高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第3單元-牛頓運(yùn)動(dòng)定律(新課標(biāo))ppt
《高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第3單元-牛頓運(yùn)動(dòng)定律(新課標(biāo))ppt》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第3單元-牛頓運(yùn)動(dòng)定律(新課標(biāo))ppt(151頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
,歡迎進(jìn)入物理課堂,第三單元│考綱展示,牛頓運(yùn)動(dòng)定律是經(jīng)典物理學(xué)中最基本、最重要的規(guī)律,也是高考命題的熱點(diǎn).高考對(duì)本單元的命題特點(diǎn)是:1.主要考查慣性的概念、運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系、超重和失重、運(yùn)用牛頓定律分析和計(jì)算等內(nèi)容.考題覆蓋面大、綜合性強(qiáng),經(jīng)常結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)、電場(chǎng)、圖象等知識(shí)綜合命題.2.以生產(chǎn)、生活實(shí)際為背景,聯(lián)系交通、體育、科技信息等命題是高考的趨勢(shì),考查運(yùn)用知識(shí)的能力和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.,第三單元│復(fù)習(xí)策略,本單元是經(jīng)典力學(xué)的基礎(chǔ),建議復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)突破以下兩點(diǎn):1.理解概念規(guī)律:特別是注意理解慣性、超重和失重、牛頓運(yùn)動(dòng)定律等重要的概念和規(guī)律.2.掌握解題方法:能全面準(zhǔn)確地對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析.,第三單元│復(fù)習(xí)策略,第12講牛頓第一定律、牛頓第三定律,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,1.牛頓第一定律是正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基礎(chǔ),牛頓第三定律揭示了物體間相互作用的規(guī)律,是解決多個(gè)物體的力學(xué)問(wèn)題必須用到的物理定律.本講的重點(diǎn)是理解牛頓第一、第三定律及能用它們分析、解決有關(guān)問(wèn)題,通過(guò)本講的復(fù)習(xí)要使學(xué)生能夠正確認(rèn)識(shí)力和運(yùn)動(dòng)關(guān)系,準(zhǔn)確理解慣性、作用力與反作用力的概念,正確區(qū)分慣性與力、一對(duì)相互作用力與平衡力.,第12講│編讀互動(dòng),2.本講教學(xué)可以按下面的思路安排:(1)通過(guò)例1及變式題理解牛頓第一定律及慣性的概念,學(xué)習(xí)如何利用慣性分析、解決日常生活中見(jiàn)到的有關(guān)現(xiàn)象;(2)通過(guò)例2及變式題理解牛頓第三定律,學(xué)會(huì)區(qū)分相互作用力與平衡力;(3)通過(guò)例3及變式題學(xué)會(huì)利用牛頓第三定律分析、解決多物體間相互作用問(wèn)題.,第三單元│編讀互動(dòng),一、牛頓第一定律一切物體總保持______________狀態(tài)或________狀態(tài),除非作用在它上面的力________它改變這種狀態(tài).二、慣性1.定義:一切物體都有保持_____________狀態(tài)或________狀態(tài)的性質(zhì).2.慣性的量度:________是物體慣性大小的唯一量度.________大的物體慣性大,________小的物體慣性?。?.普遍性:慣性是物體固有的屬性,一切物體都有慣性.,,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,迫使,勻速直線運(yùn)動(dòng),靜止,質(zhì)量,質(zhì)量,質(zhì)量,,三、牛頓第三定律1.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____________.2.表達(dá)式:F甲對(duì)乙=-F乙對(duì)甲,負(fù)號(hào)表示__________.3.意義:揭示了相互作用力的關(guān)系.,相等,相反,同一直線上,方向相反,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,,1.牛頓第一定律的意義(1)明確了慣性的概念牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個(gè)重要屬性——慣性,即物體總保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).(2)揭示了力的本質(zhì)力是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因,不是維持運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因.例如,運(yùn)動(dòng)的物體逐漸減速直至停止,不是因?yàn)椴皇芰Γ且驗(yàn)槭艿搅俗枇Γ??探究點(diǎn)一對(duì)質(zhì)點(diǎn)、參考系概念的理解,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,,,(3)指出了不受力作用時(shí)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律該定律揭示了物體不受任何外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài),而不受外力的物體是不存在的,因此該定律描述的是一種理想情況.物體不受外力和物體所受合外力為零是有區(qū)別的,所以不能把它當(dāng)成牛頓第二定律在F=0時(shí)的特例.2.