人教必修1全國(guó)通用版：第4章牛頓運(yùn)動(dòng)定律--本章整合4課件

1、本章整合專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題一牛頓第二定律的瞬時(shí)性問(wèn)題牛頓第二定律中合外力與加速度是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,也就是說(shuō),加速度隨外力瞬時(shí)變化,每一瞬時(shí)的加速度都與該瞬時(shí)物體受到的合外力相對(duì)應(yīng)。通過(guò)分析某一瞬時(shí)物體的受力情況可以應(yīng)用牛頓第二定律確定物體在該瞬時(shí)的加速度。應(yīng)用牛頓第二定律解決瞬時(shí)加速度問(wèn)題時(shí)應(yīng)注意兩種常見(jiàn)模型的不同,抓住模型的特點(diǎn)分析問(wèn)題會(huì)事半功倍。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四1.輕質(zhì)彈簧類(lèi)模型因彈簧的長(zhǎng)度既可變長(zhǎng)又可變短,且由于其形變量較大,產(chǎn)生形變或形變消失都有一個(gè)過(guò)程,因此彈簧上的彈力不能突變,在極短的時(shí)間內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力不變,但輕彈簧被剪斷時(shí)其彈力立即消失。2.輕質(zhì)細(xì)繩模型輕繩只能

2、承受拉力且方向一定沿著繩子收縮的方向。由于繩子不可伸長(zhǎng),因此無(wú)論繩子所受拉力多大,長(zhǎng)度不變。繩子的拉力可以發(fā)生突變,即瞬時(shí)產(chǎn)生、瞬時(shí)改變、瞬時(shí)消失。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四【例題1】 如圖甲所示,一質(zhì)量為50 g的物體系于長(zhǎng)度分別為l1、l2的兩根細(xì)線(xiàn)上,l1的一端懸掛在天花板上,與豎直方向夾角為37,l2水平拉直,物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將l2線(xiàn)剪斷,(1)求剪斷瞬間細(xì)線(xiàn)l1的拉力和物體的加速度大小。(2)若將圖甲中的細(xì)線(xiàn)l1改為長(zhǎng)度相同、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧,如圖乙。求將l2線(xiàn)剪斷瞬間物體的加速度大小。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析:設(shè)l1線(xiàn)上拉力為FT1,l2線(xiàn)上拉力為FT2,重力為mg,物體在三

3、力作用下保持平衡,有FT1cos =mg,FT1sin =FT2,FT2=mgtan 。(1)剪斷線(xiàn)的瞬間,FT2突然消失,因?yàn)閘2被剪斷的瞬間,l1上的彈力大小發(fā)生了變化。小球即將繞懸掛點(diǎn)向右下方向擺動(dòng),沿細(xì)線(xiàn)方向受力平衡,FT1=mgcos =5010-3100.8 N=0.4 N,由mgsin =ma,物體的加速度a=gsin =6 m/s2。(2)l2被剪斷的瞬間,彈簧l1的長(zhǎng)度來(lái)不及發(fā)生變化,其大小和方向都不變。物體即在FT2反方向獲得加速度。因?yàn)閙gtan =ma,所以加速度a=gtan =7.5 m/s2,方向在FT2反方向。答案:(1)6 m/s2(2)7.5 m/s2專(zhuān)題一專(zhuān)

4、題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題二應(yīng)用牛頓第二定律解連接體問(wèn)題1.連接體是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體疊放在一起或由繩子、細(xì)桿連接在一起的物體組。在實(shí)際問(wèn)題中,常常會(huì)碰到幾個(gè)物體連接在一起在外力作用下運(yùn)動(dòng),求解它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所受外力和相互作用力,這類(lèi)問(wèn)題被稱(chēng)為連接體問(wèn)題。與求解單一物體的力學(xué)問(wèn)題相比較,連接體問(wèn)題要復(fù)雜得多。對(duì)于有相同加速度的連接體問(wèn)題是比較簡(jiǎn)單的,目前我們只限于討論這類(lèi)問(wèn)題。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四2.處理連接體問(wèn)題的方法(1)整體法:把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分析的方法,不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響,只考慮系統(tǒng)受到的外力,依據(jù)牛頓第二定律列方程求解。此方法適用于系統(tǒng)中各部分物體的初速度、加速度大小和

5、方向相同的情況。(2)隔離法:把系統(tǒng)中的各個(gè)部分(或某一部分)隔離,作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象來(lái)分析的方法。此時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對(duì)象的外力,在分析時(shí)應(yīng)加以注意,然后依據(jù)牛頓第二定律列方程求解。此方法對(duì)于系統(tǒng)中各部分物體的加速度大小、方向相同或不相同的情況均適用。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題三物理圖象在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用1.物理圖象信息量大,包含知識(shí)內(nèi)容全面,好多習(xí)題的已知條件是通過(guò)物理圖象給出的,動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中常見(jiàn)的有x-t、v-t、F-t及a-F圖象。2.遇到帶有物理圖象的問(wèn)題時(shí),要認(rèn)真分析圖象,要從它的物理意義、點(diǎn)、

6、線(xiàn)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(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去解題。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四【例題3】 放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F的大小與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖乙所示。重力加速度g取10 m/s2。由此兩圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為()專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四解析:由F-t圖和v-t圖可得,物塊在2 s到4 s內(nèi),所受外力F=3 N,物塊做勻加速運(yùn)動(dòng),物塊在4 s到6 s所受外力F=2 N,物塊做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),則F=Ff,F=mg。解得m=0.5 kg,=0.4

7、,故選項(xiàng)A正確。答案:A專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四專(zhuān)題四動(dòng)力學(xué)中的傳送帶問(wèn)題1.水平傳送帶(1)若物體到達(dá)傳送帶的另一端時(shí)速度還沒(méi)有達(dá)到傳送帶的速度,則該物體一直做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng);(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(xiàn)運(yùn)動(dòng),后做勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。2.傾斜傳送帶對(duì)于沿傾斜傳送帶斜向下運(yùn)動(dòng)的物體,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。如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力,則物體做勻變速運(yùn)動(dòng);如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力,則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng),后做勻速運(yùn)動(dòng)。專(zhuān)題一專(zhuān)題二專(zhuān)題三專(zhuān)題四【例題4】 如圖所示,傳送帶與水平面夾角為37,傳送帶以10 m/s的速率運(yùn)動(dòng),傳送帶輪沿順時(shí)針