湖南省江华一中高三物理一轮复习 牛顿运动定律课件.ppt

第三章牛顿运动定律 一 复习内容及课时安排 一 牛顿第一定律 惯性1 二 牛顿第三定律 单位制1 三 牛顿第二定律1 四 超重和失重1 五 牛顿运动定律的应用3 六 实验 探究加速度与力 质量的关系1 七 单元测试及试卷讲评2 二 考纲要求 四 高考命题趋向 牛顿运动定律是力学的基本规律 是力学的核心知识 在物理学中占有非常重要的地位 因此 1 预计本章知识在明年高考中仍是命题的热点 同时注意与实际生活 生产问题相联系 2 单纯考查牛顿运动定律可能性不大 而与曲线运动 万有引力 电学等相结合的题目出现的可能性较大 三 考纲解读 牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一 对这部分内容的考查非常灵活 各种题型均可以考查 其中用整体法和隔离法处理牛顿第二定律是高考热点 牛顿运动定律在实际中的应用很多 如弹簧问题 传送带问题 传感器问题 超重失重问题 同步卫星问题等应用非常广泛 尤其要注意以天体问题为背景的信息题 这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度而且还能考查考生从材料 信息中获取有用信息的能力 因此备受命题专家的青睐 第一节牛顿第一运动定律 惯性 一 知识要点 牛顿第一定律 1 牛顿第一定律的内容 一切物体总保持状态或状态 直到有迫使它改变这种状态为止 匀速直线运动 静止 外力 对牛顿第一定律的理解 牛顿第一定律不能用实验直接验证 而是通过如伽里略斜面实验等大量事实基础上的逻辑推理结果 揭示了力和运动的关系 力不是维持物体的原因 而是改变物体的原因 即力是产生的原因 明确了惯性的概念 物体保持或状态的性质 揭示了物体所具有的一个重要属性 惯性 运动 运动状态 加速度 匀速直线运动状态 静止 2 对物体的惯性的理解惯性的性质 惯性是物体都有的性质 是物体的固有属性 与物体的和无关 2 惯性的大小体现了物体运动状态改变的程度 惯性大的物体运动状态难以改变 3 惯性的量度 是惯性大小的唯一量度 质量大的物体惯性 4 惯性不是力 3 应用定律分析惯性现象及解题的步骤 分析物体原来的运动状态 找出物体哪部分受力而改变运动状态 找出物体哪部分不受力而不改变运动状态 一切 受力情况 运动状态 难易 质量 大 二 巩固训练 练习1 资料第38页练习1 b 练习3 教学案第74页针对练习3 广东 一汽车在路面情况相同的公路上直线行驶 下面关于车速 惯性 质量和滑行路程的讨论正确的是 a 车速越大 它的惯性越大b 质量越大 它的惯性越大c 车速越大 刹车后滑行的路程越长d 车速越大 刹车滑行的路程越长 所以惯性越大 a bc 练习2 教学案第76页练习4 如图所示 以速度v匀速行驶的列车车厢内有一水平桌面 桌面上的a处有一小球 若车厢中的旅客突然发现小球沿图中虚线由a向b运动 则由此可判断列车 a 减速行驶 向南转弯b 减速行驶 向北转弯c 加速行驶 向南转弯d 加速行驶 向北转弯 练习4 如图所示 一个劈形物体a 各面均光滑 放在固定斜面上 上面成水平 水平面上放一光滑小球b 劈形物体从静止开始释放 则小球在碰到斜面前的运动轨迹是 a 沿斜面向下的直线b 竖直向下的直线c 无规则的曲线d 抛物线 b 气泡相对水槽向后运动 v 练习5 如图所示做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的水槽 水槽内有一气泡 如图所示 当小车突然停止运动时 气泡相对于水槽怎么运动 练习6 在一艘匀速向北行驶的轮船甲板上 一运动员作立定跳远 若向各个方向都用相同的力 则 a 向北跳最远b 向南跳最远c 向东向西跳一样远 但没有向南跳远d 无论向哪个方向都一样远 d 练习7 关于惯性 下列说法正确的是 a 一个物体原来以10m s的速度运动 后来速度变为30m s 则其惯性增大了b 月球表面的重力加速度是地球表面的1 6 故一物体从地球移到月球惯性减小到原来的1 6c 洒水车洒水前进时 保持匀速直线运动 因此其惯性不变d 机床有一个笨重的机座 是利用其惯性减小机床的振动 d 第二节牛顿第三定律 单位制 一 知识要点 1 牛顿第三定律的内容两物体之间的作用力与反作用力总是 而且 2 对牛顿第三定律的理解 1 作用力和反作用力的 它们是同时产生同时变化 同时消失 不是先有作用力后有反作用力 2 作用力和反作用力的性质相同 即作用力和反作用力是属于 的力 若作用力是弹力 反作用力必定也是弹力 3 作用力和反作用力 作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上 产生的效果不同 