人教版必修一 第四章牛顿运动定律 本章综合小结 学案.docx

在此类问题中，物体的运动过程不再是单一的过程，而是两个甚至更多个过程由于运动情况发生变化，必然导致受力情况发生变化，解决此类问题的一般步骤是：(1)将题目涉及的物理问题合理地分解为几个彼此相对独立、又相互联系的过程(2)对各个物理过程进行受力分析及运动状态分析(3)根据各个过程遵从的物理规律逐个建立方程(4)通过各过程把相关联的物理量联系起来【突破训练一】1如图所示，水平传送带以v2 m/s的速度匀速运转，在其左端无初速度释放一质量为m1 kg的小滑块，滑块可视为质点，滑块与传送带间的动摩擦因数0.2，传送带长l2 m，重力加速度取g10 m/s2.求：(1)滑块从传送带左端到右端的时间；(2)滑块相对传送带滑行的位移解析：(1)滑块运动的加速度ag2 m/s2释放后经t1时间到达传送带速度，t1 s1 s位移x1 m1 m2 m之后匀速运动的时间t2 s0.5 s总时间：tt1t21 s0.5 s1.5 s.(2)滑块和传送带在t1时间内有相对运动，传送带的位移x2vt121 m2 m滑块相对传送带的位移：xx2x12 m1 m1 m.答案：(1)1.5 s(2)1 m 2在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动，如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处a点由静止开始滑下，滑到斜坡底部b点后沿水平滑道再滑行一段距离到c点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数均为0.5，不计空气阻力，斜坡倾角37，试分析：(取g10 m/s2)(1)若人和滑板的总质量为m60 kg，求人在斜坡上下滑时的加速度大小；(2)若由于受到场地限制，b点到c点的水平距离为x20 m为了确保人身安全，假如你是设计师，你认为在设计斜坡滑道时，对ab长l应有怎样的要求？解析：(1)人在斜坡上受力如图：设下滑加速度为a，由牛顿第二定律可得：mgsinnma，mgcosn解得ag(sincos)10(0.60.50.8)m/s22 m/s2.(2)人先在斜坡上下滑，后在水平面上做匀减速运动，加速度为a1，受力分析如图所示：在水平面上运动时，由牛顿第二定律可得mgma1下滑至b点的速度为v，b到c做匀减速运动，末速度为0，有v22a1x，从a到b做初速度为0的匀加速直线运动有：v22al代入数据解得：l50 m当l大于50 m时，水平面的长度就得大于20 m，为了确保人身安全，ab长l应小于50 m.答案：(1)2 m/s2 (2)见解析1.连接体两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫做连接体如几个物体叠放在一起，或并排挤放在一起，或用绳子、细杆连在一起此类问题涉及的研究对象至少为两个，因而使问题变得较为复杂，能力要求也较高2.连接体问题的处理方法整体法与隔离法整体法隔离法概念将加速度相同的几个物体作为一个整体来分析的方法将研究对象与周围物体分隔开的方法选用原则研究系统外的物体对系统整体的作用力或系统整体的加速度研究系统内物体之间的相互作用力注意问题受力分析时不要再考虑系统内物体间的相互作用一般隔离受力较少的物体【突破训练二】3如图所示，质量为m的木箱放在光滑水平地面上，受到一水平恒力f的作用，木箱的顶部用细绳悬挂一质量为m的小球，若想使细绳与竖直方向夹角为，则恒力f应为多大？解析：以小球为研究对象，受力如图所示，根据题意小球所受合力水平向右，则：mgtanma解得agtan以木箱和小球整体为研究对象，由牛顿第二定律得f(mm)a(mm)gtan.答案：(mm)gtan1.临界极值问题在运用牛顿运动定律解决动力学问题时，常常讨论相互作用的物体是否会发生相对滑动，相互接触的物体是否会发生分离等，这类问题就是临界问题2.解题关键解决临界问题的关键是分析临界状态例如，两个物体刚好要发生相对滑动时，接触面上必须出现最大静摩擦力；两个物体要发生分离，相互之间的作用力弹力必定为零3.