复习之牛顿运动定律ppt课件.pptVIP

1 考点1 力与运动的关系 1 运动状态及运动状态的改变 速度是描述物体运动状态的物理量 运动状态的改变 是指物体的运动速度发生改变 2 力是物体产生加速度的原因 3 运动状态是否发生改变的判断 速度大小改变 方向不变 速度大小不变 方向变化 速度大小和方向都改变 2 例 如图所示 一个劈形物体A 各面均光滑 放在固定的斜面上 上表面水平 在上表面上放一个光滑小球B 劈形物体从静止开始释放 则小于在碰到斜面前的运动轨迹如何 3 考点2 牛顿第一定律 1 内容 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态 直到有外力迫使它改变这种状态为止 1 物体不受外力是该定律的条件 2 物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果 3 直至外力迫使它改变这种状态为止 说明力是产生加速度的原因 4 物体保持原来运动状态的性质叫惯性 惯性大小的量度是物体的质量 2 说明 4 牛顿第一定律不是实验直接总结出来的 牛顿以伽利略的理想斜面实验为基础 加之高度的抽象思维 概括总结出来的 不可能由实际的实验来验证 牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例 而是不受外力时的理想化状态 定律揭示了力和运动的关系 力不是维持物体运动的原因 而是改变物体运动状态的原因 物体的惯性总是以保持 原状 或反抗 改变 两种形式表现出来 惯性与物体是否受力 怎样受力无关 与物体是否运动 怎样运动无关 与物体所处的地理位置无关 惯性的大小仅由质量决定 5 6 考点3 牛顿第三定律 1 内容 两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等 方向相反 而且在一条直线上 2 表达式 F F 说明 三同 同大小 同时产生 变化 消失 同性质 三异 反向 异体 不同效果 一对作用力与反作用力做的总功可能为零 可能为正 也可能为负 三无关 与物体的种类无关 与物体的运动状态无关 与是否与另外物体相互作用无关 7 3 作用力和反作用力与平衡力的区别 8 例 如图所示 两车厢的质量相同 其中有一个车厢内有一人拉动绳子使车厢相互靠近 若不计绳子质量及车与轨道间的摩擦 下列对于哪个车厢有人的判断正确的是 A 绳子拉力较大的那一端车厢里有人B 先开始运动的车厢内有人C 先到达两车中点的车厢内没人D 不去称质量 无法确定哪个车厢内有人 C 9 例 有人做过这样一个实验 如图所示 把鸡蛋A快速向另一个完全一样的静止的鸡蛋B撞去 用同一部分撞击 结果每次都是被撞击的鸡蛋B被撞破 则下面说法正确的是 A A对B的作用力的大小等于B对A的作用力的大小B A对B的作用力的大小大于B对A的作用力的大小C A蛋碰撞瞬间 其内蛋黄和蛋白由于惯性会对A蛋壳产生向前的作用力D A蛋碰撞部位除受到B对它的作用力外 还受到A蛋中蛋黄和蛋白对它的作用力 所以所受合力较小 ACD 10 例 跳高运动员蹬地后上跳 在起跳过程中 A 运动员蹬地的作用力大小大于地面对他的支持力大小B 运动员蹬地的作用力大小等于地面对他的支持力大小C 运动员所受的支持力和重力相平衡D 运动员所受的合力一定向上 BD 11 1 内容 物体的加速度与所受合外力成正比 与物体的质量成反比 加速度的方向与合外力的方向相同 故得到 写成公式就成为F kma 当定义了1N 1Kg m s2时 才有F ma 2 牛顿第二定律的性质 因果性 合力F是产生a的原因 物体具有加速度是因为物体受到了力 同向性 公式F ma是矢量式 任一时刻合力与a同向 一 牛顿第二定律及其内容 12 力与加速度的瞬时关系 即力与加速度是同时产生 同时变化 同时消失 加速度a的变化是不需要过程而能发生突变 同一性 F ma中 F m a对应同一物体或同一系统 各量统一使用国际单位 独立性 公式适用于宏观低速的运动物体 c 公式可以只用于某个方向 即分量式也成立 a 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律 b 物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 13 二 单位制 基本单位 导出单位 1 单位制 基本单位和导出单位一起组成了单位制 1 基本量 只要选定几个物理量的单位 