不可求它们的合力 两力的作用效果不能相互抵消 大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 同种性质 一 牛顿第三定律 同时性 不可合成 3 作用力与反作用力和一对平衡力的比较 二 力学单位制 1 基本单位 所选定的基本物理量的单位 物理学中有七个物理量的单位被选定为基本单位 在力学中选 和这三个物理量的单位为基本单位 2 导出单位 根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系推导出的物理量的单位 3 单位制 基本单位和导出单位一起组成了单位制 4 国际单位制 si 中的七个基本物理量和相应的基本单位 长度 质量 时间 二 巩固训练 练习1 一物体受绳子的拉力作用由静止开始前进 先做加速运动 然后改为匀速运动 再改做减速运动 则下列说法中正确的是 a 加速前进时 绳子拉物体的力大于物体拉绳子的力b 减速前进时 绳子拉物体的力小于物体拉绳子的力c 只有匀速前进时 绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小相等d 不管物体如何前进 绳子拉物体的力与物体拉绳子的力大小总相等 练习2 一个物体放在水平桌面上 下列说法正确是 a 桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力 这两个力是一对平衡力b 物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力和反作用力c 物体对桌面的压力就是物体的重力 这两个力是同一性质的力d 物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡力 d a bd 练习3 教学案第74页针对练习5 如图所示 光滑斜面被固定在水平地面上 物体用弹簧拉着 拉力f平行于斜面 沿斜面向上做匀速直线运动 若重力沿斜面向下的分力为f1 重力沿垂直于斜面向下的分力为f 那么下列说法正确的是 a 斜面对物体支持力的反作用力就是f b 弹簧对物体拉力的反作用力大小等于f1 c 物体拉弹簧的力和f1是一对平衡力 d 支持力和拉力f的合力与重力是一对平衡力 练习5 下列说法中 正确的是 a 在力学单位制中 若采用cm g s作为基本单位 力的单位是nb 在力学单位制中 若力的单位是n 则是采用m kg s为基本单位c 牛顿是国际单位制中的一个基本单位d 牛顿是力学单位制中采用国际单位制单位的一个导出单位 bd 练习4 教学案第76页练习6 一端悬于天花板的轻质细绳 另一端吊一重物 天花板对绳的拉力为t1 绳对天花板的拉力为t2 重物对绳的拉力为t3 绳对重物的拉力为t4 下列说法正确的有 a t1和t3是一对平衡力b t2和t4是一对平衡力c t2和t3是一对作用力与反作用力d t1和t3是一对作用力与反作用力 a 第三节牛顿第二运动定律 一 知识要点 1 内容 物体的加速度与所受成正比 与物体的成反比 加速度的方向与的方向相同 2 公式 3 意义 牛顿第二定律的表达式f ma 公式左边是物体受到的合外力 右边反映了质量为m的物体在此合外力的作用下的效果是产生加速度a 它突出了力是物体运动状态改变的原因 是物体产生加速度的原因 4 对牛顿第二定律的理解要点 同体性 牛顿第二定律的公式中f m a三个量必须对应同一个物体或同一个系统 矢量性 牛顿第二定律公式是矢量式 公式f合 ma不仅表示加速度与合外力的大小关系 还表示加速度与合外力的方向始终一致 合外力 质量 合外力 f合 ma 瞬时性 牛顿第二定律反映了加速度与合外力的瞬时对应关系 合外力为零时加速度为零 合外力恒定时加速度保持不变 合外力变化时加速度随之变化 同时注意它们虽有因果关系 但无先后之分 它们同时产生 同时消失 同时变化 独立性 作用在物体上的每一个力都能独立的使物体产生加速度 合外力产生物体的合加速度 x方向的合外力产生x方向的加速度 y方向的合外力产生y方向的加速度 牛顿第二定律的分量式为 fx max fy may 相对性 公式f ma中的加速度a是相对地球静止或匀速直线运动的惯性系而言的 局限性 牛顿第二定律只适用于惯性系中的低速 远小于光速 运动的宏观物体 而不适用于微观 高速运动的粒子 二 巩固训练 练习1 一质量为m的人站在电梯中 电梯加速上升 加速度大小为g 3 g为重力加速度 人对电梯底部的压力为 a mg 3b 2mgc mgd 4mg 3 d 练习2 教学案第79页针对练习3 如图所示 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 