必修1第四章牛顿运动定律单元复习课课件.ppt

1、知识框架图知识框架图.内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态a.物体不受外力时处于匀速直线运动或静止状态物体不受外力时处于匀速直线运动或静止状态.含义：含义：b.外力的作用迫使物体的运动状态发生改变外力的作用迫使物体的运动状态发生改变3.惯性：惯性：a.定义：物体保持原来的匀速直线运动状定义：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质态或静止状态的性质.b.惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯惯性是物体的固有属性，一切物体都有惯性，质量是惯性大小的量度性，质

2、量是惯性大小的量度一、牛顿第一定律要点要点疑点疑点考点考点.牛顿第二定律的表达：物体加速度的大小跟它牛顿第二定律的表达：物体加速度的大小跟它 受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。度的方向跟作用力的方向相同。.牛顿第二定律的特点牛顿第二定律的特点同体性 矢矢量性 瞬时性 独立性 二、牛顿第二定律数学表达式数学表达式：mFa 要点要点疑点疑点考点考点 1.同体性：是指表达式中的F、m、a是对同一物体而言的.2.矢量性：是指加速度的方向与合外力的方向是一致的.3.瞬时性：是指式中的a和F具有瞬时对应关系，即a与F是对于同一时

3、刻的，如果F发生变化，a也同时发生变化.4.独立性：是指作用在物体上的每一个力都能单独产生加速度，而合外力产生的加速度是这些加速度的矢量和.要点要点疑点疑点考点考点 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上小相等，方向相反，作用在同一条直线上区别区别作用力与反作用力作用力与反作用力一对平衡力一对平衡力受力物体受力物体作用在两个不同的物体上作用在两个不同的物体上 作用在同一个物体上作用在同一个物体上作用效果作用效果不可抵消不可抵消可以抵消可以抵消力的性质力的性质一定相同一定相同不一定相同不一定相同变化特点变化特点同增

4、同减同生同灭同增同减同生同灭不具有四同不具有四同三、牛顿第三定律要点要点疑点疑点考点考点基本单位基本单位的物理量的物理量长长度度质质量量时时间间电电流流物物质质的的量量发发光光强强度度热热力力学学温温度度基本单位基本单位mkgsAmolcdK四、单位制要点要点疑点疑点考点考点1.超重现象？超重现象？2.失重现象？失重现象？3.完全失重现象？完全失重现象？实质：实质：重力仍然存在且大小不变重力仍然存在且大小不变只是只是拉拉或或压压与重力的大小关系改变与重力的大小关系改变五、超重和失重要点要点疑点疑点考点考点1.应用牛顿运动定律解答问题主要分两类：应用牛顿运动定律解答问题主要分两类：(1)已知力求

5、运动已知力求运动 (2)已知运动求力已知运动求力3.分析方法：分析方法：受力分析受力分析合合力力F合合合合加速度加速度a运动情况运动情况等等XVt运动学公式六、牛顿运动定律的应用要点要点疑点疑点考点考点2.解题思路：解题思路：【题题1 1】甲、乙两汽车在同一平直路面上行驶甲、乙两汽车在同一平直路面上行驶,它们的质量之比它们的质量之比m m1 1mm2 2=12,=12,速度之比速度之比v v1 1vv2 2=11=11。设两车与路面间的动摩擦因数相。设两车与路面间的动摩擦因数相等等,不计空气阻力不计空气阻力.则当两车急刹车后则当两车急刹车后,关于两关于两车滑行的最大距离（车滑行的最大距离（）A

