高中物理人教版必修一配套课件阶段复习课

阶段复习课第四章阶段复习课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。牛顿运动定律匀速直线运动状态静止状态物体运动状态质量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牛顿运动定律正比反比作用力F=ma大小相等方向相反作用在同一条直线F=-F′牛正比反比作用力F=ma大小相等方向相反作用在同一条直线F=牛顿运动定律F合＝0向上向下牛F合＝0向上向下一、牛顿运动定律的综合应用1.牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,应重点理解及掌握以下几个问题(1)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题;(2)用正交分解法解决受力复杂的问题;(3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段(过程)的运动问题;(4)运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。另外,还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力。

一、牛顿运动定律的综合应用2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。

(2)隔离法当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求出连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。

2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法【典例1】如图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为Ff,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的左壁上相对车厢静止着一物块m,物块与车厢壁之间的动摩擦因数为μ,设车厢的质量为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物块在车厢壁上才不会滑下来?【典例1】如图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为Ff,当车【解析】以车厢和物块整体为研究对象,则由牛顿第二定律得:F-Ff=(M+m)a①以物块为研究对象,受力情况如图所示,Ff′＝mg＝μFN而FN＝ma，所以a＝，代入①得F＝答案：【解析】以车厢和物块整体为研究对象,【变式训练】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是(

)A.弹簧测力计的示数是25NB.弹簧测力计的示数是50NC.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7m/s2D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2【变式训练】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4k【解析】选C。本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用。以m1、m2以及弹簧测力计为研究对象，则整体向右的加速度a＝＝2m/s2；再以m1为研究对象，设弹簧测力计的示数为F，则F1-F＝m1a，得F＝28N，A、B错误；突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的弹力不变，此时m2的加速度a＝＝7m/s2，C正确；突然撤去F1的瞬间，弹簧测力计的弹力也不变，此时m1的加速度a＝＝28m/s2，D错误。【解析】选C。本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及二、传送带问题物体在传送带上运动时,往往会涉及摩擦力的突变和相对运动问题。1.当物体与传送带相对静止时,物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力。2.当物体与传送带相对滑动时,物体与传送带间有滑动摩擦力,这时物体与传送带间会有相对滑动的位移。

二、传送带问题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。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,【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距0.011km,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少?(g=10m/s2)【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动,【解析】统一单位：v＝200cm/s＝2m/s，s＝0.011km＝11m。开始时，物体受到的摩擦力为Ff＝μmg，由牛顿第二定律得物体的加速度a＝【解析】统一单位：v＝200cm/s＝2m/s，设经时间t物体速度达到2m/s，由v＝at得：此时间内的位移为此后物体做匀速运动，所用时间：故所求时间t＝t1＋t2＝1s＋5s＝6s。答案：6s设经时间t物体速度达到2m/s，由v＝at得：【变式训练】传送带与水平面夹角为37°,传送带以12m/s的速率沿顺时针方向转动,如图所示。今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.75,若传送带A到B的长度为24m,g取10m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?【变式训练】传送带与水平面夹角为37°,传送带以12m/s的【解析】小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动摩擦力,方向沿传送带向下,对小物块用牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,代入数据解得a=12m/s2。设小物块加速到12m/s运动的距离为s1,所用时间为t1由v2-0=2as1得s1=6m由v=at1得t1=1s【解析】小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动当小物块的速度加速到12m/s时,因mgsinθ=μmgcosθ,小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力,而且此时刚好为最大静摩擦力,小物块此后随传送带一起做匀速运动。设AB间的距离为L,则L-s1=vt2解得t2=1.5s从A到B的时间t=t1+t2解得t=2.5s。答案:2.5s当小物块的速度加速到12m/s时,三、牛顿运动定律与图像结合的问题1.速度图像的斜率表示加速度,由速度图像可得出加速度,根据牛顿第二定律可求出合外力。2.F-t图像与牛顿运动定律密切相关,图像问题要善于从图像中找出解题信息,把图像与物理图景相联系,应用牛顿运动定律及其相关知识解答。3.a-t图像是加速度随时间变化的图像,加速度与牛顿运动定律密切相关。根据牛顿第二定律,由力随时间变化关系可得出物体加速度随时间变化的图像。

三、牛顿运动定律与图像结合的问题【典例3】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则(

)【典例3】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0～t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大【解析】选B。由题图乙可知t1时刻小物块向左运动最远,t1～t2这段时间小物块向右加速,但相对传送带还是向左滑动,因此t2时刻小物块相对传送带滑动的距离达到最大,A错B对;0～t2这段时间小物块受到的摩擦力方向始终向右,t2～t3时间内小物块与传送带一起运动,摩擦力为零,C、D错。故选B。【解析】选B。由题图乙可知t1时刻小物块向左运动最远,t1～【变式训练】质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10m/s2,则物体在t=0到t=12s这段时间内的位移大小为(