對(duì)慣性的理解(1)慣性的表現(xiàn)形式①物體在不受外力或所受的合外力為零時(shí),慣性表現(xiàn)為使物體保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng))②物體受到外力時(shí),慣性表現(xiàn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的難易程度.慣性大,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)難以改變;慣性小,物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)容易改變.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,(2)慣性的量度質(zhì)量是慣性的唯一量度,慣性與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等其他因素?zé)o關(guān).溫馨提示:(1)牛頓第一定律是以伽利略理想實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),經(jīng)過(guò)科學(xué)抽象,歸納推理而總結(jié)出來(lái)的,它不是實(shí)驗(yàn)定律.(2)慣性不是力,它和力是兩個(gè)不同的概念.(3)慣性定律與慣性不同.慣性是物體保持原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變的一種性質(zhì),與物體的受力情況、運(yùn)動(dòng)快慢無(wú)關(guān),慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運(yùn)動(dòng)規(guī)律.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,例1[2010晉中模擬]在物理學(xué)發(fā)展史上,伽利略、牛頓等許許多多科學(xué)家為物理學(xué)的發(fā)展做出了巨大貢獻(xiàn).以下選項(xiàng)中符合他們觀點(diǎn)的是()A.人在沿直線加速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),豎直向上跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方B.兩匹馬拉車(chē)比一匹馬拉車(chē)跑得快,這說(shuō)明:物體受的力越大則速度就越大C.兩物體從同一高度做自由落體運(yùn)動(dòng),較輕的物體下落較慢D.一個(gè)運(yùn)動(dòng)的物體,如果不再受力了,它總會(huì)逐漸停下來(lái),這說(shuō)明:靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,A[解析]人在沿直線加速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),豎直向上跳起后,由于慣性,人具有起跳時(shí)車(chē)的速度,但由于車(chē)是加速的,故人將落在起跳點(diǎn)的后方,這正是伽利略、牛頓的觀點(diǎn),亞里士多德卻認(rèn)為力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因,物體受力大運(yùn)動(dòng)就快,所以才有輕的物體下落較慢及靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時(shí)的“自然狀態(tài)”等錯(cuò)誤看法.只有A選項(xiàng)是伽利略、牛頓的觀點(diǎn),故只有A正確.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,[點(diǎn)評(píng)]對(duì)物理學(xué)史中物理學(xué)家的基本觀點(diǎn),高考偶有考查,但都比較簡(jiǎn)單.關(guān)鍵是要仔細(xì)審題,防止出現(xiàn)低級(jí)失誤.對(duì)于慣性概念的考查,如果情景較為復(fù)雜,慣性的效果不夠明顯,也可能是求解的難點(diǎn),如下面的變式題.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律,以下選項(xiàng)中正確的是()A.人只有在靜止的車(chē)廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,才會(huì)落在車(chē)廂的原來(lái)位置B.人在沿直線勻速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方C.人在沿直線加速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方D.人在沿直線減速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點(diǎn)的后方,變式題,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,[解析]人豎直向上高高跳起后,由于慣性,跳起時(shí)具有與車(chē)廂相同的速度,所以當(dāng)人在靜止的或沿直線勻速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi)跳起后,均將落在車(chē)廂內(nèi)原來(lái)的位置;而在沿直線加速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),將落在起跳點(diǎn)的后方;在沿直線減速前進(jìn)的車(chē)廂內(nèi),將落在起跳點(diǎn)的前方.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,C,?探究點(diǎn)二對(duì)牛頓第三定律的理解,牛頓第三定律給出了力的作用的相互性,明確了作用力和反作用力的關(guān)系.對(duì)牛頓第三定律的理解要做好以下兩方面的比較.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,1.作用力和反作用力的比較,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,2.作用力與反作用力和一對(duì)平衡力的區(qū)別,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,例22010年6月跳水世界杯上吳敏霞、何姿在女子雙人3米板上奪冠.