a与水平方向的夹角为 求人所受的支持力和摩擦力 v 练习3 质量为m的木块置于粗糙水平桌面上 若用大小为f的水平恒力拉木块 其加速度为a 当拉力方向不变 大小变为2f时 木块的加速度为a1 则 a a1 ab a1 2ac a1 2ad a1 2a c c 练习4 如图所示 p点是圆环上最高点 两个物体分别同时沿光滑滑板pq和pm滑下 它们到达q点和m点的时间说法正确的是 a 沿pq板的先到达b 沿pm板的先到达c 同时到达d 不能确定 练习5 教学案第78页针对练习2 如图所示 一质量为m的物体系于长度分别为l1 l2的两根细线上 l1的一端悬挂在天花板上 与竖直方向夹角为 l2水平拉直 物体处于平衡状态 现将l2剪断 求剪断瞬时物体的加速度 拓展 若将上图中细线l1改为长度相同 质量不计的轻弹簧 如图所示 其他条件不变 现将l2线剪断 求剪断瞬时物体的加速度 第四节超重和失重 一 知识要点 1 超重和失重 1 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受的重力的现象 称为超重现象 2 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受的重力的现象 称为失重现象 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为零的现象 称为完全失重 2 注意 1 物体处于 超重 或 失重 状态 地球作用于物体的重力始终存在 大小也无变化 2 发生 超重 或 失重 现象与物体速度方向无关 只决定于物体的加速度方向 超重 物体具有向上的加速度 失重 物体具有向下的加速度 二 巩固训练 a 练习1 下列实例属于超重现象的是 a 汽车驶过拱形桥顶端b 荡秋千的小孩子通过最低点c 跳水运动员被跳板弹起 离开跳板向上运动d 火箭点火后加速升空 bd 练习2 升降机内质量为m的小球用轻弹簧系住 悬在升降机内 当升降机以a 加速度减速上升时 弹簧秤的系数 a 2mg 3b mg 3c 4mg 3d mg 练习3 资料第40页例题1 d 练习4 教学案第88页针对练习3 09 广东物理 8 某人在地面上用弹簧秤称得体重为490n 他将弹簧秤移至电梯内称其体重 t0至t3时间段内 弹簧秤的示数如图所示 电梯运行的v t图可能是 取电梯向上运动的方向为正 ad 练习5 原来做匀速直线运动的升降机内 有一被伸长的弹簧拉住的 具有一定质量的物体a静止在地板上 如图所示 现发现a突然被弹簧拉向右方 由此可判断 此时升降机的运动可能是 a 加速上升b 减速上升c 加速下降d 减速下降 a bc 第五节牛顿运动定律的应用 一 知识要点 1 已知物体受力情况求运动情况的一般步骤是 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 并画出物体受力图 对物体受力进行分解和合成 然后根据牛顿第二定律列方程 并解出物体的加速度 结合题给物体运动的初始条件 选择运动学公式求出所需的运动学量 2 已知物体运动情况 求受力情况的一般步骤是 确定研究对象 对研究对象进行受力分析 并画出物体受力图 根据运动情况 利用运动学公式求出物体的加速度 对物体受力进行分解和合成 然后根据牛顿第二定律列出方程 从而求出未知力 二 巩固训练 练习1 教学案第85页练习1 如图所示 在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体 中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连 在外力f1 f2的作用下运动 已知f1 f2 当运动达到稳定时 弹簧的伸长量为 b c d c 练习2 教学案第83页练习6 上海 固定光滑细杆与地面成一定倾角 在杆上套有一个光滑小环 小环在沿杆方向的推力f作用下向上运动 推力f与小环速度v随时间变化规律如图所示 取重力加速度g 10m s2 求 小环的质量m 细杆与地面间的倾角 6 0 2 4 t s 6 0 2 4 t s m 1kg 练习3 滑雪是一个常见的体育运动项目 某一山坡滑道可看成倾角 30 的斜面 一名滑雪运动员连同滑雪装置总质量m 80kg 他从静止开始自由匀加速下滑 在时间t 10s内沿斜面滑道滑下的位移x 200m 后又进入水平滑道 设水平滑道足够长 不计空气阻力 取g 10m s2 问 1 运动员在下滑过程中受到的摩擦力ff为多大 2 滑雪板与滑道之间的动摩擦因数 为多少 3 若水平滑道的动摩擦因数是山坡滑道动摩擦因数的2倍 求运动员在水平滑道上滑行的最大距离 答案 1 80n 2 3 200m 练习4 如图所示 质量为m 