【7A文】高中物理必修一第四章知識點整理

1、【MeiWei81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】MeiWei_81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】(1)(2)(3)(4)gQwrF未平衡摩擦力或長木板傾角太小沒有滿足鉤碼和小盤的質(zhì)量m遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量 M跟它的質(zhì)量成反比，加速度方第四章知識點整理4.1牛頓第一定律1 .亞里士多德：力是維持物體運動的原因。2 .伽利略：如果運動物體不受力，它將永遠(yuǎn)的運動下去。3 .笛卡兒：補充了伽利略的認(rèn)識，指出：如果運動中的物體沒有收到力的作用， 它將 繼續(xù)以同一速度沿同一直線運動，既不停下來也不偏離原來的方向。4 .牛頓：伽利略和迪卡兒的正確結(jié)論在隔了一代人以后，由牛頓總結(jié)成動力學(xué)的一條基本定律。牛頓第一定律（慣性定律）：一切物體總保持

2、勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作 用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。1）物體不受力時，總保持勻速直線運動或靜止。說明：力不是維持物體運動的原因 2）力迫使物體改變這種狀態(tài)。說明：力是改變運動狀態(tài)的原因。3）指出一切物體都有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。說明：一切物體都具有慣性。慣性：一切物體具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì)。慣性是一切物體所固有的一種屬性。無論物體是否運動、是否受力，都具有慣性。慣性只與物體的質(zhì)量大小有關(guān),與物體的運動狀態(tài)無關(guān)。質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)越難改變。所以說、 質(zhì)量是慣性的唯一量度。 慣性表現(xiàn)為：運動狀態(tài)改變 的難易程度。注意：把物體慣性

3、的表現(xiàn)說成是物體受到 慣性力”或者說物體受到了慣性”是錯誤 的。4.2實驗:探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系1 .實驗?zāi)康模憾糠治鯽、F、m的關(guān)系2 .實驗原理：控制變量法用天平測出小車質(zhì)量 m ,并把數(shù)據(jù)記錄下來按實驗裝置圖把實驗器材安裝好平衡摩擦力把細(xì)繩系在小車上，并繞過定滑輪，先接通電源再放開小車，取下紙帶，并標(biāo) 注牽引力（5）保持小車質(zhì)量不變，在繩子一端逐漸掛上鉤碼，重復(fù)上述實驗4 .數(shù)據(jù)處理：長木板傾角過大4.3牛頓第二定律1 .內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比, 向跟作用力的方向相同。2 .公式：F = ma*F指的是物體受到的 合外力3 .力的單位：物理學(xué)上把能夠使質(zhì)量是

4、 m=1 kg的物體產(chǎn)生a=1 m/s2的加速度的這么 大的力定義為1 N,即1N=1kg m/s20 （說明k的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的單位決定）4 .對牛頓第二定律的理解：A、m定時，a與F的定量關(guān)系MB、F 一定時，a與m的定量關(guān)系實驗一：探究加速度a與合外力F的關(guān)系口匚解決問題1:為什么要把木板的一側(cè)墊高？（1）作用：平衡摩擦力和其他阻力。（2）方法：調(diào)節(jié)木板的傾斜度，使小車在不受牽引時能拖動紙帶沿木板做勻速直線 運動。記?。浩胶饽Σ亮r不要掛鉤碼。解決問題2:測量小車的質(zhì)量：用天平測出。解決問題3:測量小車的加速度：逐差法求加速度。解決問題4:測量和改變小車受到的合外力：當(dāng)鉤碼和小盤

5、的質(zhì)量 m <<小車質(zhì)量M 的情況下，可以認(rèn)為小桶和砂的重力近似等于小車所受的拉力。3.實驗步驟：(1)(2)(3)(4)(5)(6)同體性 矢量性 瞬時性 因果性 獨立性 相對性F、m、a是對于同一個物體而言的。a的方向與F的方向一定相同。F和a時刻對應(yīng)：同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化。力是產(chǎn)生加速度的原因，沒有力就沒有加速度。每個力各自獨立地使物體產(chǎn)生一個加速度。牛頓定律只在慣性參考系中才成立典型例題：如圖所示，A、B兩球用細(xì)線懸掛于天花板上且靜止不動，兩球質(zhì)量 mA=2mB,兩球間是一個輕質(zhì)彈簧，如果突然剪斷懸線，則在剪斷懸線瞬間（B）A. A球的加速度為B. A球的加速度為C

