【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一本章復(fù)習(xí)學(xué)案：第四章-牛頓運(yùn)動(dòng)定律

第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律1.加強(qiáng)對力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的理解，全面深刻理解慣性和慣性定律。2.進(jìn)一步加強(qiáng)對牛頓運(yùn)動(dòng)定律的理解，嫻熟把握運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題的方法步驟。3.深化對超重和失重的理解，能嫻熟運(yùn)用它解釋一些現(xiàn)象。4.強(qiáng)化對共點(diǎn)力平衡條件的理解，機(jī)敏、嫻熟運(yùn)用平衡條件解決問題。一、牛頓第確定律牛頓第三定律1.牛頓第確定律的理解與應(yīng)用(1)內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它這種狀態(tài)。這就是牛頓第確定律。(2)成立條件：物體不受外力作用。(3)理解①明確了慣性的概念：牛頓第確定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性，即物體保持狀態(tài)或保持狀態(tài)的性質(zhì)。②揭示了力的本質(zhì)：牛頓第確定律對力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：是轉(zhuǎn)變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運(yùn)動(dòng)的緣由，物體的運(yùn)動(dòng)并不需要來維持。2.牛頓第三定律的理解與應(yīng)用(1)作用力和反作用力：兩個(gè)物體之間的作用總是的，一個(gè)物體對另一個(gè)物體施加了力，另一個(gè)物體確定同時(shí)對這個(gè)物體也施加了力。(2)牛頓第三定律的內(nèi)容：兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小，方向，作用在上。(3)表達(dá)式：。(4)作用力和反作用力與一對平衡力的比較。對應(yīng)名稱比較內(nèi)容作用力和反作用力一對平衡力不同點(diǎn)受力物體作用在相互作用的物體上作用在物體上依靠關(guān)系相互依存，不行單獨(dú)存在，且同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消逝無依靠關(guān)系，撤去一個(gè)力，另一個(gè)力照舊存在疊加性兩力作用效果不行疊加，不行求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力且合力為0力的性質(zhì)確定是性質(zhì)的力可以是性質(zhì)的力，也可以是性質(zhì)的力相同點(diǎn)大小、方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上例1(單選)某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案。關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是()A.小磁鐵受到黑板的吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上B.小磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力C.小磁鐵受到五個(gè)力的作用D.小磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力二、牛頓其次定律兩類動(dòng)力學(xué)問題1.牛頓其次定律的理解(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的質(zhì)量成，加速度的方向跟相同。(2)表達(dá)式：。(3)理解矢量性公式F＝ma是矢量式，任一時(shí)刻，F(xiàn)與a總是瞬時(shí)性a與F對應(yīng)時(shí)刻，即a為某時(shí)刻的加速度時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受的合力因果性是產(chǎn)生加速度a的緣由，加速度a是作用的結(jié)果圖4-1例2(多選)質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球之間系一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧，放在光滑的臺(tái)面上。A緊靠墻壁，如圖4-1所示，今用恒力F使B球向左擠壓彈簧，達(dá)到平衡時(shí)，突然將力撤去，此瞬間()圖4-1A.A球的加速度為 B.A球的加速度為0C.B球的加速度為 D.B球的加速度為例3(單選)“蹦極”就是跳動(dòng)者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的狀況如圖4-2所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中的最大加速度約為()圖4-2A. B C. D.2.兩類動(dòng)力學(xué)問題(1)由受力狀況推斷物體的運(yùn)動(dòng)狀況，處理這類問題的基本思路是：先求出幾個(gè)力的合力，由求出加速度，再由求出速度或位移。(2)由物體的運(yùn)動(dòng)狀況推斷受力狀況，處理這類問題的基本思路是：已知加速度或依據(jù)求出加速度，再由求出合力，從而確定未知力，至于牛頓其次定律中合力的求法可用力的合成與分解法(平行四邊形定則)或正交分解法。(3)求解上述兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：圖4-3分析解決這類問題的關(guān)鍵：應(yīng)抓住受力狀況和運(yùn)動(dòng)狀況之間聯(lián)系的橋梁——加速度。圖4-3例4(單選)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等。從＝0時(shí)刻開頭，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力的作用，隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖4-3所示。重力加速度取10，則物體在0至＝12s這段時(shí)間的位移大小為()A.18m B.54m C.72m D.198m例5如圖4-4所示，質(zhì)量為＝2kg的、足夠長的長木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一質(zhì)量為＝3kg可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板4s后物塊和木板達(dá)到4m/s的速度并減速，12s末兩者同時(shí)靜止。求物塊的初速度并在圖4-5中畫出物塊和木板的圖像。圖4-4圖4-53.超重、失重的理解及應(yīng)用(1)超重與失重的概念超重失重完全失重定義物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于的狀態(tài)產(chǎn)生條件物體有向的加速度物體有向的加速度＝，方向豎直向視重＝(＋)()＝(2)不論超重、失重或完全失重，物體的不變，只是“”轉(zhuǎn)變。(3)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)，而在于物體是有的加速度還是有的加速度。(4)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，重力只產(chǎn)生使物體具有的加速度效果，不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會(huì)。(5)物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同打算的，其大小等于。圖4-6例6(單選)一枚火箭由地面豎直向上放射，其速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線如圖4-6所示，則()圖4-6時(shí)刻火箭距地面最遠(yuǎn)～的時(shí)間內(nèi)，火箭在向下降落～的時(shí)間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)D.0～的時(shí)間內(nèi)，火箭始終處于失重狀態(tài)三、共點(diǎn)力的平衡1.平衡條件共點(diǎn)力力的作用點(diǎn)在物體上的或力的延長線的幾個(gè)力叫做共點(diǎn)力平衡狀態(tài)物體處于狀態(tài)或狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)(該狀態(tài)下物體的加速度為0)平衡條件物體受到的合力為0，即＝或2.平衡條件的推論(1)二力平衡假如物體在兩個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個(gè)力必定大小，方向，為一對平衡力。(2)三力平衡①假如物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個(gè)力的合力確定與第三個(gè)力大小，方向。②三力平衡必共點(diǎn)，即不平行的三個(gè)力平衡，三個(gè)力的作用線確定相交于。③不平行的三個(gè)力平衡，若三個(gè)力的夾角互為120°，則這三個(gè)力大小。④不平行的三個(gè)力平衡，若三個(gè)力大小相等，則這三個(gè)力的夾角互為。(3)多力平衡假如物體受多個(gè)力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個(gè)力與其余力的合力大小，方向。3.處理平衡問題常用的幾種方法(1)力的合成法物體在三個(gè)共點(diǎn)力的作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個(gè)力的合力確定與第三個(gè)力大小相等、方向相反;“力的合成法”是解決三力平衡問題的基本方法。(2)正交分解法物體受到三個(gè)或三個(gè)以上力的作用時(shí)，常用正交分解法列平衡方程求解：＝0，＝0。為便利計(jì)算，建立直角坐標(biāo)系時(shí)以盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上為原則。(3)三角形法對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量平移使三力組成一個(gè)首尾依次相接的封閉三角形，進(jìn)而處理物體平衡問題的方法叫三角形法;三角形法在處理動(dòng)態(tài)平衡問題時(shí)便利、直觀，簡潔推斷。圖4-7例7(單選)如圖4-7所示，在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為的小球，小球被豎直的擋板攔住，不計(jì)摩擦，則小球?qū)醢宓膲毫κ?)圖4-7A.cos B.tanC. D.圖4-8例8(單選)有一個(gè)直角支架AOB，AO水平