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,歡迎進(jìn)入物理課堂,,,,,,,,,,,,,,,,,,第四章牛頓運(yùn)動定律,本章回顧總結(jié),一、力和運(yùn)動的關(guān)系1．對牛頓運(yùn)動三定律的理解牛頓運(yùn)動三定律揭示了力和運(yùn)動的聯(lián)系．牛頓第一定律揭示了物體不受力作用時的運(yùn)動規(guī)律，即物體靜止或勻速直線運(yùn)動，并定性的指出了力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，即力是產(chǎn)生加速度的原因．,2．力、加速度、速度關(guān)系物體的運(yùn)動情況是由物體受力情況決定的，要分析物體的運(yùn)動，必須分析物體的受力；物體的運(yùn)動情況反映了物體的受力情況，因此受力分析要結(jié)合物體的運(yùn)動狀態(tài)進(jìn)行．,跳傘運(yùn)動員在下落過程中，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即F＝kv2，比例系數(shù)k＝20Ns2/m2，跳傘運(yùn)動員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則：(1)跳傘運(yùn)動員在空中做什么運(yùn)動？最大速度是多大？(2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時，下落加速度是多大？,二、整體法和隔離法1．整體與隔離的分析方法是重要的思維方法，所謂整體法就是把兩個或更多物體組成的系統(tǒng)作為研究對象，所謂隔離法就是把其中一個物體作為研究對象．2．系統(tǒng)內(nèi)物體運(yùn)動的加速度相同時常取整體法研究．3．隔離法的本質(zhì)是把物體從周圍環(huán)境隔離出來，分析物體受力情況．4．受力分析時，靈活選取研究對象，往往使問題變得簡單．,有一個直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB豎直向下，表面光滑．AO上套有小環(huán)P，OB上套有小環(huán)Q，兩環(huán)質(zhì)量均為m，兩環(huán)間由一根質(zhì)量可忽略、不可伸長的細(xì)繩相連，并在某一位置平衡(如圖)，現(xiàn)將P環(huán)向左移一小段距離，兩環(huán)再次達(dá)到平衡，那么將移動后的平衡狀態(tài)和原來的平衡狀態(tài)比較，AO桿對P環(huán)的支持力FN和細(xì)繩上的拉力FT的變化情況是A．FN不變，F(xiàn)T變大B．FN不變，F(xiàn)T變小C．FN變大，F(xiàn)T變大D．FN變大，F(xiàn)T變小,解析：對整體：受力如圖(a)所示，其中FN是AO桿對系統(tǒng)的彈力，F(xiàn)為BO桿對系統(tǒng)的支持力，F(xiàn)f為AO桿對系統(tǒng)的摩擦力．由于系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，所以有：FN＝(m＋m)g＝2mg,答案：B,三、解決平衡問題的其他方法平衡問題除了力的合成法與正交分解法外，有時還用到以下方法．1．圖解法圖解法是依據(jù)某一參量的變化，在同一圖中作出物體在若干狀態(tài)下的平衡力示意圖(力的平行四邊形簡化為三角形)，再由動態(tài)的力的平行四邊形各邊長度變化及角度變化，確定力的大小及方向的變化情況．,如圖所示，m在三根細(xì)繩懸掛下處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)用手持繩OB的B端，使OB緩慢向上轉(zhuǎn)動，且始終保持結(jié)點O的位置不動，分析AO、BO兩繩中的拉力如何變化．,解析：由于O點始終不動，故物體始終處于平衡狀態(tài)，OC對O點的拉力不變且OA中拉力的方向不變，由平衡條件的推論可知繩AO的拉力F1與繩OB的拉力F2的合力F′的大小和方向不變．現(xiàn)假設(shè)OB轉(zhuǎn)至圖中F2′位置，用平行四邊形定則可以畫出這種情況下的平行四邊形，可以看出，在OB向上轉(zhuǎn)動的過程中，OA中的拉力F1變小，而OB中的拉力F2是先變小后變大．答案：見解析,2．相似三角形法對力運(yùn)用平行四邊形定則(或三角形定則)運(yùn)算的過程中，若力的三角形與幾何三角形相似，則可根據(jù)相似三角形對應(yīng)邊成比例等性質(zhì)求解．3．正弦定理法對于三力平衡可構(gòu)成一封閉三角形，若由題設(shè)條件中能尋找到角度關(guān)系，則可用正弦定理列式求解．,如圖所示，一個重為G的小環(huán)套在豎直放置的半徑為R的光滑大圓環(huán)上，一個勁度系數(shù)為k，原長為L(L<2R)的輕彈簧，一端固定在大圓環(huán)頂點A，另一端與小環(huán)相連，小環(huán)在大圓環(huán)上可無摩擦滑動，環(huán)靜止于B點時，則彈簧與豎直方向的夾角θ為多少？,解析：選小環(huán)為研究對象，其受力情況：重力G，豎直向下；彈簧對小環(huán)的拉力F，沿彈簧向上；大環(huán)對小環(huán)的彈力FN，其作用點過圓心O．由于小環(huán)處于平衡狀態(tài)，故G、FN、F三個力合力為零，根據(jù)正弦定理可簡便地解出此題．