6、.A.两车的惯性相同两车的惯性相同,滑行的距离相等滑行的距离相等.B.B.两车的惯性相同两车的惯性相同,甲车滑行的距离大甲车滑行的距离大.C.C.乙车的惯性大乙车的惯性大,两车滑行的距离相等两车滑行的距离相等.D.D.乙车的惯性大乙车的惯性大,乙车滑行的距离大乙车滑行的距离大.C C基基 础础 练练 习习【题题2 2】某同学坐在前进中列车的车厢内，观察某同学坐在前进中列车的车厢内，观察水杯中水面变化，得出如下论断，其中正确的水杯中水面变化，得出如下论断，其中正确的是：（图表示水面向后倾）（是：（图表示水面向后倾）（）A.A.水面向后倾斜，可知列车可能在加速前进水面向后倾斜，可知列车可能在加速前

7、进B.B.水面向后倾斜，可知列车可能在减速前进水面向后倾斜，可知列车可能在减速前进C.C.水面向前倾斜，可知水面向前倾斜，可知列车可能在加速前进列车可能在加速前进D.D.水面向前倾斜，可知水面向前倾斜，可知列车可能在减速前进列车可能在减速前进基基 础础 练练 习习AD【题题3 3】电梯在竖直方向上运动电梯在竖直方向上运动,在其水平底板在其水平底板上有一物体上有一物体.物体受到的重力为物体受到的重力为G,G,底板对物体的底板对物体的支持力为支持力为N,N,物体对底板的压力为物体对底板的压力为F F，比较它们的，比较它们的大小（大小（）A.A.匀速向上运动匀速向上运动,N=F,N=FB.B.匀速向

8、上运动匀速向上运动,N=G,N=GC.C.加速向上运动加速向上运动,NF,NFD.D.加速向上运动加速向上运动,NG,NGABD ABD 基基 础础 练练 习习【题题4 4】如图所示，小车沿水平直线运动时，车如图所示，小车沿水平直线运动时，车内悬挂小球的细线与竖直方向成内悬挂小球的细线与竖直方向成 角，并与小车角，并与小车保持相对静止，分析小车可能的运动情况，并保持相对静止，分析小车可能的运动情况，并求出加速度大小求出加速度大小.【答案答案】小车可能向小车可能向右匀加速运动，也可右匀加速运动，也可能向左匀减速运动，能向左匀减速运动，加速度大小为加速度大小为gtangtan 基基 础础 练练 习

9、习GTF【题题5 5】用水平力用水平力F F推推M M和和m m两物体，已两物体，已知知M M和和m m与水平地面的动摩擦因数都是与水平地面的动摩擦因数都是，求，求M M和和m m获得的加速度以及获得的加速度以及M M和和m m之之间的弹力。间的弹力。mMFmMgmMFaFmMmFN基基 础础 练练 习习 质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,电梯的倾角为.求 (1)人受到的支持力N.(2)人受到的摩擦力f.cossinmafmamgNmgNfvaaxay能力能力思维思维方法方法例例1 1 1999年11月20日，我国发射了“神舟”号飞船，次日载人舱着落，实验获得成功：载人

10、舱在将要着落之前，由于空气阻力作用有一段匀速下落过程。若空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为k，载人舱的质量为m，则此过程中载人舱的速度为多少？能力能力思维思维方法方法例例2 2 解：先分析载人舱下落过程中的受力情况：重力G，空气阻力f，且f=kv2由平衡条件得：kv2=mgkmgv 如图所示，轻质弹簧上面固定 一块质量不计的薄板竖立在水平面上，在薄板上放重物，用手将重物向下压缩到一定程度后，突然将手撤去，则重物将被弹簧弹射出去，则在弹射过程中（重物与弹簧脱离之前）重物的运动情况是（）能力能力思维思维方法方法例例3 3A.一直加速运动 B.匀速运动C.先加速运动后减速运动D.先减速运动后加速

11、运动析：当弹簧恢复原长时，二者分离。C 如图所示，小车沿水平面以加速度a向右做匀加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为，杆的顶端固定着的一个质量为m的小球，则杆对小球的弹力多大？方向如何？能力能力思维思维方法方法例例4 4【解析解析】由于小球的质量为由于小球的质量为m m，小球加速度为，小球加速度为a a，方向水，方向水平向右，因此小球所受合外力方向向右，大小为平向右，因此小球所受合外力方向向右，大小为ma.ma.且小且小球只受重力和弹力作用，则重力、弹力与合力的关系如球只受重力和弹力作用，则重力、弹力与合力的关系如图所示，由图可知图所示，由图可知22)()(mgmaF22gamagag

