人教必修1全国通用版：第4章-牛顿运动定律牛顿运动定律-章末小结4

1知识结构2规律方法3触及高考第二页第二页，共45页。知识结构第三页第三页，共45页。第四页第四页，共45页。第五页第五页，共45页。第六页第六页，共45页。规律方法第七页第七页，共45页。一、整体法与隔离法在分析连接体问题中的应用1．连接体多个相互关联的物体组成的物体系统。如叠在一起、并排放在一起或用绳(或杆)连在一起的几个物体。2．隔离法与整体法(1)隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。第八页第八页，共45页。(2)整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。(3)整体法、隔离法交替运用原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。第九页第九页，共45页。ACD第十页第十页，共45页。A．无论粘在哪个木块上面，系统加速度都将减小B．若粘在A木块上面，绳的拉力减小，A、B间摩擦力不变C．若粘在B木块上面，绳的拉力增大，A、B间摩擦力减小D．若粘在C木块上面，绳的拉力和A、B间摩擦力都减小第十一页第十一页，共45页。解析：因无相对滑动，所以，无论橡皮泥粘到哪块上，取整体为研究对象，根据牛顿第二定律都有：F－3μmg－μΔmg＝(3m＋Δm)a，a都将减小，故A正确；若粘在A或B木块上面，以C为研究对象，有：F－μmg－T＝ma，a减小，F、μmg不变，所以，绳子拉力T增大，故B错误；若粘在B木块上面，以A为研究对象，fA＝ma，a减小，m不变，A所受摩擦力减小，故C正确；若粘在C木块上面，a减小，AB间的摩擦力减小，再以AB整体为研究对象，有T－2μmg＝2ma，则可知拉力T减小，故D正确，故选A、C、D。第十二页第十二页，共45页。二、动力学问题中的临界和极值问题1．临界极值问题：在运用牛顿运动定律解动力学问题时，常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等等。这类问题就是临界问题。2．解题关键：解决临界问题的关键是分析临界状态，挖掘临界条件。常见的临界条件：(1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离的临界条件是弹力FN＝0。(2)相对静止或相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对静止或相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大值或为零。第十三页第十三页，共45页。(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的，绳子断与不断的临界条件是绝对张力等于它所能承受的最大张力，绳子松弛的临界条件是FT＝0。(4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在受到变化的外力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合外力最大时，具有最大加速度；合外力最小时，具有最小加速度。当出现加速度为零时，物体处于临界状态，所以对应的速度便会出现最大值或最小值。第十四页第十四页，共45页。3．解决临界问题的一般方法(1)极限法：题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时，一般就隐含着临界问题，解决这类问题时，常常是把物理问题(或物理过程)引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决有关问题的目的。(2)假设法：有些物理问题在变化过程中可能会出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，一般要用假设法。(3)数学推理法：根据分析的物理过程列出相应的数学表达式，然后由数学表达式讨论出临界条件。第十五页第十五页，共45页。第十六页第十六页，共45页。第十七页第十七页，共45页。答案：(1)4.4s

(2)7420N第十八页第十八页，共45页。三、物理图象在动力学问题中的应用1．常见的图象形式：物理图象信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图象给出的，动力学问题中常见的有x－t、v－t、F－t及a－F等图象。这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹。2．图象问题的分析方法：遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，要从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。第十九页第十九页，共45页。B第二十页第二十页，共45页。A．物体的质量m＝1.0kgB．物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.40C．前3s内物体的平均速度为1.5m/sD．前3s内物体所受摩擦力为2N解题指导：(1)利用“v－t”图象分析各时间段物体的运动情况。(2)利用“F－t”图象分析各时间段物体的受力情况。(3)将两图象所给数据，由动力学规律综合分析求解。第二十一页第二十一页，共45页。第二十二页第二十二页，共45页。四、动力学中的传送带问题1．水平传送带(1)若物体到达传送带的另一端时速度还没有达到传送带的速度，则该物体一直做匀变速直线运动。(2)若物体到达传送带的另一端之前速度已经和传送带相同，则物体先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动。第二十三页第二十三页，共45页。2．倾斜传送带(1)一个关键点：对于倾斜传送带，分析物体受到的最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系是关键。(2)两种情况。①如果最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力，则物体做匀变速直线运动；②如果最大静摩擦力大于重力沿斜面的分力，则物体先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动。第二十四页第二十四页，共45页。第二十五页第二十五页，共45页。解析：(1)由题设条件知tan37°＝0.75，μ＝0.8，所以有tan37°<μ，这说明物体在斜面(传送带)上能处于静止状态，物体开始无初速度放在传送带上，起初阶段：对物体受力分析如图所示。根据牛顿第二定律可知：F滑－mgsin37°＝ma

F滑＝μFN

FN＝mgcos37°求解得a＝g(μcos37°－sin37°)＝0.4m/s2设物体在传送带上做匀加速直线运动时间t1及位移x1，因v0＝0

a＝0.4m/s2，vt＝4m/s第二十六页第二十六页，共45页。第二十七页第二十七页，共45页。答案：(1)物体先以a＝0.4m/s2做匀加速直线运动，达到传送带速度后，便以传送带速度做匀速运动(2)11.25s第二十八页第二十八页，共45页。触及高考第二十九页第二十九页，共45页。牛顿运动定律是力学的基本规律，是力学的核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位。因此本章是高考的热点，着重考查学生分析问题、解决问题的能力，本章多与运动学、电磁学等知识联系在一起综合考查。第三十页第三十页，共45页。一、考题探析第三十一页第三十一页，共45页。解析：(1)滑块A和B在木板上滑动时，木板也在地面上滑动，设A、B和木板所受的摩擦力大小分别为f1、f2和f3，A和B相对于地面的加速度大小分别为aA和aB，木板相对于地面的加速度大小为a1，在物块B与木板达到共同速度前有f1＝μ1mAg ①f2＝μ1mBg ②f3＝μ2(m＋mA＋mB)g ③由牛顿第二定律得f1＝mAaA ④f2＝aBaB ⑤f2－f1－f3＝ma1 ⑥第三十二页第三十二页，共45页。设在t1时刻，B与木板达到共同速度，其大小为v1，由运动学公式有v1＝v0－aBt1 ⑦v1＝a1t1 ⑧联立①②③④⑤⑥⑦⑧式，代入已知数据得v1＝1m/s ⑨第三十三页第三十三页，共45页。第三十四页第三十四页，共45页。第三十五页第三十五页，共45页。A和B相遇时，A与木板的速度也恰好相同。因此A和B开始运动时，两者之间的距离为s0＝sA＋s1＋sB ⑯联立以上各式，并代入数据得s0＝1.9m ⑰(也可用如右图的速度－时间图线求解)答案：(1)1m/s

(2)1.9m第三十六页第三十六页，共45页。二、临场练兵A第三十七页第三十七页，共45页。解析：物块P处于静止状态时有kΔL＝mg ①当物块受力F向上做匀加速运动时，由牛顿第二定律有：F＋k(ΔL－x)－mg＝ma ②由①②式得F＝ma＋kx所以F和x的关系图象为选项A。第三十八页第三十八页，共45页。第三十九页第三十九页，共45页。(1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。第四十页第四十页，共45页。第四十一页第四十一页，共45页。第四十二页第四十二页，共45页。(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向；(2)制动坡床的长度。答案：(1)5m/s2，方向沿斜面向下