,【考情分析】本章為高考必考考點，本章高考主要考點有：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”、“應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律分析物體受力和運(yùn)動”，考查形式以選擇題和計算題為主．關(guān)于力和運(yùn)動的分析是高考中壓軸大題?？夹问剑呖紝υ搶嶒灥目疾橹卦诳疾閷嶒炘砗蛯嶒炂鞑模?【高考沖浪】?？键c一：“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”1．(浙江高考)在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”實驗時，已提供了小車，一端附有定滑輪的長木板、紙帶、帶小盤的細(xì)線、刻度尺、天平、導(dǎo)線．為了完成實驗，還須從下圖中選取實驗器材，其名稱是①______(漏選或全選得零分)；并分別寫出所選器材的作用②______．,解析：電磁打點計時器(電火花計時器)記錄小車運(yùn)動的位置和時間；鉤碼用以改變小車的質(zhì)量；砝碼用以改變小車受到的拉力的大小，還可以用于測量小車的質(zhì)量．如果選電磁打點計時器，則需要學(xué)生電源，如果選電火花計時器，則不需要學(xué)生電源．,答案：①學(xué)生電源、電磁打點計時器、鉤碼、砝碼(或電火花打點計時器、鉤碼、砝碼)②學(xué)生電源為電磁打點計時器提供交流電源；電磁打點計時器(電火花打點計時器)記錄小車運(yùn)動的位置和時間；鉤碼用以改變小車的質(zhì)量；砝碼用以改變小車受到的拉力的大小，還可以用于測量小車的質(zhì)量．,2．(山東高考)(1)某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置來探究加速度與力的關(guān)系．彈簧測力計固定在一合適的木板上，桌面的右邊緣固定一支表面光滑的鉛筆以代替定滑輪，細(xì)繩的兩端分別與彈簧測力計的掛鉤和礦泉水瓶連接．在桌面上畫出兩條平行線MN、PQ，并測出間距d．開始時將木板置于MN處，現(xiàn)緩慢向瓶中加水，直到木板剛剛開始運(yùn)動為止，記下彈簧測力計的示數(shù)F0，以此表示滑動摩擦力的大?。賹⒛景宸呕卦幉醋?，繼續(xù)向瓶中加水后，記下彈簧測力計的示數(shù)F1，然后釋放木板，并用秒表記下木板運(yùn)動到PQ處的時間t．,(1)木板的加速度可以用d、t表示為a＝______；為了減小測量加速度的偶然誤差可以采用的方法是(一種即可)____________．(2)改變瓶中水的質(zhì)量重復(fù)實驗，確定加速度a與彈簧測力計示數(shù)F1的關(guān)系．下列圖象能表示該同學(xué)實驗結(jié)果的是______．,(3)用加水的方法改變拉力的大小與掛鉤碼的方法相比，它的優(yōu)點是______．A．可以改變滑動摩擦力的大小B．可以更方便地獲取多組實驗數(shù)據(jù)C．可以比較精確地測出摩擦力的大小D．可以獲得更大的加速度以提高實驗精度,(2)實驗過程中木板受摩擦力F0．設(shè)木板和彈簧測力計質(zhì)量為M，瓶及瓶中水質(zhì)量為m，當(dāng)M?m時，可認(rèn)為繩的拉力等于瓶及瓶中水的重力．等于彈簧測力計示數(shù)．據(jù)牛頓第二定律F1－F0＝Ma．所以選C．(3)BC．,3．(重慶高考)某同學(xué)設(shè)計了如圖甲所示的裝置，利用米尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ．滑塊和托盤上分別放有若干砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼總質(zhì)量為m′，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，重力加速度g取10m/s2．,甲,(3)實驗得到a與m的關(guān)系如圖乙所示，由此可知μ＝________(取兩位有效數(shù)字)．,?？键c二：牛頓運(yùn)動定律的應(yīng)用1．(天津高考)如圖所示，A、B兩物塊疊放在一起，在粗糙的水平面上保持相對靜止地向右做勻減速直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中B受到的摩擦力()A．方向向左，大小不變B．方向向左，逐漸減小C．方向向右，大小不變D．方向向右，逐漸減小,解析：考查牛頓運(yùn)動定律處理連接體問題的基本方法．對于多個物體組成的物體系統(tǒng)，若系統(tǒng)內(nèi)各個物體具有相同的運(yùn)動狀態(tài)，應(yīng)優(yōu)先選取整體法分析，再采用隔離法求解．取A、B系統(tǒng)整體受力分析有f地A＝μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a，a＝μg，B與A具有共同的運(yùn)動狀態(tài)，取B為研究對象，由牛頓第二定律有：fAB＝μmBg＝mBa＝常數(shù)，物體B做速度方向向右的勻減速運(yùn)動，故而加速度方向向左．答案：A,2．(上海高考)受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上作直線運(yùn)動，其vt圖線如圖所示，則()A．