據(jù)統(tǒng)計(jì),雙人項(xiàng)目自1995開(kāi)始進(jìn)入跳水世界杯,至今九屆比賽共36枚金牌中,中國(guó)隊(duì)共奪得了其中的33個(gè)冠軍,展示了在雙人項(xiàng)目上的強(qiáng)勢(shì).如圖12-1所示為運(yùn)動(dòng)員跳水前的起跳動(dòng)作.下列說(shuō)法不正確的是()A.運(yùn)動(dòng)員受到彈力的直接原因是跳板發(fā)生了形變B.運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力不是一對(duì)平衡力C.運(yùn)動(dòng)員能跳得高的原因之一,是因?yàn)樗龑?duì)板的作用力遠(yuǎn)大于板對(duì)她的作用力D.運(yùn)動(dòng)員能跳得高的原因之一,是因?yàn)榘鍖?duì)她的作用力大于她的重力,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,圖12-1,C[解析]跳板發(fā)生了形變,要恢復(fù)原狀,則要對(duì)運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生向上的彈力,A正確.運(yùn)動(dòng)員所受的支持力和重力大小不相等,不是一對(duì)平衡力,B正確.運(yùn)動(dòng)員能跳得高的原因之一,是因?yàn)榘鍖?duì)她的作用力大于她的重力,C錯(cuò)誤、D正確.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,[點(diǎn)評(píng)]不能錯(cuò)誤地認(rèn)為:運(yùn)動(dòng)員能跳得高,原因是運(yùn)動(dòng)員對(duì)板的作用力遠(yuǎn)大于板對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力,實(shí)際上此二力是一對(duì)作用力與反作用力,二者大小相等.諸如此類(lèi)的錯(cuò)誤觀點(diǎn)如:馬拉車(chē),車(chē)前進(jìn)的原因是馬拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力;雞蛋碰石頭,雞蛋碎的原因是石頭對(duì)雞蛋的作用力大于雞蛋對(duì)石頭的作用力等.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,變式題,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,[解析]大人與小孩間的拉力是一對(duì)作用力與反作用力,根據(jù)牛頓第三定律,大人拉小孩的力與小孩拉大人的力大小一定相等.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,B,[點(diǎn)評(píng)]做物理題要依據(jù)物理規(guī)律,本題研究的是兩個(gè)物體之間的相互作用力的關(guān)系,解答時(shí)應(yīng)根據(jù)牛頓第三定律分析,絕不能根據(jù)日常生活中的一些片面的表面經(jīng)驗(yàn)解題,如本題現(xiàn)象中認(rèn)為大人對(duì)小孩的拉力大于小孩對(duì)大人的拉力.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,?探究點(diǎn)三利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對(duì)象,求解某力時(shí),如果直接研究其受力物體,因受力情況復(fù)雜或未知量太多,不能求解時(shí),可以反過(guò)來(lái)求其反作用力,然后再根據(jù)牛頓第三定律求解.這樣,牛頓第三定律會(huì)起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對(duì)象的作用,使得我們對(duì)問(wèn)題的分析思路更靈活、更廣闊.例如:人從高處跳下,求落地瞬間人對(duì)地面的平均作用力,可以通過(guò)求落地瞬間地面對(duì)人的平均作用力來(lái)實(shí)現(xiàn).,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,[點(diǎn)評(píng)]箱子對(duì)地面的壓力與地面對(duì)箱子的支持力是作用力與反作用力,因此只要以箱子為研究對(duì)象求出地面對(duì)箱子的支持力即可得到答案.請(qǐng)看下面以生活實(shí)際為背景的變式題.,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,變式題,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,第12講│牛頓第一定律、牛頓第三定律,第13講│牛頓第二定律,第13講牛頓第二定律,1.本講重點(diǎn)是讓學(xué)生理解牛頓第二定律,并教會(huì)學(xué)生利用牛頓第二定律處理動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)基本問(wèn)題,涉及傳送帶的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題是本講的難點(diǎn).2.本講教學(xué)可以按下面的思路安排:(1)復(fù)習(xí)時(shí)要讓學(xué)生深刻理解牛頓第二定律的瞬時(shí)性、矢量性、獨(dú)立性等特性,強(qiáng)化受力分析和正交分解法的思想,讓學(xué)生知道加速度是聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁.在分析傳送帶問(wèn)題時(shí),可先帶領(lǐng)學(xué)生分析水平傳送帶上的物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況,再分析傾斜傳送帶上物體的受力和運(yùn)動(dòng)情況,最后讓學(xué)生總結(jié)規(guī)律,概括該類(lèi)問(wèn)題的處理方法.,第13講│編讀互動(dòng),(2)通過(guò)例1加深學(xué)生對(duì)牛頓第二定律的理解;(3)通過(guò)例2及變式題讓學(xué)生理解牛頓第二定律的瞬時(shí)性,知道彈簧、彈性繩的彈力不可突變而不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩彈力可以突變;(4)通過(guò)例3及變式題學(xué)會(huì)用正交分解法求加速度,并能解決運(yùn)動(dòng)情況和受力情況互求的問(wèn)題;(5)通過(guò)例4及變式題教會(huì)學(xué)生分析放在水平、傾斜傳送帶上物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,學(xué)會(huì)處理傳送帶上的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題.,第13講│編讀互動(dòng),第13講│牛頓第二定律,一、牛頓第二定律1.