6、. A球的加速度為3-g23 /,B球的加速度為g,B球的加速度為0g, B球的加速度為0sO【MeiWei_81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】Wr=12.5ND. A球的加速度為lg, B球的加速度為g2注意：剪斷懸線瞬間，繩子的拉力立馬消失，彈簧的彈力暫時不變。合外力、加速度、速度的關(guān)系1、力與加速度的因果關(guān)系：只要物體所受合外力不為零，就會產(chǎn)牛加速度。加速度 與合外力方向相同,大小與合外力成正比。2、力與速度無因果關(guān)系：合外力方向與速度方向無必然聯(lián)系。 合外力與速度同向時， 物體做加速運動,反之減速。3、兩個加速度公式的區(qū)別：a =史是加速度的定義式，是比值定義法定義的物理量，a與v、口 N均無關(guān)；.

7、-：tF=ma是加速度的決定式，加速度由其受到的合外力和質(zhì)量決定。用牛頓第二定律解題的一般和步驟方法：1、明確研究對象2、進行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出示意圖3、由F= ma列方程求解4、解方程(組)用牛頓第二定律解題，離不開對物體的受力情況和運動情況的分析。解題方法：合成法、正交分解典型例題：如右圖所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線 偏離豎直方向37°角，球和車廂相對靜止，球的質(zhì)量為 1kg(g=10m/s2, sin37=0.6,cos37 0= 0.8)I71(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況/37"求懸線對球的拉力解法一：合成法|,

8、(1)小球和車廂相對靜止，它們的加速度相同。/ / / 5/以小球為研究對象，對小球受力分析如圖：.，由牛頓第二定律得F =mgtan37°/作解彳a a=7.5m/s2/則小球的加速度為7.5m/3方向水平向右。車廂加速度與小球相同，因此可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做勻減速直線運動。(2)由圖可知，懸線對小球的拉力大小為 FT =解法二：正交分解法(1)小球和車廂相對靜止，它們的加速度相同 以小球為研究對象，對小球受力分析如圖： 由牛頓第二定律得FT sin37 = maFT cos37 二 mg解得 a=7.5m/s2則小球的加速度為7.5m/S2方向水平向右。車

9、廂加速度與小球相同，因此可能水平向右做勻加速直線運動，也可能水平向左做 勻減速直線運動。(2)由(1)可知，懸線對小球的拉力大小為 FT = mg =12.5Ncos374.4力學(xué)單位制1 .只要選定幾個物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單 位。這些被選定的物理量叫做 基本量，它們的單位叫 基本單位2 .由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位叫做導(dǎo)出單位。3 .由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成 單位制。1960年第11屆國際計量大會制定了一種1、在解題計算時，已知量均采用國際單位制，計算過程中不用寫出各個量的單位、 只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。2、物理公式既

10、反映了各物理量間的數(shù)量關(guān)系，同時也確定了各物理量的單位關(guān)系。 因此，解題中可用單位制來粗略判斷結(jié)果是否正確，如單位制不對、結(jié)果一定錯誤。1 .5 牛頓第三定律2 .作用力與反作用力(1)概念：兩個物體之間的作用總是相互的。一個物體對另一個物體施加了力，后 一物體一定同時對前一物體也施加了力。物體間相互作用的這一對力，通常叫做作 用力與反作用力。(2)特性：相等性作用力與反作用力的大小相等。反向性作用力與反作用力的方向相反。同直線一一作用在同一直線上。同時性一一作用力與反作用力總是成對出現(xiàn)同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。異物性一一作用力與反作用力作用在不同物體上，因此不能相互抵消。同類型一一作用力

