高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第3單元-牛頓運動定律(福建專用)ppt
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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第三單元│考試說明,牛頓運動定律是經(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.高考對本單元的命題特點是:1.主要考查慣性的概念、運動和力的關(guān)系、超重和失重、運用牛頓定律分析和計算等內(nèi)容.考題覆蓋面大、綜合性強(qiáng),經(jīng)常結(jié)合運動學(xué)、電場、圖象等知識綜合命題.2.以生產(chǎn)、生活實際為背景,聯(lián)系交通、體育、科技信息等命題是高考的趨勢,考查運用知識的能力和解決實際問題的能力.,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)時重點突破以下兩點:1.理解概念規(guī)律:特別是注意理解慣性、超重和失重、牛頓運動定律等重要的概念和規(guī)律.2.掌握解題方法:能全面準(zhǔn)確地對研究對象進(jìn)行受力分析和運動分析.,第三單元│知識框架,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,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,________小的物體慣性小.3.普遍性:慣性是物體固有的屬性,一切物體都有慣性.,,第12講│考點整合,勻速直線運動,靜止,迫使,勻速直線運動,靜止,質(zhì)量,質(zhì)量,質(zhì)量,,三、牛頓第三定律1.內(nèi)容:兩個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甲對乙=-F乙對甲,負(fù)號表示__________.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│考點整合,,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重要屬性——慣性,即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).(2)揭示了力的本質(zhì)力是改變運動狀態(tài)的原因,不是維持運動狀態(tài)的原因.例如,運動的物體逐漸減速直至停止,不是因為不受力,而是因為受到了阻力.,?探究點一對質(zhì)點、參考系概念的理解,第12講│要點探究,,,(3)指出了不受力作用時物體的運動規(guī)律該定律揭示了物體不受任何外力時的運動狀態(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時的特例.2.對慣性的理解(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,慣性表現(xiàn)為使物體保持原來的運動狀態(tài)不變(靜止或勻速直線運動)②物體受到外力時,慣性表現(xiàn)為運動狀態(tài)改變的難易程度.慣性大,物體運動狀態(tài)難以改變;慣性小,物體運動狀態(tài)容易改變,第12講│要點探究,(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、運動狀態(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驗為基礎(chǔ),經(jīng)過科學(xué)抽象,歸納推理而總結(jié)出來的,它不是實驗定律.(2)慣性不是力,它和力是兩個不同的概念.(3)慣性定律與慣性不同.慣性是物體保持原有運動狀態(tài)不變的一種性質(zhì),與物體的受力情況、運動快慢無關(guān),慣性定律(牛頓第一定律)則反映物體在一定條件下的運動規(guī)律.,第12講│要點探究,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).以下選項中符合他們觀點的是()A.人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上跳起后,將落在起跳點的后方B.兩匹馬拉車比一匹馬拉車跑得快,這說明: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動,較輕的物體下落較慢D.一個運動的物體,如果不再受力了,它總會逐漸停下來,這說明:靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時的“自然狀態(tài)”,第12講│要點探究,A[解析]人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上跳起后,由于慣性,人具有起跳時車的速度,但由于車是加速的,故人將落在起跳點的后方,這正是伽利略、牛頓的觀點,亞里士多德卻認(rèn)為力是維持物體運動的原因,物體受力大運動就快,所以才有輕的物體下落較慢及靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時的“自然狀態(tài)”等錯誤看法.