)A.18m

B.54mC.72m D.198m【变式训练】质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上,物体【解析】选B。拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静止开始运动，物体与地面间的最大静摩擦力为Ffmax=μmg=0.2×2×10N=4N，0～3s时：F=Ffmax，物体保持静止，x1=0；3～6s时：F>Ffmax，物体由静止开始做匀加速直线运动a=v=at=6m/s【解析】选B。拉力只有大于最大静摩擦力时，物体才会由静6～9s时：F=Ffmax，物体做匀速直线运动x3=vt=6×3m=18m9～12s时：F>Ffmax，物体以6m/s为初速度，以2m/s2为加速度继续做匀加速直线运动所以0～12s内物体的位移为x=x1+x2+x3+x4=54m，B正确。6～9s时：F=Ffmax，物体做匀速直线运动高中物理人教版必修一配套课件-第4章-阶段复习课高中物理人教版必修一配套课件-第4章-阶段复习课阶段复习课第四章阶段复习课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。牛顿运动定律匀速直线运动状态静止状态物体运动状态质量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牛顿运动定律正比反比作用力F=ma大小相等方向相反作用在同一条直线F=-F′牛正比反比作用力F=ma大小相等方向相反作用在同一条直线F=牛顿运动定律F合＝0向上向下牛F合＝0向上向下一、牛顿运动定律的综合应用1.牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律,应重点理解及掌握以下几个问题(1)灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题;(2)用正交分解法解决受力复杂的问题;(3)综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段(过程)的运动问题;(4)运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象。另外,还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力。

一、牛顿运动定律的综合应用2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。

(2)隔离法当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求出连接体内物体间的相互作用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。

2.牛顿运动定律应用中的整体法和隔离法【典例1】如图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为Ff,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的左壁上相对车厢静止着一物块m,物块与车厢壁之间的动摩擦因数为μ,设车厢的质量为M,则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物块在车厢壁上才不会滑下来?【典例1】如图所示,车厢在运动过程中所受阻力恒为Ff,当车【解析】以车厢和物块整体为研究对象,则由牛顿第二定律得:F-Ff=(M+m)a①以物块为研究对象,受力情况如图所示,Ff′＝mg＝μFN而FN＝ma，所以a＝，代入①得F＝答案：【解析】以车厢和物块整体为研究对象,【变式训练】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧测力计连接。两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是(

)A.弹簧测力计的示数是25NB.弹簧测力计的示数是50NC.在突然撤去F2的瞬间,m2的加速度大小为7m/s2D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2【变式训练】如图所示,两个质量分别为m1=1kg、m2=4k【解析】选C。本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用。以m1、m2以及弹簧测力计为研究对象，则整体向右的加速度a＝＝2m/s2；再以m1为研究对象，设弹簧测力计的示数为F，则F1-F＝m1a，得F＝28N，A、B错误；突然撤去F2的瞬间，弹簧测力计的弹力不变，此时m2的加速度a＝＝7m/s2，C正确；突然撤去F1的瞬间，弹簧测力计的弹力也不变，此时m1的加速度a＝＝28m/s2，D错误。【解析】选C。本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及二、传送带问题物体在传送带上运动时,往往会涉及摩擦力的突变和相对运动问题。1.当物体与传送带相对静止时,物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力。2.当物体与传送带相对滑动时,物体与传送带间有滑动摩擦力,这时物体与传送带间会有相对滑动的位移。

二、传送带问题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。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,【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距0.011km,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少?(g=10m/s2)【典例2】水平传送带AB以v=200cm/s的速度匀速运动,【解析】统一单位：v＝200cm/s＝2m/s，s＝0.011km＝11m。开始时，物体受到的摩擦力为Ff＝μmg，由牛顿第二定律得物体的加速度a＝【解析】统一单位：v＝200cm/s＝2m/s，设经时间t物体速度达到2m/s，由v＝at得：此时间内的位移为此后物体做匀速运动，所用时间：故所求时间t＝t1＋t2＝1s＋5s＝6s。答案：6s设经时间t物体速度达到2m/s，由v＝at得：【变式训练】传送带与水平面夹角为37°,传送带以12m/s的速率沿顺时针方向转动,如图所示。今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.75,若传送带A到B的长度为24m,g取10m/s2,则小物块从A运动到B的时间为多少?【变式训练】传送带与水平面夹角为37°,传送带以12m/s的【解析】小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动摩擦力,方向沿传送带向下,对小物块用牛顿第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma,代入数据解得a=12m/s2。设小物块加速到12m/s运动的距离为s1,所用时间为t1由v2-0=2as1得s1=6m由v=at1得t1=1s【解析】小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动当小物块的速度加速到12m/s时,因mgsinθ=μmgcosθ,小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力,而且此时刚好为最大静摩擦力,小物块此后随传送带一起做匀速运动。设AB间的距离为L,则L-s1=vt2解得t2=1.5s从A到B的时间t=t1+t2解得t=2.5s。答案:2.5s当小物块的速度加速到12m/s时,三、牛顿运动定律与图像结合的问题1.速度图像的斜率表示加速度,由速度图像可得出加速度,根据牛顿第二定律可求出合外力。2.F-t图像与牛顿运动定律密切相关,图像问题要善于从图像中找出解题信息,把图像与物理图景相联系,应用牛顿运动定律及其相关知识解答。3.a-t图像是加速度随时间变化的图像,加速度与牛顿运动定律密切相关。根据牛顿第二定律,由力随时间变化关系可得出物体加速度随时间变化的图像。

三、牛顿运动定律与图像结合的问题【典例3】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图像(以地面为参考系)如图乙所示。已知v2>v1,则(

)【典例3】如图甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大C.0～t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左D.0～t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大【解析】选B。由题图乙可知t