高考物理一轮复习 第3章 第4课时 隔离法与整体法课件 粤教版.ppt

广州出版社 2015年五羊高考 高考总复习物理 课件 2015年五羊高考物理复习 第4课时隔离法与整体法 课前自主解读 1 牛顿第三定律 1 两个物体之间的作用力与反作用力总是大小 方向 作用在同一直线上 2 作用力和反作用力 平衡力之间区别 相等 不同 相同 相同 可相互 不 同一个 两 相反 2 隔离法和整体法两个或两个以上物体相连接组成的物体系统 称为连接体 1 若把连接体中 为研究对象 这种选择对象的方法为隔离法 2 若把连接体中 选为研究对象 这种选择对象的方法为整体法 3 内力 外力若以连接体组成的整体为对象 则连接体内 称为内力 称为外力 课前自主解读 某个物体或某部分物体 来自被选对象之外施加的作用力 各物体之间作用力 所有物体 课堂主题互动 主题一 对牛顿第三定律的认识 例题1 如图所示 用网球拍打击飞过来的网球 网球拍打击网球的力 a 比球撞击球拍的力更早产生b 与球撞击球拍的力同时产生c 大于球撞击球拍的力d 小于球撞击球拍的力 b 变式1 2012 五羊高考 原创 在德国柏林进行的2009世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中 罗格夫斯卡以4米75的成绩夺冠 若不计空气阻力 则罗格夫斯卡在这次撑杆跳高上升过程中 a 她先对杆有作用力 杆后对她有反作用力b 起跳时杆对她的弹力大于她对杆的作用力c 起跳时杆对她的弹力大小等于她对杆的作用力大小d 作用力与反作用力大小相等方向相反 其合力为零 主题一 对牛顿第三定律的认识 c 例题2 如图所示 质量为m 60kg的人站在水平地面上 用定滑轮装置将质量为m 40kg的重物送到井中 当重物以2m s2的加速度加速下落时 忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦 则人对地面的压力大小为 a 200nb 280nc 320nd 920n 主题二 隔离法与整体法 b 变式2 如图所示 静止在水平面上的三角架的质量为m 用质量不计的轻质弹簧挂质量为m的小球 当小球上下振动 三角架对水平面的压力为零的时刻 小球加速度的方向与大小是 a 向上 mg mb 向上 gc 向下 gd 向下 m m g m 主题二 隔离法与整体法 c 例题3 一人站在吊台上 用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来 图中跨过定滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦 吊台的质量为m 15kg 人的质量为m 55kg 启动后吊台向上的加速度是a 0 2m s2 这时人对吊台的压力 g 9 8m s2 a 大小为700n 方向竖直向上b 大小为350n 方向竖直向上c 大小为200n 方向竖直向下d 大小为204n 方向竖直向下 c 主题二 隔离法与整体法 变式3 双选 如图所示 用细绳将条形磁铁a竖直挂起 再将小铁块b吸在条形磁铁a的下端 静止后将细绳烧断 a b同时下落 不计空气阻力 则下落过程中 a 小铁块b的加速度一定为gb 小铁块b只受一个力的作用c 小铁块b共受二个力的作用d 小铁块b共受三个力的作用 ad 主题二 隔离法与整体法 主题三 系统内各物体作用力分布规律 例题4 质量为m 长度为l且质量分布均匀的软绳放在光滑水平面上 在绳的右端所施加的水平拉力为f 如图所示 设离软绳左端距离为x的a处内部张力为t 则 1 绳中a处张力t的大小 2 假若水平面粗糙 则绳中a处张力t的大小如何 主题三 系统内各物体作用力分布规律 解析 1 以整条绳为研究对象 根据牛顿第二定律可得 f ma以绳的尾段长度为x的部分绳为研究对象 则其质量为m m 根据牛顿第二定律可得 t m a 得t x 即在软绳质量均匀分布 