只有A選項是伽利略、牛頓的觀點,故只有A正確.,第12講│要點探究,[點評]對物理學(xué)史中物理學(xué)家的基本觀點,高考偶有考查,但都比較簡單.關(guān)鍵是要仔細(xì)審題,防止出現(xiàn)低級失誤.對于慣性概念的考查,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,如下面的變式題.,第12講│要點探究,根據(jù)牛頓運動定律,以下選項中正確的是()A.人只有在靜止的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,才會落在車廂的原來位置B.人在沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方C.人在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方D.人在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi),豎直向上高高跳起后,將落在起跳點的后方,變式題,第12講│要點探究,[解析]人豎直向上高高跳起后,由于慣性,跳起時具有與車廂相同的速度,所以當(dāng)人在靜止的或沿直線勻速前進(jìn)的車廂內(nèi)跳起后,均將落在車廂內(nèi)原來的位置;而在沿直線加速前進(jìn)的車廂內(nèi),將落在起跳點的后方;在沿直線減速前進(jìn)的車廂內(nèi),將落在起跳點的前方.,第12講│要點探究,C,?探究點二對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.對牛頓第三定律的理解要做好以下兩方面的比較.,第12講│要點探究,1.作用力和反作用力的比較,第12講│要點探究,2.作用力與反作用力和一對平衡力的區(qū)別,第12講│要點探究,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,雙人項目自1995開始進(jìn)入跳水世界杯,至今九屆比賽共36枚金牌中,中國隊共奪得了其中的33個冠軍,展示了在雙人項目上的強(qiáng)勢.如圖12-1所示為運動員跳水前的起跳動作.下列說法正確的是()A.運動員受到彈力的直接原因是運動員發(fā)生了形變B.運動員所受的支持力和重力是一對平衡力C.運動員能跳得高的原因之一,是因為她對板的作用力遠(yuǎn)大于板對他的作用力D.運動員能跳得高的原因之一,是因為板對她的作用力大于他的重力,圖12-1,第12講│要點探究,D[解析]跳板發(fā)生了形變,要恢復(fù)原狀,則要對運動員產(chǎn)生向上的彈力,A正確.運動員所受的支持力和重力大小不相等,不是一對平衡力,B錯誤.運動員能跳得高的原因之一,是因為板對他的作用力大于他的重力,C錯誤、D正確.,第12講│要點探究,[點評]不能錯誤地認(rèn)為:運動員能跳得高,原因是運動員對板的作用力遠(yuǎn)大于板對運動員的作用力,實際上此二力是一對作用力與反作用力,二者大小相等.諸如此類的錯誤觀點如:馬拉車,車前進(jìn)的原因是馬拉車的力大于車?yán)R的力;雞蛋碰石頭,雞蛋碎的原因是石頭對雞蛋的作用力大于雞蛋對石頭的作用力等.,第12講│要點探究,第12講│要點探究,圖12-2,變式題,[解析]大人與小孩間的拉力是一對作用力與反作用力,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.而且同時產(chǎn)生,同時變化,同時消失.,第12講│要點探究,A,[點評]做物理題要依據(jù)物理規(guī)律,本題研究的是兩個物體之間的相互作用力的關(guān)系,解答時應(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)驗解題,如本題現(xiàn)象中認(rèn)為大人對小孩的拉力大于小孩對大人的拉力.,第12講│要點探究,?探究點三利用牛頓第三定律轉(zhuǎn)換研究對象,求解某力時,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,可以反過來求其反作用力,然后再根據(jù)牛頓第三定律求解.這樣,牛頓第三定律會起到非常重要的轉(zhuǎn)換研究對象的作用,使得我們對問題的分析思路更靈活、更廣闊.例如:人從高處跳下,求落地瞬間人對地面的平均作用力,可以通過求落地瞬間地面對人的平均作用力來實現(xiàn).,第12講│要點探究,例3一個箱子放在水平地面上,箱內(nèi)有一固定的豎直桿,在桿上套著一個環(huán),箱與桿的質(zhì)量為M,環(huán)的質(zhì)量為m,如圖12-3所示,已知環(huán)沿桿勻加速下滑時,環(huán)與桿間的摩擦力大小為f,則此時箱子對地面壓力大小為多少?,圖12-3,第12講│要點探究,Mg+f[解析]環(huán)在豎直方向上受重力及桿給它的豎直向上的摩擦力f,受力情況如圖甲所示,根據(jù)牛頓第三定律,環(huán)應(yīng)給桿一個豎直向下的摩擦力f′,故箱子在豎直方向上受重力Mg、地面對它的支持力N及環(huán)給它的摩擦力f′,受力情況如圖乙所示,由平衡條件知:,N=Mg+f′f=f′再由牛頓第三定律可得箱子對地面的壓力為N′=N=Mg+f,第12講│要點探究,[點評]箱子對地面的壓力與地面對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象求出地面對箱子的支持力即可得到答案.