11、與反作用力的總是同一種類的力。3 .牛頓第三定律(1)內(nèi)容：兩個物體間的作用力與反作用力總是大小相等，方向相反，作用在同一【MeiWei_81-一對作用力與反作用力一對平衡力相同點等大、反向、共線不同點具有同時性不f具有同時性作用在兩個物體上作用在一個物體上不能求合力 （效果不能抵消）能求合力 （效果能抵消）力的性質(zhì)相同力的性質(zhì)不一定相同條直線上。（2）數(shù)學(xué)表達(dá)式：F= -F'（負(fù)號表示方向相反） 3.判斷：一對作用力與反作用力和一對平衡力4.6用牛頓運動定律解決問題（一）兩類基本問題：（1）從受力確定運動情況：在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài) 或求出物體的速度、位移等

12、。例1： 一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是 2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平 面向右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。 解：對物體受力分析如圖：由牛頓第二定律可得F f=maF解得 a=1.1m/s14s 內(nèi)的包移 x=v0t+ at2 =一父0.54父42m = 4.32m 2（2）從運動情況確定受力：在運動情況（知道三個運動學(xué)量）已知的條件下，要求 得出物體所受的力或者相關(guān)物理量（如動摩擦因數(shù)等）。例2: 一個滑雪的人，質(zhì)量 m=75kg,以V0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡 的傾角8=30；在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程x

13、=60m,求滑雪人受到的阻力（包括摩:224s末的速度 v = v0 +at=1jM4m/s2=4.4m/s2121. .2_ _4s 內(nèi)的包移 x =v0t+ at = 一 父 1.1 父 4 m =8.8m 22拓展：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是 2kg,在6.4N的拉力F作用下沿水平 地面向右運動。已知F與水平地面的夾角為37°,物體與地面的動摩擦因數(shù)為 0.25, 求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。（cos37=0.8, g=10m/s2） 解：對物體受力分析如圖所示由牛頓第二定律，可得：MFcos - FN=maFN+Fsin 0 =mg聯(lián)立，解得 a=0.54m/

14、s2f 廠一r.一一 2 一一 一 24s末的速度 v = v°+at =0.54M4m/s =2.16m/s x優(yōu)質(zhì)適用文檔】擦和空氣阻力）。解：對人進行受力分析如圖：根據(jù)運動學(xué)公式得,1.2x = v0tat2根據(jù)牛頓第二定律得mgsin 9-f= ma 聯(lián)立，解得f= 67.5N 即滑雪人受到的阻力是67.5N拓展：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直線沖上一傾角為 始計時，至3.8s末，滑雪者速度變?yōu)?0如雪橇與人 的總質(zhì)量為m=80kg,求雪橇與山坡間的摩擦力為多 少？ g=10m/s2解：對人進行受力分析如圖：根據(jù)牛頓第二定律得一mgsin 9-f= ma根據(jù)運動學(xué)公式得

15、v = v0 at聯(lián)立，解得f= 20.8N30。的山坡，從剛上坡即開mg即滑雪人受到的阻力是20.8N 動力學(xué)問題的解題步驟：（1）確定研究對象；（2）分析受力情況和運動情況，畫示意圖（受力和運動過程）；（3）用牛頓第二定律或運動學(xué)公求加速度；（4）用運動學(xué)公式或牛頓第二定律求所求量。4.7用牛頓運動定律解決問題（二）1 .超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受到的重力的情況稱 為超重現(xiàn)象。2 .失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受到的重力的情況稱 為失重現(xiàn)象。超重失重完全失重視重頭重視重 < 頭重F=m(g+a)F=m(g-a)F=0條件向上的a

16、向卜而a向卜的a,且a=g運動情況加速向上/減速問卜加速問卜/減速向上自由落體/豎直上拋3.超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)：重力不變,物體對支持物的壓力和對懸掛物的拉力發(fā)生變化。例題：在升降機中測人的體重，已知人的質(zhì)量為40kg,若升降機以2.5m/s2的加速 度勻加速下降，臺秤的示數(shù)是多少？若升降機自由下落，臺秤的示數(shù)又是多少？【MeiWei_81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】解：當(dāng)升降機勻加速下降時，由牛頓第二定律得：mg F = ma即 F= mg ma當(dāng) ai=2.5m/s2, Fi=300N當(dāng)自由下落時，a2=g , F2=0N由牛頓第三定律可知：臺秤的示數(shù)分別為300N和0N專題1:連接體問題當(dāng)速度達(dá)到1