內(nèi)容:物體的加速度的大小跟________成正比,跟物體的________成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.公式:F=ma.3.物理意義:它表明了力是改變物體__________的原因,不是________物體運(yùn)動(dòng)的原因.4.適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對(duì)地面靜止或勻速運(yùn)動(dòng)的參考系).,作用力,質(zhì)量,運(yùn)動(dòng)狀態(tài),維持,(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況.二、動(dòng)力學(xué)兩類(lèi)問(wèn)題,第13講│牛頓第二定律,三、力學(xué)單位制由________單位和________單位一起組成了單位制.基本物理量共七個(gè),其中力學(xué)有三個(gè),它們是________、________、________,它們的單位分別是________、________、________.,基本,導(dǎo)出,質(zhì)量,時(shí)間,長(zhǎng)度,kg,s,m,第13講│牛頓第二定律,?探究點(diǎn)一對(duì)牛頓第二定律的理解,牛頓第二定律明確了物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況之間的定量關(guān)系,聯(lián)系物體受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的橋梁是加速度.可以從以下角度進(jìn)一步理解牛頓第二定律:1.同體性:在表達(dá)式中,m、F合、a都應(yīng)是同一個(gè)研究對(duì)象的對(duì)應(yīng)量.(1)若研究對(duì)象為單個(gè)物體,則滿足F合=ma;(2)若研究對(duì)象為多個(gè)物體,則滿足F合=m1a1+m2a2+m3a3+…(一維情況下).,第13講│牛頓第二定律,2.瞬時(shí)性:加速度和合外力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,它們總是同增同減同生同滅.3.同向性:加速度與合外力的方向時(shí)刻保持一致.4.獨(dú)立性:若物體受多個(gè)力的作用,則每一個(gè)力都能獨(dú)自產(chǎn)生各自的加速度,并且任意方向均滿足F合=ma,在兩個(gè)相互垂直的方向進(jìn)行正交分解,則有:,第13講│牛頓第二定律,例1[2010龍巖模擬]設(shè)想能創(chuàng)造一理想的沒(méi)有摩擦力和流體阻力的環(huán)境,用一個(gè)人的力量去推一萬(wàn)噸巨輪,則從理論上可以說(shuō)()A.巨輪慣性太大,所以完全無(wú)法推動(dòng)B.一旦施力于巨輪,巨輪立即產(chǎn)生一個(gè)加速度C.由于巨輪慣性很大,施力于巨輪后,要經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)一段時(shí)間后才會(huì)產(chǎn)生一個(gè)明顯的加速度D.一旦施力于巨輪,巨輪立即產(chǎn)生一個(gè)速度,第13講│牛頓第二定律,B[解析]力和加速度具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性,巨輪雖然質(zhì)量很大,但只要有力作用在巨輪上,就可產(chǎn)生加速度;由于巨輪加速度很小,短時(shí)間內(nèi)速度不可能明顯地增大.B正確.,[點(diǎn)評(píng)]因巨輪質(zhì)量很大,所以推力產(chǎn)生的加速度很小,但不能誤認(rèn)為巨輪不能產(chǎn)生速度,加速度和速度是兩個(gè)不同的概念.由F=ma知物體的加速度和合外力之間存在瞬間一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,物體的加速度和合外力總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同步變化.由vt=v0+at知,速度的改變需經(jīng)歷一定的時(shí)間,所以物體的速度不能突變,力和速度沒(méi)有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)性.,第13講│牛頓第二定律,?探究點(diǎn)二動(dòng)力學(xué)的兩類(lèi)基本問(wèn)題,1.兩類(lèi)基本問(wèn)題運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律研究力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系時(shí),它包括兩類(lèi)基本問(wèn)題:(1)已知物體的受力情況,確定物體的運(yùn)動(dòng)情況(即知道物體受到的全部作用力,運(yùn)用牛頓第二定律求出加速度,如果再知道物體的初始運(yùn)動(dòng)狀態(tài),運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的運(yùn)動(dòng)情況——任意時(shí)刻的位置、速度以及運(yùn)動(dòng)的軌跡).(2)已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,推斷或求出物體所受的未知力(即知道物體的運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,再運(yùn)用牛頓第二定律推斷或求出物體的受力情況).,第13講│牛頓第二定律,2.動(dòng)力學(xué)問(wèn)題解題思維框圖,第13講│牛頓第二定律,3.應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的一般步驟(1)認(rèn)真分析題意,明確已知條件和所求量,搞清所求問(wèn)題的類(lèi)型.