請看下面以生活實際為背景的變式題,第12講│要點探究,變式題,吊在大廳天花板上的吊扇的總重力為G,靜止時吊桿對吊環(huán)的拉力大小為F1,當(dāng)接通電源,讓扇葉轉(zhuǎn)動起來后,吊桿對吊環(huán)的拉力大小為F2,則有(),圖12-4,A.F1=G,F(xiàn)2=F1B.F1=G,F(xiàn)2>F1C.F1=G,F(xiàn)2F1,第12講│要點探究,C,[解析]電風(fēng)扇靜止時受力如圖甲所示.當(dāng)電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動起來以后,扇葉把空氣推向下方,即扇葉對其下方的空氣有向下的力,由牛頓第三定律可知:空氣對扇葉同時也有向上的力,因此電風(fēng)扇在豎直方向上受到3個力的作用,即:豎直向下的重力G、吊桿對電風(fēng)扇的豎直向上的拉力F2和空氣對電風(fēng)扇向上的力F,受力如圖乙所示.所以,電風(fēng)扇轉(zhuǎn)動后吊桿對電風(fēng)扇的拉力一定要比靜止的時候?。?第12講│要點探究,第13講│牛頓第二定律,第13講牛頓第二定律,第13講│考點整合,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________物體運動的原因.4.適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對地面靜止或勻速運動的參考系).,作用力,質(zhì)量,運動狀態(tài),維持,(2)牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠(yuǎn)小于光速)的情況.二、動力學(xué)兩類問題,第13講│考點整合,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,其中力學(xué)有三個,它們是________、________、________,它們的單位分別是________、________、________.,基本,導(dǎo)出,質(zhì)量,時間,長度,kg,s,m,第13講│考點整合,?探究點一對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動情況之間的定量關(guān)系,聯(lián)系物體受力情況和運動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)是同一個研究對象的對應(yīng)量.(1)若研究對象為單個物體,則滿足F合=ma;(2)若研究對象為多個物體,則滿足F合=m1a1+m2a2+m3a3+…(一維情況下).,第13講│要點探究,2.瞬時性:加速度和合外力具有瞬時對應(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刻保持一致.4.獨立性:若物體受多個力的作用,則每一個力都能獨自產(chǎn)生各自的加速度,并且任意方向均滿足F合=ma,在兩個相互垂直的方向進(jìn)行正交分解,則有:,第13講│要點探究,例1[2010龍巖模擬]設(shè)想能創(chuàng)造一理想的沒有摩擦力和流體阻力的環(huán)境,用一個人的力量去推一萬噸巨輪,則從理論上可以說()A.巨輪慣性太大,所以完全無法推動B.一旦施力于巨輪,巨輪立即產(chǎn)生一個明顯的速度C.由于巨輪慣性很大,施力于巨輪后,要經(jīng)過很長一段時間后才會產(chǎn)生一個明顯的加速度D.由于巨輪慣性很大,施力于巨輪后,要經(jīng)過很長一段時間后才會產(chǎn)生一個明顯的速度,第13講│要點探究,D[解析]力和加速度具有瞬時對應(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,短時間內(nèi)速度不可能明顯地增大.D正確.,[點評]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應(yīng)關(guān)系,物體的加速度和合外力總是同時產(chǎn)生、同時消失、同步變化.由vt=v0+at知,速度的改變需經(jīng)歷一定的時間,所以物體的速度不能突變,力和速度沒有瞬時對應(yīng)性.,第13講│要點探究,?探究點二動力學(xué)的兩類基本問題,1.兩類基本問題運用牛頓運動定律研究力和運動的關(guān)系時,它包括兩類基本問題:(1)已知物體的受力情況,確定物體的運動情況(即知道物體受到的全部作用力,運用牛頓第二定律求出加速度,如果再知道物體的初始運動狀態(tài),運用運動學(xué)公式就可以求出物體的運動情況——任意時刻的位置、速度以及運動的軌跡).(2)已知物體的運動情況,推斷或求出物體所受的未知力(即知道物體的運動情況,運用運動學(xué)公式求出物體的加速度,再運用牛頓第二定律推斷或求出物體的受力情況).,第13講│要點探究,2.動力學(xué)問題解題思維框圖,第13講│要點探究,3.