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2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章《第四章 牛頓運動定律》章末總結(jié)（教案） 【教學過程】 ★重難點一、整體法、隔離法分析連接體問題★ 1.連接體 兩個或兩個以上相互作用的物體組成的具有相同加速度的整體叫連接體．如幾個物體疊放在一起，或并排擠放在一起，或用繩子、細桿等連在一起． 2．處理連接體問題的方法 (1)整體法：把整個系統(tǒng)作為一個研究對象來分析的方法．不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響，只考慮系統(tǒng)受到的外力． (2)隔離法：把系統(tǒng)中的各個部分(或某一部分)隔離，作為一個單獨的研究對象來分析的方法．此時系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對象的外力，在分析時要特別注意． (3)整體法與隔離法的選用 求解各部分加速度都相同的連接體問題時，要優(yōu)先考慮整體法；如果還需要求物體之間的作用力，再用隔離法．求解連接體問題時，隨著研究對象的轉(zhuǎn)移，往往兩種方法交叉運用．一般的思路是先用其中一種方法求加速度，再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力．無論運用整體法還是隔離法，解題的關(guān)鍵還是在于對研究對象進行正確的受力分析． 【典型例題】（多選）如圖所示，在光滑的桌面上有M、m的兩個物塊，現(xiàn)用力F推物塊，使M、m兩物塊在桌上一起向右加速，則M、m間的相互作用力為 A、若桌面光滑，作用力為 B、若桌面光滑，作用力為 C、若桌面的摩擦因數(shù)為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為 D、若桌面的摩擦因數(shù)為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為 【答案】AD ★重難點二、動力學的臨界問題★ 1.概念 (1)臨界問題：某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))剛好要發(fā)生或剛好不發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)． (2)極值問題：在滿足一定的條件下，某物理量出現(xiàn)極大值或極小值的情況． 2．關(guān)鍵詞語 在動力學問題中出現(xiàn)的“最大”、“最小”、“剛好”、“恰能”等詞語，一般都暗示了臨界狀態(tài)的出現(xiàn)，隱含了相應的臨界條件． 3．常見類型 動力學中的常見臨界問題主要有三類：一是彈力發(fā)生突變時接觸物體間的脫離與不脫離的問題；二是繩子的繃緊與松弛的問題；三是摩擦力發(fā)生突變的滑動與不滑動問題． 4．解題關(guān)鍵 解決此類問題的關(guān)鍵是對物體運動情況的正確描述，對臨界狀態(tài)的判斷與分析，找出處于臨界狀態(tài)時存在的獨特的物理關(guān)系，即臨界條件． 常見的三類臨界問題的臨界條件： (1)相互接觸的兩個物體將要脫離的臨界條件是：相互作用的彈力為零． (2)繩子松弛的臨界條件是：繩的拉力為零． 【典型例題】（多選）如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上，A、B間的動摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)對A施加一水平拉力F，則 A、當時，A、B都相對地面靜止， B、當時，A的加速度為 C、當時，A相對B滑動， D、隨著F的增大，B的加速度可能超過 【答案】BC ★重難點三、動力學的圖象問題★ 物理圖象信息量大，包含知識內(nèi)容全面，好多習題已知條件是通過物理圖象給出的。 一、動力學問題中常見的有F－t及a－F等圖象． 1．a(chǎn)－t圖象，要注意加速度的正負，分析每一段的運動情況，然后結(jié)合物體的受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程． 2．F－t圖象要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時間段的運動性質(zhì)． 3．a(chǎn)－F圖象，首先要根據(jù)具體的物理情景，對物體進行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導出兩個量間的函數(shù)關(guān)系式，由函數(shù)關(guān)系式結(jié)合圖象明確圖象的斜率、截距或面積的意義，從而由圖象給出的信息求出未知量． 二、圖象在動力學中的應用 在物理學問題中，給出已知條件和信息的方式有很多，諸如文字方式、表格方式、函數(shù)方式、圖象方式，其中圖象方式是最常見、最直觀的一種方式，運用圖象求解問題也會更加直觀、形象． 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． 【典型例題】一物塊質(zhì)量m=1kg靜止置于光滑水平面上，受到一個如圖所示的力F的作用在水平面內(nèi)運動，力F是一個周期性變化的力，規(guī)定向東為力F的正方向，求： （1）第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的加速度大小 （2）t =8.5s時物塊離開出發(fā)點的位移大小 【答案】（1）a1=2m/s2 ，a2=-1m/s2；（2）24.25m 【解析】（1）根據(jù)F=ma，F(xiàn)1=ma1，a1=2m/s2；F2=ma2，a2=-1m/s2. （2）0-1s內(nèi)，x1=a1t2=1m，v1=a1t=2m/s。 0-2s內(nèi)，x2=v1t-a2 t2=0.5m，v2=1m/s; 同理：x3=2m，x4=2.5m，x5=3m，x6=3.5m，x7=4m，x8=4.5m，x8.5=2.25m x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x8.5=24.25m。 ★重難點四、動力學中的傳送帶問題★ 1．摩擦力是否影響傳送帶的運動 是因為帶動傳送帶的電動機在起作用(摩擦力不影響傳送帶的運動狀態(tài))． 2．分析該類問題的關(guān)鍵 分析物體與傳送帶間的滑動摩擦力方向，進而分析物體的運動規(guī)律，這是分析傳送帶問題的關(guān)鍵． 3．常見的傳送帶模型 有兩種，一個是水平方向的傳送帶；另一個是與水平方向成一定角度的傳送帶． (1)物體在水平傳送帶上的運動有兩種可能：①若物體到達傳送帶的另一端時速度還沒有達到傳送帶的速度，則該物體一直做勻變速直線運動；②若物體到達傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同，則物體先做勻變速直線運動后做勻速直線運動． (2)對傾斜傳送帶要分析最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系，如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，則物體做勻變速運動；如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，則物體做勻速運動． 【典型例題】如圖所示，一水平傳送裝置A、B兩端相距2m，傳送帶以2m/s 的速度做勻速運動，已知某工件與傳送帶的動摩擦因數(shù)為0.4,把工件輕輕放在A端（初速為零），求: （1）工件從A端運動到B端所需的時間 （2）傳送帶的速度至少為多大時，可使工件從A端運動到B端所需時間最短。（g取10m/s2） 【答案】（1）1.25s； （2）4m/s 【解析】（1）工件剛放在水平傳送帶上的加速度為a1 由牛頓第二定律得，解得 經(jīng)t1時間與傳送帶的速度相同，則， 前進的位移為 此后工件將與傳送帶一起勻速運動至B點，用時 所以工件第一次到達B點所用的時間 (2) 工件到達B端時間最短，工件應一直加速，則： ，