拉力f一定情况下 t x 2 假若水平面粗糙 设绳与水平面间动摩擦因数为 以整条绳为对象 据牛顿第二定律f mg ma 以绳的尾段长度为x的部分绳为研究对象 根据牛顿第二定律t m g m a 得t x 即无论水平面是否光滑 在软绳质量均匀分布 拉力f一定情况下 仍有t x 变式4 如图所示 质量分别为ma mb的a b两物块用轻线连接放在倾角为 的斜面上 用始终平行于斜面向上的拉力f拉a 使它们沿斜面匀加速上升 a b与斜面的动摩擦因数均为 为了增加轻线上的张力 可行的办法是 a 减小物块a的质量b 增大物块b的质量c 增大倾角d 增大动摩擦因数 主题三 系统内各物体作用力分布规律 ab 主题四 动力学方法在 多个物体 运动中的运用 例题5 图 甲 中 质量为m的物块叠放在质量为2m的足够长的木板上方右侧 木板放在光滑的水平地面上 物块与木板之间的动摩擦因数为 0 2 在木板上施加一水平向右的拉力f 在0 3s内f的变化如图 乙 所示 图中f以mg为单位 重力加速度g 10m s2 整个系统开始时静止 求 1 1s 1 5s 3s末木板的速度 2 3s末物块的速度 解析 1 假设拉力达到fm时 物块开始发生相对滑动 块 滋mg mam板 块 fm 3mam 得fm 0 6mg在0 1s内 f1 mg 0 6mg 块 板间发生相对滑动 板做加速运动 f1 滋mg 2ma1 v1 a1t1 得a1 4m s2 1s末板的速度为v1 4m s在1s 1 5s内 板所受到的摩擦力方向仍向左 板仍做加速运动 f2 滋mg 2ma2 v2 v1 a2t2 得a2 1m s2 1 5s末板的速度为v2 4 5m s在0 1 5s内 块一直做匀加速运动 v0 滋gt 3m s 主题四 动力学方法在 多个物体 运动中的运用 解析 2 在1 5s后 板做减速运动 块做加速运动 设再经历时间两者达到共同速度v3 块 v3 v0 am t板 v3 v2 v3 t 滋mg 2ma3得 t 0 5s v3 4m s即在第2 0s末板和块达到共同速度 在第3s末物块和木板的速度为v3 4m s 主题四 动力学方法在 多个物体 运动中的运用 变式5 如图所示 将小砝码置于桌面上的薄纸板上 用水平向右的拉力将纸板迅速抽出 砝码的移动 范围 很小 几乎观察不到 这就是大家熟悉的惯性演示实验 若砝码和纸板的质量分别为和 各接触面间的动摩擦因数均为 重力加速度为g 1 当纸板相对砝码运动时 求纸板所受摩擦力的大小 2 要使纸板相对砝码运动 求所需拉力的大小 3 本实验中 0 5kg 0 1kg 0 2 砝码与纸板左端的距离d 0 1m 取g 10m s2 若砝码移动的距离超过 0 002m 人眼就能感知 为确保实验成功 纸板所需的拉力至少多大 主题四 动力学方法在 多个物体 运动中的运用 主题四 动力学方法在 多个物体 运动中的运用 评卷现场观摩 卷例 2012 五羊高考 原创 如图 甲 所示 静止在光滑水平面上的长木板b 长木板足够长 的左端放着小物块a 某时刻 a受到水平向右的外力f作用 f随时间t的变化规律如图 乙 所示 即f kt 其中k为已知常数 若物体之间的滑动摩擦力 f 的大小等于最大静摩擦力 且a b的质量相等 求 1 木板与物块一起滑行时间 2 木板做何种运动 定性说明 简要画出木板b速度时间图象 评卷现场观摩 误区 部分考生错误地解答如下 木板与物块之间最大静摩擦力为fm mg 当拉力大小等于板 块之间最大静摩擦力时 板与块发生滑行时有kt fm 可得 即木板与物块一起滑行时间为 板 块开始发生相对滑动的条件有误 诊断 1 在拉力较小时 木板和物块相对静止 根据牛顿第二定律f 2ma 得以木板为对象 根据牛顿第二定律f ma 得f kt 即随着拉力增大 物块对木板的静摩擦力逐渐增大 当木板与物块之间静摩擦力达到最大值fm mg时 板 块间开始滑动 此时 2 当木板与物块相对静止时 两者一起做加速度逐渐增大的加速运动 