應(yīng)用牛頓運動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,搞清所求問題的類型.(2)選取研究對象.所選取的研究對象可以是一個物體,也可以是幾個物體組成的整體.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象.(3)分析研究對象的受力情況和運動情況.(4)當(dāng)研究對象所受的外力不在一條直線上時:如果物體只受兩個力,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方向上去分別求合力;如果物體做直線運動,一般把各個力分解到沿運動方向和垂直運動的方向上.,第13講│要點探究,(5)根據(jù)牛頓第二定律和運動學(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)行運算.(6)求解方程,檢驗結(jié)果,必要時對結(jié)果進(jìn)行討論,第13講│要點探究,,第13講│要點探究,(2)設(shè)連接桿對拖拉機(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│要點探究,第13講│要點探究,[點評]本題作為典型的力學(xué)問題,考查了牛頓力學(xué)的基本解題方法.第(1)問直接由勻變速直線運動的公式代入求解即可,第(2)問在第(1)問的基礎(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動的規(guī)律和牛頓第二定律求運動情況,請看變式題.,第13講│要點探究,[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.整個系統(tǒng)開始時靜止.(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)物塊相對于木板滑過的距離.,變式題,第13講│要點探究,[解析](1)設(shè)木板和物塊的加速度分別為a和a′,在t時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、運動學(xué)公式和摩擦定律得f=ma′f=μmg,當(dāng)vt′<vt時,vt2′=vt1′+a′(t2-t1)F-f=2mavt2=vt1+a(t2-t1),第13講│要點探究,(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)物塊與木板運動的圖象如圖所示.在0~3s內(nèi)物塊相對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│要點探究,?探究點三牛頓定律的瞬間問題,1.對牛頓第二定律的瞬時性理解物體運動的加速度a與其所受的合外力F有瞬時對應(yīng)關(guān)系,每一瞬時的加速度只取決于這一瞬時的合外力.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)改變;或合外力變?yōu)榱悖铀俣纫擦⒓醋優(yōu)榱?;如果物體的合外力發(fā)生突變,則對應(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│要點探究,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)時間,一般題目中所給細(xì)線和接觸面在不加特殊說明時,均可按此模型處理.(2)彈簧(或橡皮繩)——此種物體的特點是形變量大.兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩),其形變恢復(fù)需要較長時間,在瞬時問題中,其彈力的大小往往可以看成不變.,第13講│要點探究,3.與彈簧相關(guān)的瞬時問題常見情景圖例,第13講│要點探究,第13講│要點探究,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│要點探究,[點評]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.請分析下面的變式題,注意繩所受的彈力可以突變.,第13講│要點探究,如圖13-4所示,將質(zhì)量均為m的小球A、B用繩(不可伸長)和彈簧(輕質(zhì))連結(jié)后,懸掛在天花板上.若分別剪斷繩上的P處或剪斷彈簧上的Q處,下列對A、B加速度的判斷正確的是(),變式題,圖13-4,A.剪斷P處瞬間,A的加速度為零,B的加速度為gB.剪斷P處瞬間,A的加速度為g,B的加速度為零C.剪斷Q處瞬間,A的加速度為零,B的加速度為零D.剪斷Q處瞬間,A的加速度為2g,B的加速度為g,第13講│要點探究,[解析]當(dāng)剪斷P的瞬間,由于彈簧還來不及縮短,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│要點探究,C,?探究點四涉及傳送帶的動力學(xué)問題,傳送帶問題為高中動力學(xué)問題中的難點,主要表現(xiàn)在兩方面:其一,傳送帶問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發(fā)生;其二,決定因素多,包括滑塊與傳送帶動摩擦因數(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.