高中物理人教必修課件第四章牛頓運動定律章末總結(jié)

高中物理·必修1·人教版第四章牛頓運動定律章末總結(jié)宜豐中學高一A部黃清華牛頓運動定律運動狀態(tài)質(zhì)量正比反比作用力的方向矢量瞬時牛頓運動定律兩個性質(zhì)兩個向下向上勻速直線運動F合=0正交分解法FN<GFN>Gg

一、動力學的兩類基本問題1．掌握解決動力學兩類基本問題的思路方法其中受力分析和運動過程分析是基礎(chǔ)，牛頓第二定律和運動學公式是工具，加速度是連接力和運動的橋梁．2．求合力的方法(1)平行四邊形定則若物體在兩個共點力的作用下產(chǎn)生加速度，可用平行四邊形定則求F合，然后求加速度．(2)正交分解法物體受到三個或三個以上的不在同一條直線上的力作用時，常用正交分解法．一般把力沿加速度方向和垂直于加速度方向進行分解．例1：我國第一艘航空母艦“遼寧號”已經(jīng)投入使用，為使戰(zhàn)斗機更容易起飛，“遼寧號”使用了滑躍技術(shù)．如圖所示，其甲板可簡化為模型：AB部分水平，BC部分傾斜，傾角為θ.戰(zhàn)斗機從A點開始起跑，C點離艦，此過程中發(fā)動機的推力和飛機所受甲板和空氣阻力的合力大小恒為F，ABC甲板總長度為L，戰(zhàn)斗機質(zhì)量為m，離艦時的速度為vm，重力加速度為g.求AB部分的長度．解析FNFFNF分析戰(zhàn)斗機在AB和BC段受力例1：……，求AB部分的長度．解析FNFFNF在AB段，根據(jù)牛頓運動定律：F＝ma1設(shè)B點速度大小為v，根據(jù)運動學公式：v2＝2a1x1在BC段，根據(jù)牛頓運動定律：F-mgsinθ＝ma2從B到C，根據(jù)運動學公式：vm2－v2＝2a2x2因為：L＝x1＋x2x1x2二、圖象在動力學中的應用1．常見的圖象形式在動力學與運動學問題中，常見、常用的圖象是位移圖象(x-t圖象)、速度圖象(v-t圖象)和力的圖象(F-t圖象)等，這些圖象反映的是物體的運動規(guī)律、受力規(guī)律，而絕非代表物體的運動軌跡．2．圖象問題的分析方法遇到帶有物理圖象的問題時，要認真分析圖象，先從它的物理意義、點、線段、斜率、截距、交點、拐點、面積等方面了解圖象給出的信息，再利用共點力平衡、牛頓運動定律及運動學公式去解題．例2：如圖甲所示固定光滑細桿與地面成一定夾角為α，在桿上套有一個光滑小環(huán)，小環(huán)在沿桿方向的推力F作用下向上運動，推力F與小環(huán)速度v隨時間變化規(guī)律如圖乙所示，取重力加速度g＝10m/s2.求：(1)小環(huán)的質(zhì)量m(2)細桿與地面間的夾角α解析沒有摩擦力FNF勻加速勻速例2：…….。求：(1)小環(huán)的質(zhì)量m(2)細桿與地面間的夾角α解析FNF勻加速勻速根據(jù)牛頓第二定律：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(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系如圖甲所示，物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖乙所示．取重力加速度g＝10m/s2.由這兩個圖象可以求得物塊的質(zhì)量m和物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)μ分別為(

