ③由牛頓第二定律得f1＝mAaA ④f2＝aBaB ⑤f2－f1－f3＝ma1 ⑥第三十二頁第三十二頁，共45頁。設(shè)在t1時刻，B與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1，由運(yùn)動學(xué)公式有v1＝v0－aBt1 ⑦v1＝a1t1 ⑧聯(lián)立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知數(shù)據(jù)得v1＝1m/s ⑨第三十三頁第三十三頁，共45頁。第三十四頁第三十四頁，共45頁。第三十五頁第三十五頁，共45頁。A和B相遇時，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開始運(yùn)動時，兩者之間的距離為s0＝sA＋s1＋sB ?聯(lián)立以上各式，并代入數(shù)據(jù)得s0＝1.9m ?(也可用如右圖的速度－時間圖線求解)答案：(1)1m/s

(2)1.9m第三十六頁第三十六頁，共45頁。二、臨場練兵A第三十七頁第三十七頁，共45頁。解析：物塊P處于靜止?fàn)顟B(tài)時有kΔL＝mg ①當(dāng)物塊受力F向上做勻加速運(yùn)動時，由牛頓第二定律有：F＋k(ΔL－x)－mg＝ma ②由①②式得F＝ma＋kx所以F和x的關(guān)系圖象為選項(xiàng)A。第三十八頁第三十八頁，共45頁。第三十九頁第三十九頁，共45頁。(1)冰球與冰面之間的動摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動員的最小加速度。第四十頁第四十頁，共45頁。第四十一頁第四十一頁，共45頁。第四十二頁第四十二頁，共45頁。(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向；(2)制動坡床的長度。答案：(1)5m/s2，方向沿斜面向下