就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位 这些被选定的物理量叫做基本量 2 基本单位 基本物理量的单位 力学中的基本物理量有三个 它们质量 时间 长度 它们的单位是基本单位 分别是千克 秒 米 3 导出单位 由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位 14 2 国际单位制中的基本单位 15 例 搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车 当力沿斜面向上 大小为F时 物体的加速度为a1 若保持力的方向不变 大小变为2F时 物体的加速度为a2 则 A al a2B a12al D 例 一航天测器完成对月球的探测后 在离开月球的过程中 由静止开始沿与月球表面成一倾斜的直线飞行 先加速运动 再匀速运动 探测器通过喷气而获得了推动力 以下关于喷气方向的描述正确的是 A 探测器加速运动时 沿直线向后喷气B 探测器加速运动时 竖直向下喷气C 探测器匀速运动时 竖直向下喷气D 探测器匀速运动时 不需要喷气 C 16 牛顿运动定律的应用 1 动力学的两类基本问题 例 一质量为m 40kg的小孩站在电梯内的体重计上 电梯从t 0时刻由静止开始上升 在0到6s内体重计示数F的变化如图所示 试问 在这段时间内电梯上升的高度是多少 取g 10m s2 9m 17 2 列牛顿第二定律方程的常用方法 1 合成法 2 当物体只受两个力作用时 求合力可用平行四边形定则 1 由F ma可知 合力方向与加速度方向一致 知道加速度方向就可知合力方向 例 如图所示 动力小车上有一竖杆 杆顶端用细绳拴一质量为m的小球 当小车沿倾角为30 的斜面匀加速向上运动时 绳与杆的夹角为60 小车的加速度为 B 18 2 正交分解法 例 质量为m的三角形木楔A置于倾角为 的固定斜面上 它与斜面间的动摩擦因数为 一水平力F作用在木楔A沿斜面以恒定的加速度a向上滑动 如图所示 则F的大小为 分解力求加速度 C 19 力都是互相垂直的 可以用分解加速度的方法来求力 例 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 求人所受到的支持力和摩擦力 20 3 假设法 例 如图所示 火车厢中有一倾角为 300的斜面 当火车以a 10m s2的加速度沿水平方向向左运动时 斜面上的物体m还是与车厢保持相对静止 试分析物体m所受的摩擦力的方向 假设力沿某一个方向 用运动规律进行验算 若算得是正值 说明此力与假设的方向相同 否则相反 21 5 程序法 例 海豚靠尾部来推动下部的水 能够从水中高高跃起 被誉为 会飞的鱼 一身长L 1 8m 质量m 65Kg的海豚 跃起后从h1 1 0m的高度处自由下落 尾部接触水面后经过时间t 0 25s身体速度为零 紧接着尾部用力F向下拍打水面 又向上跃起h2 0 5m 假定上升 下降两个阶段尾部与水面的作用力分别都是恒力 求上升阶段尾部与水面的作用力F 按顺序对题目给出的物体运动过程进行分析 从读题开始 注意题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态 然后对各个过程或各个状态进行分析 22 3 瞬时加速度的分析 例 如图甲所示 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 求解下列问题 1 现将线L2剪断 求剪断L2的瞬间物体的加速度 2 若将图甲中的细线L1换成长度相同 挂m后 质量不计的轻弹簧 如图乙所示 其他条件不变 求剪断L2的瞬间物体的加速度 答案 1 大小为gsin 方向垂直于L1斜向下 2 大小为gtan 方向水平向右 23 例 如图所示 木块A B用轻弹簧相连 放在悬挂的木箱C内 处于静止状态 它们的质量之比是1 2 3 当剪断悬挂细绳的瞬间 各物体的加速度大小及其方向 D 例 如图所示 用倾角为30 的光滑木板AB托住质量为m的小球 小球用轻弹簧系住 当小球处于静止状态时 弹簧恰好水平 则当木板AB突然向下撤离的瞬间 A 小球将开始做自由落体运动B 小球将开始做圆周运动C 小球加速度大小为gD 小球加速度大小为 24 2018选考第一轮复习 绳 和 线 一般都是理想化模型 具有如下特点 轻指绳或线的质量和重力不计 由此可知同一根绳两端及其中间各点的张力大小相等 软即绳子只能受拉力 不能承受压力 不能伸长 即绳不论受力多大 其长度可看作不变 由此可知 绳子的弹力可以突变 弹簧 和 橡皮绳 