)解析【針對訓練】A．0.5kg,0.4

B．1.5kg，2/15C．0.5kg,0.2D．1kg,0.2A靜止勻加速勻速2s~4s:物塊勻加速運動a=2m/s2，F(xiàn)-Ff

=ma，3-10μm=2m①4s~6s:物塊做勻速直線運動F=μmg:10μm=2②由①②得:m=0.5kg，μ=0.4

甲乙三、傳送帶問題傳送帶傳遞貨物時，一般情況下，由摩擦力提供動力，而摩擦力的性質(zhì)、大小、方向和運動狀態(tài)密切相關(guān)．分析傳送帶問題時，要結(jié)合相對運動情況，分析物體受到傳送帶的摩擦力方向，進而分析物體的運動規(guī)律是解題的關(guān)鍵．注意：因傳送帶由電動機帶動，一般物體對傳送帶的摩擦力不影響傳送帶的運動狀態(tài)．例3：某飛機場利用如圖所示的傳送帶將地面上的貨物運送到飛機上，傳送帶與地面的夾角θ＝30°，傳送帶兩端A、B的距離L＝10m，傳送帶以v＝5m/s的恒定速度勻速向上運動．在傳送帶底端A輕放上一質(zhì)量m＝5kg的貨物，貨物與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ＝求貨物從A端運送到B端所需的時間．(g取10m/s2)解析FNFf貨物初速度為0由牛頓第二定律：μmgcos30°－mgsin30°=ma解得：a=2.5m/s2貨物先勻加速：解析FNFf勻加速直線：a=2.5m/s2然后貨物做勻速運動運動位移：x2=L-x1=5m勻速運動時間：貨物從A到B所需的時間：t=t1＋t2=3s四、共點力作用下的平衡問題常用方法1．矢量三角形法(合成法)物體受三個力作用而平衡時，其中任意兩個力的合力與第三個力大小相等、方向相反，且這三個力首尾相接構(gòu)成封閉三角形，可以通過解三角形來求解相應力的大小和方向．常用的有直角三角形、動態(tài)三角形和相似三角形．3.整體譜法和稼隔離澆法：在選留取研逆究對喂象時退，為距了弄甩清楚系統(tǒng)(連接信體)內(nèi)某穩(wěn)個物軟體的杯受力滔情況恐，可汁采用殊隔離口法；若只涉流及研進究系演統(tǒng)而固不涉吩及系并統(tǒng)內(nèi)嬸部某頃些物清體的廉受力琴時，友一般鄰可采捆用整水體法楚．2．正闊交分娛解法在正曠交分滋解法救中，栽平衡秩條件F合＝0可寫惕成：∑Fx＝F1x＋F2x＋…＋Fnx＝0塔(即x方向董合力均為零)∑Fy＝F1y＋F2y＋…＋Fny＝0糕(即y方向齡合力側(cè)為零)例4：如每圖所特示，輛質(zhì)量m1＝5襖kg的物貌體，神置于臺一粗詢糙的敘斜面績體上付，斜瓣面傾釘角為30深°，用鋸一平凝行于瓣斜面條的大苦小為30替N的力F推物飄體，不物體噸沿斜蝦面向遣上勻津速運魔動．擴斜面嬸體質(zhì)毒量m2＝10訂k謎g，且鋪始終支靜止辦，g取10蒜m學/s2，求機：(1森)斜面無體對枝物體撐的摩乘擦力煩；(2孔)地面疼對斜摔面體閘的摩份擦力碧和支碎持力客．解析(1覽)隔離物體釋受力稿分析平行游于斜構(gòu)面的谷方向四：F＝m1gsi拼n境30染°＋Ff解得蛋：Ff=箱5降N方向敲：沿斜李面向赴下FNFFf受力系平衡例4：如旱圖所腐示，余質(zhì)量m1＝5佛kg的物敵體，貝置于饒一粗抗糙的謊斜面余體上綢，斜已面傾接角為30衣°，用途一平盛行于泊斜面終的大品小為30萌N的力F推物困體，目物體閱沿斜聽面向活上勻映速運矩動．射斜面嘴體質(zhì)孝量m2＝10照k尋g，且源始終靠靜止部，g取10毯m傲/s2，求尾：(1杯)斜面章體對黑物體們的摩當擦力攤；(2壞)地面礦對斜歉面體葡的摩需擦力凳和支展持力柜．解析(2瓜)整體野法：斜面降體和尸物體FN地FFf地整體君受力仔平衡水平觀方向架：Ff地=Fco噸s消30州°=鑼N方向里：水忙平向鍛左豎直免方向蘇：FN地=療(m1＋m2)g-Fsi吵n姥30責°=1春35顆N方向租：豎染直向的上1.魚(動力版學的呆兩類第基本徹問題)如圖蛇所示殊，在燥傾角θ＝37奇°的足級夠長國的固抬定的母斜面囑底端幅有一洽質(zhì)量m＝1.帶0始kg的物愧體．咐物體緊與斜廟面間建動摩罰擦因霸數(shù)μ＝0.略25，現(xiàn)探用輕斧細繩娛拉物念體由覆靜止首沿斜蠅面向尺上運訪動．瓦拉力F＝10謊N，方贊向平坑行斜霜面向刺上．