這就需要考生對傳送帶問題能做出準(zhǔn)確的動力學(xué)過程分析.下面是最常見的幾種傳送帶問題模型,供同學(xué)們參考.,第13講│要點探究,1.水平傳送帶動力學(xué)問題圖解,第13講│要點探究,2.傾斜傳送帶動力學(xué)問題圖解,第13講│要點探究,例4如圖13-5所示,傳送帶與地面的傾角θ=37,從A到B的長度為16m,傳送帶以v0=10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動.在傳送帶上端無初速放一個質(zhì)量為0.5kg的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,求物體從A運動到B所需的時間是多少?(sin37=0.6,cos37=0.8),圖13-5,第13講│要點探究,2s[解析]開始階段,傳送帶對物體的滑動摩擦力平行傳送帶向下,物體由靜止開始加速下滑,受力如圖甲所示;由牛頓第二定律得:mgsinθ+μmgcosθ=ma1,第13講│要點探究,第13講│要點探究,第13講│要點探究,第13講│要點探究,[點評]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刻.本題中,當(dāng)μ≥tanθ時,物體的速度達(dá)到傳送帶的速度后,將與傳送帶相對靜止一起勻速運動,當(dāng)μ<tanθ時,物體在獲得與傳送帶相同的速度后仍繼續(xù)加速.,第13講│要點探究,上例中,(1)若物體在傳送帶上可以留下劃痕,求劃痕的長度.(2)若傳送帶順時針轉(zhuǎn)動,則物體從A運動到B所需的時間又是多少?,變式題,第13講│要點探究,(1)5m(2)4s[解析](1)物體加速至傳送帶的速度時,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為Δs1=5m.(2)若皮帶順時針轉(zhuǎn)動,則滑塊與皮帶運動方向始終相反,滑塊與皮帶不可能有等速時刻,所以摩擦力無突變現(xiàn)象,所以整個過程物體對地勻加速運動16m.a=gsin37-μgcos37=2m/s2據(jù)s=at2得t=4s,第13講│要點探究,第14講│牛頓運動定律的應(yīng)用,第14講牛頓運動定律的應(yīng)用,一、超重失重(完全失重),第14講│考點整合,大于,豎直向上,小于,豎直向下,零,重力加速度g,第14講│考點整合,二、連接體問題1.連接體:運動中幾個物體或疊放在一起,或并排擠放在一起,或用細(xì)繩、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組.常見的連接體一般具有加速度大小相同的特點,常見的題型有:已知內(nèi)力求外力;已知外力求內(nèi)力.2.解決這類問題的基本方法:________法和隔離法.,整體,?探究點一超重與失重,超重和失重問題屬于高考命題熱點,常以選擇題的形式考查,也可作為計算題的一部分考查目標(biāo).對此類問題的分析主要是理解好超重和失重的本質(zhì)及其特征(詳見下表).,第14講│要點探究,第14講│要點探究,第14講│要點探究,第14講│要點探究,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(不計空氣阻力).下列說法正確的是()A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力,第14講│要點探究,例1A[解析]本題考查牛頓運動定律的應(yīng)用.A、B組成的整體做豎直上拋運動,只受重力,處于完全失重狀態(tài),所以A、B之間沒有作用力,A對.,第14講│要點探究,[點評]很多學(xué)生誤認(rèn)為,上升過程中A對B的壓力大于A物體受的重力,錯誤的根本原因是沒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,而不是運動方向,試通過下面的變式題仔細(xì)體會判斷超重、失重的方法.,第14講│要點探究,變式題,2010年10月1日18時59分57秒“嫦娥二號”探測衛(wèi)星在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,衛(wèi)星由長征三號丙火箭直接發(fā)射至地月轉(zhuǎn)移軌道,經(jīng)三次近月制動,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”的發(fā)射和運行,下列說法正確的是(),第14講│要點探究,A.“嫦娥二號”由長征號丙火箭運載加速離地升空時,處于失重狀態(tài)B.“嫦娥二號”近月制動時,處于失重狀態(tài)C.“嫦娥二號”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運行時,處于平衡狀態(tài)D.