在0～t1秒內(nèi)，外力F大小不斷增大B．在t1時刻，外力F為零C．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能不斷減小D．在t1～t2秒內(nèi)，外力F大小可能先減小后增大,解析：由vt圖可以看出0～t1秒內(nèi)，物體加速運(yùn)動，圖象斜率減小，表示加速度減小，由牛頓第二定律知F－f＝ma，a減小，F(xiàn)減小，故A錯；t1時刻a＝0，F(xiàn)＝f，故B錯．t1～t2這段時間內(nèi)物體減速．斜率變大，即a變大，若外力F向前，則f－F＝ma，F(xiàn)＝f－ma，a增大，F(xiàn)減小，故C對；若外力F方向向后，則f＋F＝ma，a增大，F(xiàn)增大；若F先向前，后來向后，則F先減小后增大，故D對．答案：CD,3．(廣東高考)搬運(yùn)工人沿粗糙斜面把一個物體拉上卡車，當(dāng)力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a；若保持力的方向不變，大小變?yōu)?F時，物體的加速度為a2，則()A．a(chǎn)1＝a2B．a(chǎn)1＜a2＜2a1C．a(chǎn)2＝2a1D．a(chǎn)2＞2a1,答案：D,4．(山東高考)某物體做直線運(yùn)動的vt圖象如圖甲所示，據(jù)此判斷圖乙(F表示物體所受合力，x表示物體的位移)四個選項正確的是(),解析：由圖甲可知前兩秒物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，所以前兩秒受力恒定，2s～4s做正方向勻減速直線運(yùn)動，所以受力為負(fù)，且恒定，4s～6s做負(fù)方向運(yùn)動，所以受力為負(fù)，恒定，6s～8s做負(fù)方向勻減速直線運(yùn)動，所以受力為正，恒定，綜上分析B正確．答案：B,?？键c三：運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律分析物體復(fù)雜運(yùn)動1．(上海高考)如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L＝20m．用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0＝2s拉至B處，(已知cos37＝0．8，sin37＝0．6．g取10m/s2)(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)用大小為30N，與水平方向成37的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運(yùn)動并能到達(dá)B處，求該力作用的最短時間t．,答案：(1)0．5(2)1．03s,2．(江蘇高考)航模興趣小組設(shè)計出一架遙控飛行器，其質(zhì)量m＝2kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F＝28N．試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升．設(shè)飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2．(1)第一次試飛，飛行器飛行t1＝8s時到達(dá)高度H＝64m．求飛行器所受阻力f的大??；(2)第二次試飛，飛行器飛行t2＝6s時遙控器出現(xiàn)故障，飛行器立即失去升力．求飛行器能達(dá)到的最大高度h；(3)為了使飛行器不致墜落到地面，求飛行器從開始下落到恢復(fù)升力的最長時間t3．,3．(上海高考)如圖(a)所示，質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角θ＝37的固定粗糙斜面由靜止開始向下運(yùn)動，風(fēng)對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風(fēng)速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風(fēng)速v的關(guān)系如圖(b)所示．求：,(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ；(2)比例系數(shù)k．(sin37＝0．6，cos37＝0．8，g取10m/s2),答案：(1)0．25(2)0．84kg/s,4．(海南高考)科研人員乘氣球進(jìn)行科學(xué)考察，氣球，座艙、壓艙物和科研人員的總質(zhì)量為990kg．氣球在空中停留一段時間后，發(fā)現(xiàn)氣球漏氣而下降，及時堵?。伦r氣球下降速度為1m/s，且做勻加速運(yùn)動，4s內(nèi)下降了12m．為使氣球安全著陸，向艙外緩慢拋出一定的壓艙物．此后發(fā)現(xiàn)氣球做勻減速運(yùn)動，下降速度在5分鐘內(nèi)減少3m/s．若空氣阻力和泄漏氣體的質(zhì)量均可忽略，重力加速度g取9．89m/s2，求拋掉的壓艙物的質(zhì)量．,答案：101kg,,謝謝觀看！,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,