短經(jīng)時臂間t＝4.耕0棒s繩子特突然嘉斷了聚，求慨：(1虹)繩斷吹時物然體的憶速度鏡大小器．(2銷)從繩貞子斷戴了開虹始到圍物體嘗再返勁回到焦斜面陪底端唇的運蹤蝶動時鞏間．(已知si繡n役37口°＝0.替60，co慢s經(jīng)37使°＝0.裹80，取g＝10策m騎/s2)解析FNFFf上滑沈過程緩中：那分析杯物體量受力1.晉(動力逐學的末兩類早基本雜問題)(2燈)從繩茂子斷抱了開移始到局物體踩再返戚回到勸斜面蓮底端晶的運久動時聚間．(已知si淚n彎37擦°＝0.鞠60，co識s掛37拼°＝0.公80，取g＝10等m纖/s2)解析上滑過程下滑過程2．(圖象服在動丑力學津中的陽應用)如圖僻甲所支示為窮一風靠力實掘驗示歐意圖柳．開麻始時摟，質(zhì)銳量為m＝1貿(mào)kg的小乖球穿胳在固薪定的扣足夠傲長的弊水平劍細桿純上，蘇并靜話止于O點．評現(xiàn)用扔沿桿奸向右恒的恒謎定風泥力F作用疤于小景球上掌，經(jīng)臘時間t1＝0.紛4雙s后撤饅去風朱力．小球創(chuàng)沿細櫻桿運各動的v-t圖象落如圖底乙所紙示(g取10辛m規(guī)/s2)，試掩求：(1割)小球鄙沿細趨桿滑睜行的拜距離即；(2飯)小球逢與細百桿之返間的阿動摩雪擦因六數(shù)；(3鹽)風力F的大汁?。馕?1藥)從v-t圖象限可知晨：小球先勻村加速津后勻尼減速圖中移面積捆表示念位移池：x=1野.2煤m2．(圖象詞在動閥力學繳中的窮應用)如圖舒甲所帥示為源一風秒力實肉驗示繭意圖她．開讓始時刑，質(zhì)芝量為m＝1群kg的小貸球穿短在固作定的決足夠趨長的甜水平街細桿塌上，節(jié)并靜變止于O點．言現(xiàn)用出沿桿泄向右郊的恒唱定風溉力F作用飽于小稍球上甜，經(jīng)幫時間t1＝0.籃4蘋s后撤飲去風遇力．小球亦沿細矮桿運咬動的v-t圖象數(shù)如圖來乙所丑示(g取10緊m諷/s2)，試會求：(1笛)小球鉗沿細掌桿滑阿行的藥距離幟；(2提)小球餡與細沉桿之牢間的鉗動摩耳擦因封數(shù)；(3然)風力F的大血?。馕?2蔥)0遺.4紫s~惹1.揚2s組:勻減瞧速Ffv根據(jù)永牛頓便第二養(yǎng)定律敲：μm堆g=ma2動摩掠擦因皂數(shù)：μ=途0.屈252．(圖象秧在動俘力學軍中的且應用)如圖提甲所揭示為喇一風駐力實蹲驗示插意圖疊．開困始時化，質(zhì)簽量為m＝1詳kg的小約球穿拘在固木定的課足夠嚼長的江水平退細桿舒上，寇并靜陶止于O點．醒現(xiàn)用踏沿桿泰向右尸的恒店定風殲力F作用鴉于小談球上落，經(jīng)搖時間t1＝0.動4躁s后撤恢去風奇力．小球棉沿細來桿運攤動的v-t圖象胸如圖避乙所呼示(g取10市m差/s2)，試腐求：(1杠)小球容沿細薄桿滑惑行的喉距離洽；(2蠟)小球撒與細五桿之常間的恥動摩老擦因仇數(shù)；(3齊)風力F的大燦?。馕?3福)0玩~0離.4負s:勻加寫速Ffv根據(jù)柱牛頓議第二抗定律醋：F-μm賞g=ma1動摩物擦因毅數(shù)：F=膜7.耗5NFmgFN3．(傳送追帶問碎題)如圖周所示問，水務平傳丸送帶希以2去m/常s的速伏度運管動，須傳送騎帶長AB＝20葵m，今鬧在其趁左端浴將一畏工件搏輕輕枕放在閑上面敘，工常件被寬帶動被，傳朱送到牢右端夸，已州知工危件與薯傳送埋帶間切的動劍摩擦識因數(shù)μ＝0.繞1，(g=1震0盤m/摔s2)試求朽：(1物)工件顏開始卡時的潑加速薄度a(2位)工件謊加速偽到2愉m/要s時，朱工件旺運動紀的位橫移(3來)工件屑由傳某送帶波左端責運動弱到右干端的向時間解析初速德度為欄零相對劉于傳陶送帶精向左作運動受滑茶動摩匪擦力描向右mgFNFf3．(傳送傍帶問荷題)如圖項所示果，水伶平傳餅送帶胖以2歉m/閃s的速帆度運祖動，態(tài)傳送然帶長AB＝20潤m，今貧在其爸左端汁將一鉤工件釣輕輕箭放在渣上面包，工跡件被框帶動吉，傳短送到逮右端屬，已靈知工末件與扛傳送香帶間壺的動葵摩擦棵因數(shù)μ＝0.曲1，(g=1世0撕m/犯s2)試求齊：(1悲)工件健開始傭時的地加速圓度a(2史)工件被加速親到2擋m/中s時，絕工件謀運動留的位芽移(3缺)工件揀由傳斑送帶鞋左端映運動折到右沸端的贏時間解析初速逢度為雖零相對朋于傳訂送帶鍬向左辨運動受滑棒動摩膊擦力弓向右mgFNFf3．(