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

1知識(shí)結(jié)構(gòu)2規(guī)律方法3觸及高考第二頁(yè)第二頁(yè)，共45頁(yè)。知識(shí)結(jié)構(gòu)第三頁(yè)第三頁(yè)，共45頁(yè)。第四頁(yè)第四頁(yè)，共45頁(yè)。第五頁(yè)第五頁(yè)，共45頁(yè)。第六頁(yè)第六頁(yè)，共45頁(yè)。規(guī)律方法第七頁(yè)第七頁(yè)，共45頁(yè)。一、整體法與隔離法在分析連接體問(wèn)題中的應(yīng)用1．連接體多個(gè)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(gè)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(shí)，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái)，應(yīng)用牛頓第二定律列方程求解。第八頁(yè)第八頁(yè)，共45頁(yè)。(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(gè)整體來(lái)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(shí)，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(duì)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(yè)第九頁(yè)，共45頁(yè)。ACD第十頁(yè)第十頁(yè)，共45頁(yè)。A．無(wú)論粘在哪個(gè)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(yè)第十一頁(yè)，共45頁(yè)。解析：因無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，所以，無(wú)論橡皮泥粘到哪塊上，取整體為研究對(duì)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(duì)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(cuò)誤；若粘在B木塊上面，以A為研究對(duì)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(duì)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(yè)第十二頁(yè)，共45頁(yè)。二、動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的臨界和極值問(wèn)題1．臨界極值問(wèn)題：在運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解動(dòng)力學(xué)問(wèn)題時(shí)，常常討論相互作用的物體是否會(huì)發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，相互接觸的物體是否會(huì)發(fā)生分離等等。這類問(wèn)題就是臨界問(wèn)題。2．解題關(guān)鍵：解決臨界問(wèn)題的關(guān)鍵是分析臨界狀態(tài)，挖掘臨界條件。常見(jiàn)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(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)靜止或相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件為靜摩擦力達(dá)到最大值或?yàn)榱恪５谑?yè)第十三頁(yè)，共45頁(yè)。(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(duì)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(dòng)時(shí)，其加速度和速度都會(huì)不斷變化，當(dāng)所受合外力最大時(shí)，具有最大加速度；合外力最小時(shí)，具有最小加速度。當(dāng)出現(xiàn)加速度為零時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)，所以對(duì)應(yīng)的速度便會(huì)出現(xiàn)最大值或最小值。第十四頁(yè)第十四頁(yè)，共45頁(yè)。3．解決臨界問(wèn)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(yǔ)時(shí)，一般就隱含著臨界問(wèn)題，解決這類問(wèn)題時(shí)，常常是把物理問(wèn)題(或物理過(guò)程)引向極端，進(jìn)而使臨界條件或臨界點(diǎn)暴露出來(lái)，達(dá)到快速解決有關(guān)問(wèn)題的目的。(2)假設(shè)法：有些物理問(wèn)題在變化過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)臨界問(wèn)題，也可能不出現(xiàn)臨界問(wèn)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(guò)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(yè)第十五頁(yè)，共45頁(yè)。第十六頁(yè)第十六頁(yè)，共45頁(yè)。第十七頁(yè)第十七頁(yè)，共45頁(yè)。答案：(1)4.4s

(2)7420N第十八頁(yè)第十八頁(yè)，共45頁(yè)。三、物理圖象在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的應(yīng)用1．常見(jiàn)的圖象形式：物理圖象信息量大，包含知識(shí)內(nèi)容全面，好多習(xí)題已知條件是通過(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等圖象。這些圖象反映的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力規(guī)律，而絕非代表物體的運(yùn)動(dòng)軌跡。2．圖象問(wèn)題的分析方法：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)、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(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去解題。第十九頁(yè)第十九頁(yè)，共45頁(yè)。B第二十頁(yè)第二十頁(yè)，共45頁(yè)。A．物體的質(zhì)量m＝1.0kgB．物體與水平面間的動(dòng)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(shí)間段物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)利用“F－t”圖象分析各時(shí)間段物體的受力情況。(3)將兩圖象所給數(shù)據(jù)，由動(dòng)力學(xué)規(guī)律綜合分析求解。第二十一頁(yè)第二十一頁(yè)，共45頁(yè)。第二十二頁(yè)第二十二頁(yè)，共45頁(yè)。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運(yùn)動(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。第二十三頁(yè)第二十三頁(yè)，共45頁(yè)。2．傾斜傳送帶(1)一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：對(duì)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(dòng)；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(dòng)，后做勻速直線運(yùn)動(dòng)。第二十四頁(yè)第二十四頁(yè)，共45頁(yè)。第二十五頁(yè)第二十五頁(yè)，共45頁(yè)。解析：(1)由題設(shè)條件知tan37°＝0.75，μ＝0.8，所以有tan37°<μ，這說(shuō)明物體在斜面(傳送帶)上能處于靜止?fàn)顟B(tài)，物體開(kāi)始無(wú)初速度放在傳送帶上，起初階段：對(duì)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(dòng)時(shí)間t1及位移x1，因v0＝0

a＝0.4m/s2，vt＝4m/s第二十六頁(yè)第二十六頁(yè)，共45頁(yè)。第二十七頁(yè)第二十七頁(yè)，共45頁(yè)。答案：(1)物體先以a＝0.4m/s2做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，達(dá)到傳送帶速度后，便以傳送帶速度做勻速運(yùn)動(dòng)(2)11.25s第二十八頁(yè)第二十八頁(yè)，共45頁(yè)。觸及高考第二十九頁(yè)第二十九頁(yè)，共45頁(yè)。牛頓運(yùn)動(dòng)定律是力學(xué)的基本規(guī)律，是力學(xué)的核心知識(shí)，在整個(gè)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(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，本章多與運(yùn)動(dòng)學(xué)、電磁學(xué)等知識(shí)聯(lián)系在一起綜合考查。第三十頁(yè)第三十頁(yè)，共45頁(yè)。一、考題探析第三十一頁(yè)第三十一頁(yè)，共45頁(yè)。解析：(1)滑塊A和B在木板上滑動(dòng)時(shí)，木板也在地面上滑動(dòng)，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(duì)于地面的加速度大小分別為aA和aB，木板相對(duì)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(yè)第三十二頁(yè)，共45頁(yè)。設(shè)在t1時(shí)刻，B與木板達(dá)到共同速度，其大小為v1，由運(yùn)動(dòng)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(yè)第三十三頁(yè)，共45頁(yè)。第三十四頁(yè)第三十四頁(yè)，共45頁(yè)。第三十五頁(yè)第三十五頁(yè)，共45頁(yè)。A和B相遇時(shí)，A與木板的速度也恰好相同。因此A和B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(shí)間圖線求解)答案：(1)1m/s

(2)1.9m第三十六頁(yè)第三十六頁(yè)，共45頁(yè)。二、臨場(chǎng)練兵A第三十七頁(yè)第三十七頁(yè)，共45頁(yè)。解析：物塊P處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)有kΔL＝mg ①當(dāng)物塊受力F向上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(yè)第三十八頁(yè)，共45頁(yè)。第三十九頁(yè)第三十九頁(yè)，共45頁(yè)。(1)冰球與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)；(2)滿足訓(xùn)練要求的運(yùn)動(dòng)員的最小加速度。第四十頁(yè)第四十頁(yè)，共45頁(yè)。第四十一頁(yè)第四十一頁(yè)，共45頁(yè)。第四十二頁(yè)第四十二頁(yè)，共45頁(yè)。(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向；(2)制動(dòng)坡床的長(zhǎng)度。答案：(1)5m/s2，方向沿斜面向下