1kg的小球穿在斜杆上 斜杆与水平方向的夹角为 37 球恰好能在杆上匀速滑动 若球受到一大小为f 40n的水平推力作用 可使小球沿杆向上加速滑动 g取10m s2 求 1 小球与斜杆间的动摩擦因数 的大小 2 小球沿杆向上加速滑动的加速度大小 答案 1 0 75 2 2m s2 练习5 教学案第93页练习5 2007年江苏 如图所示 光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块 其中两个质量为m的木块间用可伸长的轻绳相连 木块间的最大静摩擦力是 mg 现用水平拉力f拉其中一个质量为2m的木块 使四个木块以同一加速度运动 则轻绳对m的最大拉力为 b c d b 练习6 教学案第91页针对练习6 一个质量为0 2kg的小球用细绳吊在底角 53 的斜面的顶端 如图所示 当斜面静止时 球紧靠斜面 绳与斜面平行 不计摩擦 当斜面以10m s2的加速度向右做加速运动时 求绳子的拉力及斜面对小球的弹力 fn 0 0 5m 6n 练习8 教学案第102页例题3 如图所示 长度l 1m 质量 25kg的木板放在光滑水平面上 质量m 2kg的小木块 可视为质点 位于木板的左端 木板和木块间的动摩擦因数 1 现突然给木板一向左的初速度v0 2m s 同时对小木块施加一水平向右的恒定拉力f 10n 经过一段时间后 木块与木板相对静止 取g 10m s2 求 木块最终在木板上的位置 练习7 教学案第103页针对练习3 在光滑水平面上有一小车a 其质量ma 2 0kg 小车上放一个物体b 其质量mb 1 0kg 如图所示 给b一个水平推力f 当f增大到稍大于3 0n时 a 开始相对滑动 如果撤去 对 施加一水平推力 如图乙所示 要使 不相对滑动 求 的最大值 m 练习9 教学案第89页针对练习5 如图所示 传送带水平放置 以10m s的速度逆时针转动 在传送带上端轻轻地放一个质量m 0 5kg的物体 它与传送带间的动摩擦因数 0 5 已知传送带从a b的长度l 16m 则物体从a到b需要的时间为多少 拓展1 在上面 针对练习 中 若传送带与地面成夹角 30 物体与传送带间的动摩擦因数 0 6 其余条件不变 则物体从a到b需要的时间为多少 2 6s 2 09s 拓展2 在上面 针对练习 中 若传送带与地面成夹角 37 其余条件不变 则物体从a到b需要的时间为多少 拓展3 在上面 针对练习 中 若传送带与地面成夹角 37 以10m s的速度顺时针转动 其余条件不变 则物体从a到b需要的时间为多少 2 0s 4 0s bd 练习10 如图所示 质量为m的物体用细绳拴住放在水平粗糙传送带上 物体距传送带左端距离为l 稳定时绳与水平方向的夹角为 当传送带分别以v1 v2的速度作逆时针转动时 v1 v2 绳中的拉力分别为fl f2 若剪断细绳时 物体到达左端的时间分别为tl t2 则下列说法正确的是 a fl f2b f1 f2c t1一定大于t2d t1可能等于t2 练习11 模拟题第10页练习2 c c 练习11 教学案第104页练习4 一物体放置在倾角为 的斜面上 斜面固定于加速上升的电梯中 加速度为a 如图所示 在物体始终相对斜面静止的条件下 下列说法中正确的是 a 当 一定时 a越大 斜面对物体的弹力越小b 当 一定时 a越大 斜面对物体的摩擦力越小c 当a一定时 越大 斜面对物体的弹力越小d 当a一定时 越大 斜面对物体的摩擦力越小 第六节探究加速度与力 质量的关系 一 知识要点 1 实验目的 1 学会用控制变量法研究物理规律 2 探究加速度与力 质量的关系 3 掌握利用图象处理数据的方法 2 实验原理探究加速度a与力f 质量m的关系时 应用的基本方法是控制变量法 1 保持小车的质量不变 研究加速度与力的关系 2 保持牵引力不变 研究加速度与质量的关系 3 实验器材与装置 4 误差分析 1 质量的测量误差 纸带上打点间隔距离的测量误差 拉线或纸带不与木板平行等都会造成误差 2 因实验原理不完善造成误差 探究加速度与质量成反比 跟力成正比实验中所采用的牵引力由细绳拉力来提供 而计算时 采用的是小盘和砝码的总重力 这二者之间存在着差异 3 平衡摩擦力不准造成误差如果忘记了平衡摩擦或平衡摩擦不准确都会造成误差 5 注意事项 1 在实验中一定要使小盘和砝码总质量远小于小车和砝码的总质量 2 平衡摩擦力时不要挂小盘 应连着纸带 且接通电源 判断小车是否作匀速直线运动可以直接观察 也可以用打点计时器打出的纸带判定 各点间间距相等 3 小车应紧靠打点计时器 先接通电源后放开小车 且应在小车达到滑轮前按住小车 4 画图像时 应使尽可能多的点在所作直线上 不在直线上的点应尽可能均匀分布在直线两侧 5 保持牵引力不变 研究加速度与质量的关系