17、 m/s時，所用的時間t1= = s= 1 s通過的位移x1=一m a 12a= 0.5 m< 2.5 m在剩余位移 X2=L X1 = 2.5 m0.5 m=2 m 中,因為物體與傳送帶間無摩擦力,所以物體以1 m/s的速度隨傳送帶做勻速運動，所用時間 t2= = 2 s0穹糙因此共需時間t = t1 + t2 = 3 s兩物體間的相互作用力為Fl2m2Fm1m2兩物體間的相互作用力為m1FF12mim22、傾斜傳送帶一個關(guān)鍵點：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)兩種情況如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，傳送帶只能下傳物體，兩者

18、共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿傳送帶向下。如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力,不論上傳還是下傳物體，物體都是先 做勻加速直線運動，共速后做勻速直線運動。例題：如圖6所示，A、B兩輪間距l(xiāng) = 3.25 m,套有傳送帶，傳送帶與水平面成 9= 30。角，輪子轉(zhuǎn)動方向如圖所示，使傳送帶始終以 2 m/s的速度運行，將一物體無總結(jié)：當(dāng)整個連接體處于相同的環(huán)境時，物體間的相互作用力大小不變。專題2:傳送帶問題1、水平傳送帶(勻速運動)(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

19、變速直線運動，后做勻速直線運動。注意：(1)靜摩擦力達(dá)到最大值，是物體和傳送帶恰好保持相對靜止的臨界狀態(tài)；(2)滑動摩擦力存在于發(fā)生相對運動的物體之間，因此兩物體的速度達(dá)到相同時，滑 動摩擦力要發(fā)生突變(滑動摩擦力為0或變?yōu)殪o摩擦力)。例題：如圖所示，傳送帶保持以1 m/s的速度順時針轉(zhuǎn)動?，F(xiàn)將一質(zhì)量 m=0.5 kg的 物體從離傳送帶很近的a點輕輕地放上去，設(shè)物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 以=0.1, a、b間的距離L=2.5 m,則物體從a點運動到b點所經(jīng)歷的時間為多少？ (g取10 m/s2)初速度的放到A輪處的傳送帶上，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù) 尸軍求物體從mgmg解：對物體，根據(jù)題意

20、容易得：a=tmg林歹1 m/s2優(yōu)質(zhì)適用文檔】中乙由牛頓第二定律得mgsin 夕 Ff=ma1Fn mgcos 際 0其中Ff= N 由式得a1 = g(sin 40cos 4 8 m/金【MeiWei_81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】MeiWei_81-優(yōu)質(zhì)適用文檔】其速度增加到2 m/s所用時間為v 2 一22ti=ai=8 s=0.25 s此時的位移為xi = ；v2=W m=0.25 m2ai 2 X o當(dāng)物體與傳送帶具有共同速度后，由于 mgsin Amgcos ,9 故物體仍繼續(xù)加速下滑，而摩擦力方向變?yōu)檠匦泵嫦蛏?。受力如圖乙所示，由牛頓第二定律可得mgsin 用 Ff = ma2 Fn- mgcos 際0其中Ff = N N 由式得 a2= g(sin -0 n cos韋2 m/s即此后物體以初速度v= 2 m/s、加速度a2 = 2 m/J做勻加速直線運動,解析 (1)物塊的加速度am=小歹2 m/s2長木板的加速度aM=M 當(dāng)0.5 m/s2(2)由 amt = vo + aMt 可得 t = 1 s12 在開始1 s內(nèi)小物塊的包移x=2amt =1 m, 1 s末速度為v= amt =2 m/s在接下來的0.5 s物塊與長木板相對靜止，一起做加速運動，加速度為a=77J =