解决临界问题的一般方法(1)极限法题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时，一般就隐含着临界问题，解决这类问题时，常常是把物理问题(或物理过程)引向极端，进而使临界条件或临界点暴露出来，达到快速解决有关问题的目的(2)假设法有些物理问题在变化过程中可能会出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题，一般要用假设法(3)数学推理法根据分析的物理过程列出相应的数学表达式，然后由数学表达式讨论出临界条件【突破训练三】4如图所示，质量为m的光滑小球用轻绳连接后，挂在三角劈的顶端，绳与斜面平行，劈置于光滑水平面上，斜边与水平面夹角为30，求：(1)劈以加速度a1水平向左加速运动时，绳的拉力多大？(2)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力作用？加速度方向如何？解析：(1)对小球受力分析如图所示：水平方向：ft1cosfn1sinma1竖直方向：ft1sinfn1cosmg由得ft1mg.(2)对小球受力分析如图所示：由牛顿第二定律得ft2cosma2ft2sinmg由可得a2g，方向水平向左答案：(1)mg(2)g 方向水平向左物理公式与物理图象的结合是一种重要题型，动力学中常见的图象有vt图象、xt图象、ft图象、fa图象等，解决图象问题的关键有：(1)分清图象的横、纵坐标所代表的物理量及单位，并且注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义(2)明确图线斜率的物理意义，如vt图线的斜率表示加速度，注意图线中一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等(3)明确能从图象中获得哪些信息：把图象与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图象中反馈出哪些有用信息(如vt图线所围面积表示位移等)，并结合牛顿运动定律求解(4)利用横、纵坐标物理量间的函数关系对图象作出判断【突破训练四】5如图甲所示，质量m4 kg的物体在水平面上向右做直线运动过a点时给物体作用一个水平向左的恒力f并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图象如图乙所示(取重力加速度g10 m/s2)求：(1)8 s末物体离a点的距离；(2)力f的大小和物体与水平面间的动摩擦因数.解析：(1)设8 s末物体离a点距离为s，s应为vt图象所包围面积，则s48 m44 m8 m则物体在a点右侧8 m处(2)设物体向右做匀减速直线运动的加速度为a1，则由vt图象得a12 m/s2根据牛顿第二定律，有fmgma1设物体向左做匀加速直线运动的加速度为a2，则由vt图象得：a21 m/s2根据牛顿第二定律，有fmgma2解得f6 n，0.05.答案：(1)8 m(2)6 n0.05【品味高考】1(2017海南卷)汽车紧急刹车后，停止运动的车轮在水平地面上滑动直至停止，在地面上留下的痕迹称为刹车线由刹车线的长短可知汽车刹车前的速度已知汽车轮胎与地面之间的动摩擦因数为0.80，测得刹车线长25 m汽车在刹车前的瞬间速度大小为(重力加速度g取10 m/s2)()a10 m/s b20 m/sc30 m/s d40 m/s解析：刹车时，汽车受到摩擦力作用，加速度ag8 m/s2，刹车线长25 m，根据匀变速直线运动规律可知，汽车在刹车前的瞬间速度大小v20 m/s，b选项正确答案：b2(多选)(2017海南卷)如图，水平地面上有三个靠在一起的物块p、q和r，质量分别为m、2m和3m，物块与地面间的动摩擦因数都为.用大小为f的水平外力推动物块p，设r和q之间相互作用力与q与p之间相互作用力大小之比为k.下列判断正确的是()a若0，则k b若0，则kc若0，则k d若0，则k解析：研究整体的受力情况，根据牛顿第二定律得，f6mg6ma.研究物块p的受力情况ffpqmgma，解得fpq5mg5ma.研究物块r的受力情况，fqr3mg3ma，解得fqr3mg3ma，则k，当为零时，上述结论仍然成立，故b、d两项正确答案：bd3(2017海南卷)一轻弹簧的一端固定在倾角为的固定光滑斜面的底部，另一端和质量为m的小物块a相连，如图所示质量为m的小物块b紧靠a静止在斜面上，此时弹簧的压缩量为x0，从t0时开始，对b施加沿斜面向上的外力，使b始终做匀加速直线运动经过一段时间后，物块a、b分离；再经过同样长的时间，b距其出发点的距离恰好也为x0.弹簧的形变始终在弹性限度内，重力加速度大小为g.求：(