12、mamgarctantanFmgma 一倾角为30的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球与滑块相对静止共同运动.如图所示，当细线沿竖直方向；与斜面方向垂直；沿水平方向，求上述三种情况下滑块下滑的加速度.能力能力思维思维方法方法例例5 5【析析】由题意知，小球与木块的加速度相等，而此加由题意知，小球与木块的加速度相等，而此加速度必定沿斜面方向速度必定沿斜面方向.（1 1）如图（）如图（a a）所示，）所示，T T1 1与与mgmg都是竖直方向，故不都是竖直方向，故不可能有加速度，可能有加速度，T T1 1-mg=0-mg=0，a=0a=0，说明木块

13、沿斜面匀，说明木块沿斜面匀速下滑速下滑.能力能力思维思维方法方法能力能力思维思维方法方法（2 2）如图（）如图（b b）所示，）所示，T T2 2与与mgmg的合力必为加速度方的合力必为加速度方向，即沿斜面方向，作出平行四边形，由直有三角向，即沿斜面方向，作出平行四边形，由直有三角形知识可知形知识可知F F合合=mgsin=mgsin，得，得a=Fa=F合合/m=gsin/m=gsin，即加速，即加速度沿斜面向下，大小为度沿斜面向下，大小为gsingsin.能力能力思维思维方法方法（3 3）由于细绳只能产生拉力且沿绳的方向，故小）由于细绳只能产生拉力且沿绳的方向，故小球受力情况如图（球受力情况

14、如图（c c）所示，由图可见）所示，由图可见F F合合=mg/sin=mg/sin，即，即a=Fa=F合合/m=g/sin/m=g/sin【题题1 1】如图所示，一根轻质弹如图所示，一根轻质弹簧和一根细线共同拉住一个质簧和一根细线共同拉住一个质量为量为m m的小球，平衡时细线恰是的小球，平衡时细线恰是水平的，弹簧与竖直方向的夹水平的，弹簧与竖直方向的夹角为角为.若突然剪断细线，则在若突然剪断细线，则在刚剪断的瞬时，弹簧拉力的大刚剪断的瞬时，弹簧拉力的大小是小是 ，小球加速度的大，小球加速度的大小为小为 ,方向与竖直方向的方向与竖直方向的夹角等于夹角等于 .小球再回到原处小球再回到原处时弹簧拉力

15、的大小是时弹簧拉力的大小是 .mTFmgmg/cosg tan90mgcos延伸延伸扩展扩展 【题题2 2】一弹簧秤的称盘质量一弹簧秤的称盘质量m m1 1=1.5kg=1.5kg，盘内放，盘内放一物体一物体P P，P P的质量的质量m m2 2=10.5kg=10.5kg，弹簧质量不计，弹簧质量不计，其劲度系数其劲度系数k=800N/mk=800N/m，系统处于静止状态，如，系统处于静止状态，如图所示，现给图所示，现给P P施加一竖直向上的力施加一竖直向上的力F F使从静使从静止开始向上做匀加速运动，已知在最初止开始向上做匀加速运动，已知在最初0.2s0.2s内内F F是变力，在是变力，在0

16、.2s0.2s后后F F是恒力，求是恒力，求F F的最小值和最的最小值和最大值各为多少？大值各为多少？延伸延伸扩展扩展【解析解析】未施加拉力时，系统处于平衡，未施加拉力时，系统处于平衡，故有故有 kxkx0 0=(m=(m1 1+m+m2 2)g.)g.当当0t0.2s0t0.2s时，时，P P匀加速上升的位移匀加速上升的位移 x x0 0-x=1/2at-x=1/2at2 2.当当t=0.2st=0.2s时，时，P P与秤盘分离（与秤盘分离（N=0N=0），），由牛顿第二定律由牛顿第二定律F=maF=ma得：得：对秤盘：对秤盘：kx-mkx-m1 1g=mg=m1 1a,a,解得解得a=k(