(2)選取研究對(duì)象.所選取的研究對(duì)象可以是一個(gè)物體,也可以是幾個(gè)物體組成的整體.同一題目,根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對(duì)象.(3)分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況.,第13講│牛頓第二定律,(4)當(dāng)研究對(duì)象所受的外力不在一條直線上時(shí):如果物體只受兩個(gè)力,可以用平行四邊形定則求其合力;如果物體受力較多,一般把它們正交分解到兩個(gè)方向上去分別求合力;如果物體做直線運(yùn)動(dòng),一般把各個(gè)力分解到沿運(yùn)動(dòng)方向和垂直運(yùn)動(dòng)的方向上.(5)根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程,物體所受外力、加速度、速度等都可根據(jù)規(guī)定的正方向按正、負(fù)值代入公式,按代數(shù)方法進(jìn)行運(yùn)算.(6)求解方程,檢驗(yàn)結(jié)果,必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論,,第13講│牛頓第二定律,,第13講│牛頓第二定律,例2[2010四川卷]質(zhì)量為M的拖拉機(jī)拉著耙來(lái)耙地,由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t內(nèi)前進(jìn)的距離為s.耙地時(shí),拖拉機(jī)受到的牽引力恒為F,受到地面的阻力為自重的k倍,耙所受阻力恒定,連接桿的質(zhì)量不計(jì)且與水平面的夾角θ保持不變.求:(1)拖拉機(jī)的加速度大?。?2)拖拉機(jī)對(duì)連接桿的拉力大小.(3)時(shí)間t內(nèi)拖拉機(jī)對(duì)耙做的功.,(2)設(shè)連接桿對(duì)拖拉機(jī)的拉力為F1,拖拉機(jī)受力如圖所示,由牛頓第二定律得:,第13講│牛頓第二定律,第13講│牛頓第二定律,[點(diǎn)評(píng)]本題作為典型的力學(xué)問(wèn)題,考查了牛頓力學(xué)的基本解題方法.第(1)問(wèn)直接由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式代入求解即可,第(2)問(wèn)在第(1)問(wèn)的基礎(chǔ)上已知加速度求力,關(guān)鍵是要正確分析受力并運(yùn)用牛頓第二定律,結(jié)合牛頓第三定律求解.如果已知物體的受力情況,也可利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和牛頓第二定律求運(yùn)動(dòng)情況,請(qǐng)看變式題.,第13講│牛頓第二定律,變式題,[2010海南模擬]如圖13-2甲所示,質(zhì)量為m的物塊疊放在質(zhì)量為2m的足夠長(zhǎng)的木板上方右側(cè),木板放在光滑的水平地面上,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s內(nèi)F的變化如圖13-2乙所示,圖中F以mg為單位,重力加速度g=10m/s2.整個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始時(shí)靜止.(1)求1s、1.5s、2s、3s末木板的速度以及2s、3s末物塊的速度;(2)畫(huà)出0~3s內(nèi)木板和物塊的v-t圖象,據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過(guò)的距離.,第13講│牛頓第二定律,[解析](1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為a和a′,在t時(shí)刻木板和物塊的速度分別為vt和vt′,木板和物塊之間摩擦力的大小為f,依牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和摩擦定律得f=ma′f=μmg,當(dāng)vt′<vt時(shí),vt2′=vt1′+a′(t2-t1)F-f=2mavt2=vt1+a(t2-t1),第13講│牛頓第二定律,(1)4m/s4.5m/s4m/s4m/s4m/s4m/s(2)如圖所示2.25m,由上述各式與題給條件得v1=4m/s,v1.5=4.5m/s,v2=4m/s,v3=4m/sv2′=4m/s,v3′=4m/s(2)物塊與木板運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示.在0~3s內(nèi)物塊相對(duì)于木板的距離等于木板和物塊圖線下的面積之差,即圖中陰影部分的四邊形面積,該四邊形由兩個(gè)三角形組成,上面的三角形面積為0.25m,下面的三角形面積為2m,因此Δs=2.25m.,第13講│牛頓第二定律,?探究點(diǎn)三牛頓第二定律的瞬間性問(wèn)題,1.對(duì)牛頓第二定律的瞬時(shí)性理解物體運(yùn)動(dòng)的加速度a與其所受的合外力F有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,每一瞬時(shí)的加速度只取決于這一瞬時(shí)的合外力.若合外力的大小或方向改變,加速度的大小或方向也立即(同時(shí))改變;或合外力變?yōu)榱?,加速度也立即變?yōu)榱?;如果物體的合外力發(fā)生突變,則對(duì)應(yīng)加速度也發(fā)生突變.2.物體所受合外力能否突變的決定因素物體所受合外力能否發(fā)生突變,決定于施力物體的性質(zhì),具體可以簡(jiǎn)化為以下幾種模型:(1)鋼性繩(或接觸面)——認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能,第13講│牛頓第二定律,產(chǎn)生彈力的物體,若剪斷(或脫離)后,其中彈力立即消失,不需要形變恢復(fù)時(shí)間,一般題目中所給細(xì)線和接觸面在不加特殊說(shuō)明時(shí),均可按此模型處理.(2)彈簧(或橡皮繩)——此種物體的特點(diǎn)是形變量大.兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩),其形變恢復(fù)需要較長(zhǎng)時(shí)間,在瞬時(shí)問(wèn)題中,其彈力的大小往往可以看成不變.,第13講│牛頓第二定律,3.