广西宾阳中学高三物理阶段复习课(四) 课件.ppt

第四章阶段复习课 一 牛顿第一定律的理解1 一切物体 是指宇宙中所有物体 不论物体是固体 液体还是气体 牛顿第一定律是自然界的普遍规律 2 匀速直线运动状态 静止状态 指物体处于平衡状态 所受合力为零 3 总保持 是 一直不变 的意思 4 改变这种状态 表现为改变速度的大小或方向 5 或 指一个物体只能处于一种状态 到底处于哪种状态 由原来的状态决定 原来静止就保持静止 原来运动就保持匀速直线运动 二 惯性1 与惯性相关的四个关系 1 惯性与质量的关系 质量是物体惯性大小的惟一量度 物体的质量越大 其惯性就越大 2 惯性与力的关系 惯性是物体的固有属性 而不是力 物体的惯性大小与其受不受力 受多大的力无关 说物体 受到了惯性力 产生了惯性 等都是错误的 3 惯性与速度的关系 物体的惯性大小与它是否运动以及运动速度无关 4 惯性与惯性定律的关系 惯性是物体保持原来匀速直线运动或静止状态的性质 是任何物体在任何情况下都具有的一种性质 惯性定律也即牛顿第一定律 描述了物体在不受外力作用时所处的运动状态 揭示了力与运动关系的规律 2 运动状态改变的三种情况 1 速度的方向不变 只有大小改变 2 速度的大小不变 只有方向改变 3 速度的大小和方向都发生改变 三 牛顿第二定律1 内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比 跟它的质量成反比 加速度的方向跟作用力的方向相同 2 表达式f ma 3 说明 1 应用公式f ma解题时 公式中的各个物理量都应取国际单位 2 牛顿的定义 使质量为1千克的物体产生1米 秒2的加速度所需要的力称为1牛顿 3 牛顿第二定律f ma中的力为合力 但对单个力此式也适用 四 牛顿第三定律1 内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 2 表达式f f 3 作用力 反作用力与平衡力的比较 五 超重 失重和完全失重 易错点1误认为物体先受作用力 才有了加速度分析 牛顿第二定律具有同时性 即物体的加速度与外力是同时产生 同时变化 同时消失的 作用力与加速度在产生的时间上没有先后 不能认为先有作用力 后有加速度 易错点2误认为物体受到哪个方向的合外力 物体就向哪个方向运动分析 1 物体的合外力方向决定了加速度方向 物体的运动情况由力和初始运动情况决定 2 初速度为零的物体 受到恒定的合外力作用 物体将沿合外力方向做匀加速直线运动 3 初速度不为零的物体 若受到与初速度反向的恒定合外力作用 将沿初速度方向做匀减速直线运动 易错点3错误地认为作用力与反作用力的合力为零分析 作用力与反作用力分别作用在不同的物体上 各自对相应的物体产生不同的作用效果 两者不能抵消 且两力不是共点力 不能对两力求合力 请你根据下面的体系图快速回顾本章内容 在空白处填上恰当的内容 构建出清晰的知识网络吧 一 力 加速度 速度的关系牛顿第二定律说明了力与运动的关系 力是改变物体运动状态的原因 即力 加速度 速度变化 物体的运动状态发生变化 合外力和加速度之间的关系是瞬时关系 但速度和加速度之间不是瞬时关系 1 力 加速度 速度的方向之间的关系 1 合力的方向与物体的加速度的方向一定相同 但与速度方向不一定相同 可成任意角度 但与速度的变化方向一定相同 2 合力与物体运动速度同方向时 物体做加速运动 反之物体做减速运动 2 力 加速度 速度的大小之间的关系 1 合力与加速度的大小关系是f合 ma 只要有合力 不管速度是大还是小或是零 都有加速度 2 只有合力为零 加速度才能为零 一般情况下 合力的大小与速度的大小无必然的关系 3 加速度大小与速度大小无必然的联系 与速度的变化大小也无必然的联系 加速度的大小只与速度的变化快慢有关 典例1 2011 上海高考 受水平外力f作用的物体 在粗糙水平面上做直线运动 其v t图线如图所示 则 a 在0 t1秒内 外力f大小不断增大b 在t1时刻 外力f为零c 在t1 t2秒内 外力f大小可能不断减小d 在t1 t2秒内 外力f大小可能先减小后增大 解析 选c d 在0 t1秒内 由牛顿第二定律得 f ff ma 从图象斜率看 这段时间内的加速度减小 所以 在0 t1秒内 f不断减小 a错误 从图象斜率看 在t1时刻 加速度为零 f ff b错误 在t1 t2秒内物体做减速运动 若开始时f的方向与a相反 则ff f ma 从图象斜率看加速度逐渐增大 因此f不断减小 c正确 当f减小到零 反向之后 ff f ma 当 增大时 加速度a逐渐增大 d正确 变式训练 某物体做直线运动的v