17、xa=k(x0 0-1/2at-1/2at2 2)-m)-m1 1g/mg/m1 1=6m/s=6m/s2 2.开始运动时，弹簧压缩量最大，开始运动时，弹簧压缩量最大，F F有最小值：有最小值：F Fminmin=(m=(m1 1+m+m2 2)a=12)a=126=72N6=72N当当N=0N=0时时F F有最大值：有最大值：F Fmaxmax=m=m2 2（g+ag+a）=10.5=10.516=168N16=168N延伸延伸扩展扩展【解题回顾解题回顾】本例中对于两物体分离的条本例中对于两物体分离的条件的判断是难点，也是解题的关键件的判断是难点，也是解题的关键.N=0.N=0时，时，弹簧没

18、有恢复原长弹簧没有恢复原长.弹力方向向上弹力方向向上.可以先可以先分析分析m m1 1对对m m2 2支持力的变化特点支持力的变化特点.对整体：对整体：F+FF+F弹弹-(m-(m1 1+m+m2 2)g=(m)g=(m1 1+m+m2 2)a,)a,随着弹簧弹力随着弹簧弹力F F弹弹减小，减小，F F增大增大.再对再对m m2 2有有F+FF+FN N-m-m2 2g=mg=m2 2a a，F FN N将将随随F F增大而减小，当增大而减小，当F FN N减小为减小为0 0时，时，m m2 2与与m m1 1分离分离.延伸延伸扩展扩展 【题题3 3】倾角为的斜面体上，用长为的细绳吊着一个质量

19、为m的小球，不计任何摩擦试求斜面体以加速度a向右做匀加速度直线运动时，绳中的张力 分析：不难看出，当斜面体分析：不难看出，当斜面体静止不动时，小球的受力情况，静止不动时，小球的受力情况，如图如图(1)(1)所示当斜面体向右做所示当斜面体向右做匀加速直线运动的加速度大于匀加速直线运动的加速度大于某一临界值时，小球将离开斜某一临界值时，小球将离开斜面为此，需首先求出加速度面为此，需首先求出加速度的这一临界值的这一临界值延伸延伸扩展扩展解：选取直角坐标系，设当斜面体对小球的解：选取直角坐标系，设当斜面体对小球的支持力支持力N N0 0时，斜面体向右运动的加速度时，斜面体向右运动的加速度为为 ，据牛顿

20、第二定律，据牛顿第二定律Tsinmg0Tcosma0，所以，gcota00a0,yxFmaFx延伸延伸扩展扩展建立方程有建立方程有支持力N支持力N时，存有斜面对小球的时，存有斜面对小球的当aa当aa0 0选择选择x x轴与斜面平行轴与斜面平行y y轴与斜面垂直的直角坐标系轴与斜面垂直的直角坐标系T-mgsin=macosT-mgsin=macos，mgcosmgcosN Nmasinmasin解得此种情况下绳子的拉力解得此种情况下绳子的拉力T Tmgsinmgsinmacosmacos此时，斜面体给小球的支持力此时，斜面体给小球的支持力masinmgcosN延伸延伸扩展扩展分析的结果如图所示分析的结果如图所示时，对小球的受力情况时，对小球的受力情况当当0aa22agmT力学中的许多问题，存在力学中的许多问题，存在着临界情况，正确地找寻着临界情况，正确地找寻这些临界情况给出的隐含这些临界情况给出的隐含条件是十分重要的在本条件是十分重要的在本题中，认定隐含条件为题中，认定隐含条件为N0，就可借此建立方程，就可借此建立方程求解求解延伸延伸扩展扩展