與彈簧相關(guān)的瞬時(shí)問(wèn)題常見(jiàn)情景圖例,第13講│牛頓第二定律,第13講│牛頓第二定律,例3如圖13-3所示,輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連,下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連,整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出,設(shè)抽出后的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有(),第13講│牛頓第二定律,[點(diǎn)評(píng)]彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生突變,所以木塊1所受支持力和木塊2所受壓力不變,我們可以分別分析木板抽出前后木塊1、2的受力情況,再根據(jù)牛頓第二定律分析加速度.請(qǐng)分析下面的變式題,注意繩所受的彈力可以突變.,第13講│牛頓第二定律,變式題,第13講│牛頓第二定律,[解析]當(dāng)剪斷P的瞬間,由于彈簧還來(lái)不及縮短,彈簧彈力不變,球A受重力和彈簧彈力均向下,合力為2mg,A的加速度為2g,球B的受力不變,仍處于平衡狀態(tài),加速度為零.剪斷Q之前,球A受重力、繩的拉力和彈簧彈力,三力平衡;剪斷瞬間,彈簧彈力消失,球A只受重力和繩的拉力,此時(shí)繩的拉力發(fā)生突變,與球的重力平衡,所以球A的加速度為零.當(dāng)剪斷Q的瞬間,由于彈簧還來(lái)不及縮短,彈簧彈力不變,球B的受力不變,仍處于平衡狀態(tài),其加速度仍為零.,第13講│牛頓第二定律,C,?探究點(diǎn)四涉及傳送帶的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,傳送帶問(wèn)題為高中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中的難點(diǎn),主要表現(xiàn)在兩方面:其一,傳送帶問(wèn)題往往存在多種可能結(jié)論的判定,即需要分析確定到底哪一種可能情況會(huì)發(fā)生;其二,決定因素多,包括滑塊與傳送帶動(dòng)摩擦因數(shù)大小、斜面傾角、滑塊初速度、傳送帶速度、傳送方向、滑塊初速度方向等.這就需要考生對(duì)傳送帶問(wèn)題能做出準(zhǔn)確的動(dòng)力學(xué)過(guò)程分析.下面是最常見(jiàn)的幾種傳送帶問(wèn)題模型,供同學(xué)們參考.,第13講│牛頓第二定律,1.水平傳送帶動(dòng)力學(xué)問(wèn)題圖解,第13講│牛頓第二定律,2.傾斜傳送帶動(dòng)力學(xué)問(wèn)題圖解,第13講│牛頓第二定律,例4如圖13-5所示,傳送帶與地面的傾角θ=37,從A到B的長(zhǎng)度為16m,傳送帶以v0=10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng).在傳送帶上端無(wú)初速放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,求物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間是多少?(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s),圖13-5,第13講│牛頓第二定律,2s[解析]開(kāi)始階段,傳送帶對(duì)物體的滑動(dòng)摩擦力平行傳送帶向下,物體由靜止開(kāi)始加速下滑,受力如圖甲所示;由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,第13講│牛頓第二定律,第13講│牛頓第二定律,第13講│牛頓第二定律,[點(diǎn)評(píng)]傳送帶傳送的物體所受摩擦力可能發(fā)生突變,突變發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時(shí)刻.本題中,當(dāng)μ≥tanθ時(shí),物體的速度達(dá)到傳送帶的速度后,將與傳送帶相對(duì)靜止一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)μ<tanθ時(shí),物體在獲得與傳送帶相同的速度后仍繼續(xù)加速.,第13講│牛頓第二定律,上例中,(1)若物體在傳送帶上可以留下劃痕,求劃痕的長(zhǎng)度.(2)若傳送帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則物體從A運(yùn)動(dòng)到B所需的時(shí)間又是多少?,變式題,第13講│牛頓第二定律,(1)5m(2)4s[解析](1)物體加速至傳送帶的速度時(shí),傳送帶前進(jìn)的位移為:s1=vt1=10m,而物體的位移s2=5m,物體相對(duì)于傳送帶向上前進(jìn)的距離為Δs1=s1-s2=5m.物體的速度大于傳送帶的速度后,傳送帶前進(jìn)s3=vt1=10m,物體前進(jìn)s4=11m,物體相對(duì)于傳送帶向下滑行Δs2=s4-s3=1m,所以物體在傳送帶上劃痕的長(zhǎng)為Δs1=5m.(2)若皮帶順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),則滑塊與皮帶運(yùn)動(dòng)方向始終相反,滑塊與皮帶不可能有等速時(shí)刻,所以摩擦力無(wú)突變現(xiàn)象,所以整個(gè)過(guò)程物體對(duì)地勻加速運(yùn)動(dòng)16m.a=gsin37-μgcos37=2m/s2據(jù)s=at2得t=4s,第13講│牛頓第二定律,第14講│牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,第14講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用,1.本講是牛頓運(yùn)動(dòng)定律的具體應(yīng)用,重點(diǎn)要讓學(xué)生理解超重、失重的概念,學(xué)會(huì)用整體法與隔離法解決連接體問(wèn)題、用極限法分析臨界問(wèn)題,并能應(yīng)用牛頓第二定律解決多物體、多過(guò)程問(wèn)題等.2.通過(guò)本講復(fù)習(xí)訓(xùn)練,讓學(xué)生對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用做到得心應(yīng)手.