“嫦娥二號”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運行時,處于完全失重狀態(tài),第14講│要點探究,D,,[解析]“嫦娥二號”由長征三號丙火箭運載加速離地升空時,其加速度向上,處于超重狀態(tài),A錯誤;近月制動時,“嫦娥二號”減速奔向月球,加速度向上,處于超重狀態(tài),B錯誤;“嫦娥二號”在離月100公里圓形環(huán)月工作軌道穩(wěn)定運行時,處于完全失重狀態(tài),C錯誤,D正確.,?探究點二多研究對象系統(tǒng)的動力學(xué)問題,對涉及多個研究對象的動力學(xué)問題的分析,尤其是對于由兩個或兩個以上有一定聯(lián)系的物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動力學(xué)問題,要特別注意合理選取研究對象.常用的方法有整體法和隔離法,這兩種方法在學(xué)習(xí)平衡問題時均已用到.,第14講│要點探究,(1)整體法——是將一組連接體作為一個整體看待,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),簡化了受力分析.(2)隔離法——在求解連接體的相互作用力時采用,將某個部分從連接體中分離出來,其他部分對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立的,一般問題的求解中,隨著研究對象的轉(zhuǎn)化,往往兩種方法交叉運用,相輔相成.,第14講│要點探究,第14講│要點探究,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動,求A、B間的彈力.,第14講│要點探究,第14講│要點探究,[點評]B受力較少,隔離B分析較為方便.本題的這個結(jié)論還可以推廣到水平面粗糙時(A、B與水平面間的動摩因數(shù)μ相同);也可以推廣到沿斜面方向推A、B向上加速的問題,有趣的是,答案是完全一樣的,請同學(xué)們自己推導(dǎo)一下.,第14講│要點探究,變式題1,[2011廈門雙十中學(xué)]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之間的動摩擦因數(shù)為0.2.在物體A上施加水平方向的拉力F,開始時F=10N,此后逐漸增大,在增大到45N的過程中,以下判斷正確的是(),第14講│要點探究,A.兩物體間始終沒有相對運動B.兩物體間從受力開始就有相對運動C.當(dāng)拉力F<12N時,兩物體均保持靜止?fàn)顟B(tài)D.兩物體開始沒有相對運動,當(dāng)F>18N時,開始相對滑動,第14講│要點探究,A[解析]首先以A、B整體為研究對象.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,a=6m/s2此時F=(mA+mB)a=48N.由此可以看出,當(dāng)F<48N時A、B間的摩擦力達(dá)不到最大靜摩擦力,也就是說,A、B間不會發(fā)生相對運動.所以A選項正確.,第14講│要點探究,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動,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│要點探究,?探究點三動力學(xué)中的臨界與極值問題,臨界和極值問題是物理中的常見題型,結(jié)合牛頓運動定律求解的也很多,臨界是一個特殊的轉(zhuǎn)換狀態(tài),是物理過程發(fā)生變化的轉(zhuǎn)折點,例如:平衡物體(a=0)的平衡狀態(tài)即將被打破而還沒有被打破的瞬間;動態(tài)物體(a≠0)的狀態(tài)即將發(fā)生突變而還沒有突變的瞬間(臨界狀態(tài)也可歸納為加速度即將發(fā)生突變的狀態(tài)).在這個轉(zhuǎn)折點上,系統(tǒng)的一些物理量達(dá)到極值.臨界點的兩側(cè),物體的受力情況、變化規(guī)律、運動狀態(tài)一般要發(fā)生改變,能否用變化的觀點正確分析其運動規(guī)律是求解這類題目的關(guān)鍵,而臨界點的確定是基礎(chǔ),確定臨界點一般用極端分析法,即把問題(物理過程)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│要點探究,第14講│要點探究,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,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動時,求線對小球的拉力和斜面對小球的彈力.(g=10m/s2),第14講│要點探究,第14講│要點探究,[點評]用極限法(分別設(shè)加速度為無窮大或零)把加速度推到兩個極端,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彈力,找出兩種狀態(tài)的分界點是解決本題的切入點.,第14講│要點探究,變式題,一根勁度系數(shù)為k、質(zhì)量不計的輕彈簧上端固定,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度,如圖14-6所示.現(xiàn)讓木板由靜止開始以加速度a(a- 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