t图象如图甲所示 据此判断图乙 f表示物体所受合力 的四个选项中正确的是 解析 选b 由v t图象可知在0 2s内 物体做正方向的匀加速直线运动 加速度不变 合外力不变 c d错 在2s 6s内 物体先做正方向的匀减速直线运动 后做反方向的匀加速直线运动 但加速度不变 合外力不变 a错 b对 二 共点力的动态平衡1 平衡条件的推论 1 二力平衡 物体在两个力作用下处于平衡状态 则这两个力必定等大反向 是一对平衡力 2 三力平衡 物体在三个共点力作用下处于平衡状态时 任意两个力的合力与第三个力等大反向 3 多力平衡 物体受多个力作用处于平衡状态 其中任何一个力与其余力的合力一定等大反向 4 任意方向 当物体处于平衡状态时 沿任意方向物体所受的合力均为零 5 某一方向 物体在某个方向处于平衡状态时 在此方向上所受合力为零 2 动态平衡问题的特征它是指通过控制某些物理量 使物体的状态发生缓慢变化 而在这个过程中又处于一系列的平衡状态 在动态平衡问题中 常见的语言环境是 缓慢移动 此时物体的加速度和速度可以认为等于零 解决动态平衡问题的方法一般采用的是解析法和图解法 1 解析法是列平衡方程 找出各力之间的关系进行判断 2 图解法是利用平行四边形定则或三角形定则 作出若干平衡状态下的示意图 根据力的有向线段的长度和角度的变化 以确定力的大小和方向的变化情况 典例2 如图所示 把球夹在竖直墙面ac和木板bc之间 不计摩擦 球对墙的压力为fn1 球对板的压力为fn2 在将板bc逐渐放至水平的过程中 下列说法正确的是 a fn1和fn2都增大b fn1和fn2都减小c fn1增大 fn2减小d fn1减小 fn2增大 解析 选b 方法一 图解法对球受力分析如图所示 受重力g 墙对球的支持力fn1 和板对球的支持力fn2 而平衡 作出fn1 和fn2 的合力f 它与g等大反向 当板bc逐渐放至水平的过程中 fn1 的方向不变 大小逐渐减小 fn2 的方向发生变化 大小也逐渐减小 由牛顿第三定律可知 fn1 fn1 fn2 fn2 故b正确 方法二 解析法对球受力分析如图所示 受重力g 墙对球的支持力fn1 和板对球的支持力fn2 而平衡 fn2 cos g fn2 sin fn1 所以fn1 gtan fn2 g cos 当板bc逐渐放至水平的过程中 逐渐减小 所以由上式可知 fn1 减小 fn2 也减小 由牛顿第三定律可知 fn1 fn1 fn2 fn2 故b正确 变式训练 如图所示为半圆形支架bad 两细绳oa和ob结于圆心o 下悬重为g的物体 使oa绳固定不动 在将ob绳的b端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直的位置c的过程中 分析oa绳和ob绳所受的力的大小如何变化 解析 因为绳结o受到重物的拉力f g 所以才使oa绳和ob绳受力 因此将拉力f分解为fa和fb 如图所示 oa绳固定 则fa的方向不变 在ob向上靠近oc的过程中 在b1 b2 b3三个位置 两绳受的力分别为fa1和fb1 fa2和fb2 fa3和fb3 从图形上看出 fa是一直逐渐变小 而fb却是先变小后增大 当ob和oa垂直时fb最小 答案 oa受力逐渐变小 ob受力先减小后增大 三 传送带问题传送带的试题以考查力和运动的关系为多见 解决此类问题的关键是正确分析物体的受力情况和运动情况 1 若物体是轻轻地放在了匀速运动的传送带上 那么物体一定要和传送带之间产生相对滑动 物体和传送带一定同时受到方向相反的滑动摩擦力 物体做匀加速直线运动 2 若物体与传送带保持相对静止一起匀速运动 则它们之间无摩擦力 否则物体不可能匀速运动 3 若物体以大于传送带的速度沿传送带运动方向滑上传送带 则物体将受到传送带提供的使它减速的摩擦力作用 直到减速到和传送带有相同的速度 相对传送带静止为止 因此该摩擦力方向一定与物体运动方向相反 典例3 2012 孝感高一检测 水平传送带被广泛地应用于车站 码头 工厂 车间 如图所示为水平传送带装置示意图 绷紧的传送带ab始终保持v0 2m s的恒定速率运行 一质量为m的工件无初速度地放在a处 传送带对工件的滑动摩擦力使工件开始做匀加速直线运动 设工件与传送带间的动摩擦因数为 0 2 ab之间的距离为l 10m g取10m s2 求工件从a处运动到b处所用的时间 解析 设工件做加速运动的加速度为a 加速的时间为t1 加速运动的位移为l 根据牛顿第二定律 有 mg ma代入数据可得 a 2m s2 工件加速运动的时间t1 代入数据可得 t1 1s此过程工件发生的位移l at12代入数据可得 l 1m由于l l 所以工件没有滑离传送带 设工