(1)通過(guò)例1和變式題進(jìn)一步理解超、失重現(xiàn)象,學(xué)會(huì)用超重、失重觀點(diǎn)分析問(wèn)題;,第14講│編讀互動(dòng),(2)通過(guò)例2和變式題進(jìn)一步理解整體法與隔離法的解題思想,學(xué)會(huì)用整體法與隔離法解決連接體問(wèn)題;(3)通過(guò)例3和變式題學(xué)會(huì)用極限法分析臨界問(wèn)題;(4)通過(guò)例4和變式題學(xué)會(huì)分析力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,并能熟練應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決多物體、多過(guò)程問(wèn)題.,第14講│編讀互動(dòng),一、超重和失重(完全失重),第14講│考點(diǎn)整合,大于,豎直向上,小于,豎直向下,零,重力加速度g,第14講│考點(diǎn)整合,二、連接體問(wèn)題1.連接體:運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體或疊放在一起,或并排擠放在一起,或用細(xì)繩、細(xì)桿連接在一起的物體組.常見(jiàn)的連接體一般具有加速度大小相同的特點(diǎn),常見(jiàn)的題型有:已知內(nèi)力求外力;已知外力求內(nèi)力.2.解決這類(lèi)問(wèn)題的基本方法:________法和隔離法.,整體,?探究點(diǎn)一超重與失重,超重和失重問(wèn)題屬于高考命題熱點(diǎn),常以選擇題的形式考查,也可作為計(jì)算題的一部分考查目標(biāo).對(duì)此類(lèi)問(wèn)題的分析主要是理解好超重和失重的本質(zhì)及其特征(詳見(jiàn)下表).,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,例1[2010浙江卷]如圖14-1所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力).下列說(shuō)法正確的是()A.在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B.上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力,第14講│要點(diǎn)探究,例1A[解析]本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用.A、B組成的整體做豎直上拋運(yùn)動(dòng),只受重力,處于完全失重狀態(tài),所以A、B之間沒(méi)有作用力,A對(duì).,第14講│要點(diǎn)探究,[點(diǎn)評(píng)]很多學(xué)生誤認(rèn)為,上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受的重力,錯(cuò)誤的根本原因是沒(méi)有弄清判斷物體處于超重、失重狀態(tài)的關(guān)鍵是分析其加速度方向,而不是運(yùn)動(dòng)方向,試通過(guò)下面的變式題仔細(xì)體會(huì)判斷超重、失重的方法.,第14講│要點(diǎn)探究,變式題,2010年10月1日18時(shí)59分57秒“嫦娥二號(hào)”探測(cè)衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,衛(wèi)星由長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭直接發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)三次近月制動(dòng),順利進(jìn)入軌道高度為100公里的圓形環(huán)月工作軌道,發(fā)射取得圓滿成功.關(guān)于“嫦娥二號(hào)”的發(fā)射和運(yùn)行,下列說(shuō)法正確的是(),第14講│要點(diǎn)探究,A.“嫦娥二號(hào)”由長(zhǎng)征號(hào)丙火箭運(yùn)載加速離地升空時(shí),處于失重狀態(tài)B.“嫦娥二號(hào)”近月制動(dòng)時(shí),處于失重狀態(tài)C.“嫦娥二號(hào)”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),處于平衡狀態(tài)D.“嫦娥二號(hào)”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),處于完全失重狀態(tài),第14講│要點(diǎn)探究,D,,[解析]“嫦娥二號(hào)”由長(zhǎng)征三號(hào)丙火箭運(yùn)載加速離地升空時(shí),其加速度向上,處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;近月制動(dòng)時(shí),“嫦娥二號(hào)”減速奔向月球,加速度向上,處于超重狀態(tài),B錯(cuò)誤;“嫦娥二號(hào)”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),處于完全失重狀態(tài),C錯(cuò)誤,D正確.,?探究點(diǎn)二多研究對(duì)象系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,對(duì)涉及多個(gè)研究對(duì)象的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的分析,尤其是對(duì)于由兩個(gè)或兩個(gè)以上有一定聯(lián)系的物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,要特別注意合理選取研究對(duì)象.常用的方法有整體法和隔離法,這兩種方法在學(xué)習(xí)平衡問(wèn)題時(shí)均已用到.,第14講│要點(diǎn)探究,(1)整體法——是將一組連接體作為一個(gè)整體看待,牛頓第二定律F合=ma中,F(xiàn)合是整體受的合外力,只分析整體所受的外力即可(連接體的相互作用力屬內(nèi)力,可不分析),簡(jiǎn)化了受力分析.(2)隔離法——在求解連接體的相互作用力時(shí)采用,將某個(gè)部分從連接體中分離出來(lái),其他部分對(duì)它的作用力則作為外力出現(xiàn).