当木板 物块发生滑动后 木板所受滑动摩擦力大小不变所示 评卷现场观摩 课外演练 1 在撑杆跳高比赛中 运动员借助撑杆的力量 可以跳过很高的障碍物 对上升过程中以下说法正确的是 a 运动员与撑杆之间的相互作用力的合力等于零b 撑杆对运动员作用力大于运动员对撑杆作用力c 撑杆对运动员作用力等于运动员对撑杆作用力d 撑杆对运动员作用力小于运动员对撑杆作用力2 小华一次从电视看到一位剧中人物在沼泽地探险过程 发现有时人能艰难地立于沼泽地面 有时会下陷 他对人与沼泽地之间的相互作用的分析正确的是 a 人下陷时 地面对人没有作用力b 人下陷时 地面对人支持力小于人对地面压力c 人下陷时 地面对人支持力等于人对地面压力d 只有人立于地面时地面对人支持力才等于人对地面压力 c c 课外演练 3 如图4 1所示 a b两物块叠放在一起 在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动 运动过程中b受到的摩擦力 a 方向向左 大小不变b 方向向左 逐渐减小c 方向向右 大小不变d 方向向右 逐渐减小4 如图4 2所示 与轻绳相连的物体a和b跨过定滑轮 质量ma mb a由静止释放 不计绳与滑轮间的摩擦 则a向上运动过程中 轻绳拉力 a t magb t magc t mbgd t mbg a b 课外演练 5 如图4 3所示 用相同材料做成的质量分别为m1 m2的两个物体中间用一轻弹簧连接 今用水平拉力f作用在m1上 使它们一起做匀加速直线运动 若水平面光滑时 设弹簧伸长量为 l1 若水平面粗糙时 设弹簧伸长量为 l2 则 a l2 l1b l2 l1c l2 l1d 无法确定 b 课外演练 6 如图4 4所示 质量为m的圆形框架放在水平地面上 框架所在平面垂直于地面 一轻质弹簧固定在框架上 下端拴着一个质量为m的小球 在小球上下运动中 框架始终没有跳起 当框架对地面压力为零的瞬间 小球的加速度大小为 a gb m m g mc 0d m m g m d 7 如图4 5所示为杂技 顶竿 表演 一人站在地上 肩上扛一质量为m的竖直竹竿 竿上有一质量为m的人可以看成质点 当此人沿着竖直竿以加速度a加速下滑时 竿对地面上的人的压力大小为 a m m g mab m m g mac m m gd m m g 课外演练 a 课外演练 8 如图4 6所示 定滑轮通过直立木柱固定 跨过定滑轮的轻绳一端系一重球 另一端系在轻质弹簧测力计上 弹簧测力计另一端固定在小车上 开始时小车处于静止状态 轻绳竖直且重球恰好紧挨直立木柱 之后小车匀加速向右运动 假设两次重球与小车都保持相对静止 则 a 弹簧测力计读数不变b 弹簧测力计读数变大c 小车对地面压力不变d 小车对地面压力变大 bc 9 两重叠在一起的滑块 置于固定的 倾角为 的斜面上 如图4 7所示 滑块a b的质量分别为m m a与斜面间的动摩擦因数为 1 b与a之间的动摩擦因数为 2 已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下 滑块b受到的摩擦力 a 等于零b 方向沿斜面向上c 大小等于 1mgcos d 大小等于 2mgcos 课外演练 bc 如图4 8所示 竖直放置在水平面上的轻质弹簧上放着质量为m的物体 处于静止状态 若将一个质量为m的物体b轻轻放上a 则释放瞬间 有 a 地面对弹簧支持力增大b 地面对弹簧支持力不变c b对a的压力大小为零d b对a的压力大小为0 5mg 课外演练 bd 课外演练 11 如图所示 质量m 8kg的小车放在水平光滑的平面上 在小车左端加一水平推力f 8n 当小车向右运动的速度达到v0 1 5m s时 在小车前端轻轻地放上一个大小不计 质量m 2kg的小物块 物块与小车间的动摩擦因数 0 2 小车足够长 g取10m s2 求 1 小物块放上时 小物块及小车的加速度大小 2 经多长时间两者达到相同