溫馨提示:隔離法與整體法不是相互對(duì)立的,一般問(wèn)題的求解中,隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)化,往往兩種方法交叉運(yùn)用,相輔相成.,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,例2如圖14-2所示,A、B兩木塊的質(zhì)量分別為mA、mB,在水平推力F作用下沿光滑水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng),求A、B間的彈力.,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,[點(diǎn)評(píng)]B受力較少,隔離B分析較為方便.本題的這個(gè)結(jié)論還可以推廣到水平面粗糙時(shí)(A、B與水平面間的動(dòng)摩因數(shù)μ相同);也可以推廣到沿斜面方向推A、B向上加速的問(wèn)題,有趣的是,答案是完全一樣的,請(qǐng)同學(xué)們自己推導(dǎo)一下.,第14講│要點(diǎn)探究,變式題1,[2011海淀模擬]如圖14-3所示,物體A疊放在物體B上,B置于光滑水平面上.A、B質(zhì)量分別為6.0kg和2.0kg,A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.在物體A上施加水平方向的拉力F,開(kāi)始時(shí)F=10N,此后逐漸增大,在增大到45N的過(guò)程中,以下判斷正確的是()A.兩物體間始終沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng)B.兩物體間從受力開(kāi)始就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)C.當(dāng)拉力F<12N時(shí),兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)D.兩物體開(kāi)始沒(méi)有相對(duì)運(yùn)動(dòng),當(dāng)F>18N時(shí),開(kāi)始相對(duì)滑動(dòng),第14講│要點(diǎn)探究,A[解析]首先以A、B整體為研究對(duì)象.受力如圖甲所示,在水平方向只受拉力F,根據(jù)牛頓第二定律列方程F=(mA+mB)a再以B為研究對(duì)象,如圖乙所示,B水平方向受摩擦力f=mBa當(dāng)Ff為最大靜摩擦力時(shí),a=6m/s2此時(shí)F=(mA+mB)a=48N.由此可以看出,當(dāng)F<48N時(shí)A、B間的摩擦力達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說(shuō),A、B間不會(huì)發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng).所以A選項(xiàng)正確.,第14講│要點(diǎn)探究,變式題2,[2011黃岡模擬]如圖14-4所示,質(zhì)量為m=10kg的兩個(gè)相同的物塊A、B(它們之間用輕繩相連)放在水平地面上,在方向與水平面成θ=37角斜向上、大小為100N的拉力F作用下,以大小為v=4.0m/s的速度向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),求剪斷輕繩后物塊A在水平地面上滑行的距離.(取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8),第14講│要點(diǎn)探究,?探究點(diǎn)三動(dòng)力學(xué)中的臨界與極值問(wèn)題,臨界和極值問(wèn)題是物理中的常見(jiàn)題型,結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解的也很多,臨界是一個(gè)特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài),是物理過(guò)程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點(diǎn),例如:平衡物體(a=0)的平衡狀態(tài)即將被打破而還沒(méi)有被打破的瞬間;動(dòng)態(tài)物體(a≠0)的狀態(tài)即將發(fā)生突變而還沒(méi)有突變的瞬間(臨界狀態(tài)也可歸納為加速度即將發(fā)生突變的狀態(tài)).在這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)上,系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值.臨界點(diǎn)的兩側(cè),物體的受力情況、變化規(guī)律、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一般要發(fā)生改變,能否用變化的觀點(diǎn)正確分析其運(yùn)動(dòng)規(guī)律是求解這類(lèi)題目的關(guān)鍵,而臨界點(diǎn)的確定是基礎(chǔ),確定臨界點(diǎn)一般用極端分析法,即把問(wèn)題(物理過(guò)程)推到極端,分析在極端情況下可能出現(xiàn)的狀態(tài)和滿足的條件,應(yīng)用牛頓第二定律列出極端情況下的方程求解.,第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,例3如圖14-5所示,一質(zhì)量為0.2kg的小球系著靜止在光滑的傾角為53的斜面上,斜面靜止時(shí),球緊靠在斜面上,繩與斜面平行,當(dāng)斜面以10m/s2加速度水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),求線對(duì)小球的拉力和斜面對(duì)小球的彈力.(g=10m/s2),第14講│要點(diǎn)探究,第14講│要點(diǎn)探究,[點(diǎn)評(píng)]用極限法(分別設(shè)加速度為無(wú)窮大或零)把加速度推到兩個(gè)極端,分析小球的兩種可能狀態(tài),其臨界狀態(tài)就是小球仍與斜面接觸但與斜面間無(wú)彈力,找出兩種狀態(tài)的分界點(diǎn)是解決本題的切入點(diǎn).,第14講│要點(diǎn)探究,變式題,一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧上端固定,下端系一質(zhì)量為m的物塊,有一水平的木板將物塊托住,并使彈簧處于自然長(zhǎng)度,如圖14-6所示.現(xiàn)讓木板由靜止開(kāi)始以加速度a(a- 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