也是理想化模型 具有以下特点 轻即弹簧或橡皮绳的质量和重力不计 故同一根弹簧或橡皮绳的两端及中间各点的弹力大小相等 弹簧可以受拉力或压力 橡皮绳只能受拉力 弹簧或橡皮绳中的弹力不能突变 但当弹簧或橡皮绳被剪断时 它们所受弹力消失 桌面 斜面用坚硬的物体 受力后形变很小 其弹力可突变 25 4 动态问题的分析 例 如图所示 自由下落的小球下落一段时间内 与弹簧接触 从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中 小球的合外力 加速度 速度的变化情况怎样 从压缩最短到离开弹簧过程又何变化 F合与a都是先变小 后变大 速度是先变大后变小 26 例 如图所示 一轻质弹簧一端固定在墙上的O点 自由伸长到B点 今用一小物体m把弹簧压缩到A点 m与弹簧不连接 然后释放 小物体能经B点运动到C点而静止 小物体m与水平面间的动摩擦因数 恒定 则下列说法中正确的是 A 物体从A到B速度越来越大B 物体从A到B速度先增加后减小C 物体从A到B加速度越来越小D 物体从A到B加速度先减小后增加 BD 27 5 连结体问题 整体法与隔离法 例 一质量为M 倾角为 的楔形木块 放在水平桌面上 与桌面间的动摩擦因数为 一物块质量为m 置于楔形木块的斜面上 物块与斜面的接触是光滑的 为了保持物块相对斜面静止 可用一水平力F推楔形木块 如图所示 求此水平力大小的表达式 F m M g m M gtg 例 如图所示 A B并排紧贴着放在光滑的水平面上 用水平力F1 F2同时推A和B 如F1 10N F2 6N mA mB 则A B间的压力可能为 A 9NB 9 5NC 11ND 7N AB 1 各物体加速度相同的情况 28 例 如图所示 在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A B m1 m2 A B间水平连接着一轻质弹簧秤 若用大小为F的水平力向右拉B 稳定后B的加速度大小为a1 弹簧秤示数为F1 如果改用大小为F的水平力向左拉A 稳定后A的加速度大小为a2 弹簧秤示数为F2 则以下关系式正确的是 A B C D A 29 例 如图所示 车厢里悬挂着两个质量不同的小球 上面的球比下面的球质量大 当车厢向右做匀加速运动时 空气阻力不计 两个小球稳定后所处的位置下列各图中正确的是 B 30 6 超重与失重 视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时 弹簧测力计或台秤的示数 大小等于测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力 超重现象 当物体具有向上的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于它的重力的现象 失重现象 当物体具有向下的加速度时 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于它的重力的现象 当a g时 物体处于完全失重状态 此时重力产生的一切现象都将消失 如液体不再产生压强 单摆停摆 浮力消失 天平不能够再使用等等 31 注意 1 物体处于超重或失重状态时 物体所受的重力没有发生变化 2 超重还是失重是由竖直方向的加速度决定的 与速度的方向无关 3 处于完全失重状态时 重力只产生使物体具有a g的效果 不再产生其它效果 4 处于超重或失重状态下液体的浮力公式分别为F浮 g a V排或F浮 g a V排 当完全失重时 F浮 0 32 例 如图所示 A为电磁铁挂在支架C上 放到台秤的托盘中 在它的正下方有一铁块B 铁块静止时 台秤示数为G 当电磁铁通电 铁块被吸引上升的过程中 台秤的示数将 A 变大B 变小C 大于G 但是恒量D 先变大 后变小 例 如图所示 台秤的托盘上放一杯水 水中一木球 木 水 用细线拴在杯底而处于静止状态 当细线突然断裂时 台秤的示数将怎样变化 A 台秤示数变小 例 人站在台秤上 在下蹲过程中 台秤示数如何变化 先减小后增大 最后等于重力 2018选考第一轮复习 33 7 临界和极值问题 例 如图所示 倾角为 的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上 斜面体放在水平面上 1 要使小球对斜面无压力 求斜面体运动的加速度范围 2 要使小球对细绳无拉力 求斜面体运动的加速度范围 并说明其方向 3 若已知 600 m 2Kg 当斜面体以a 10m s2向右做匀加速运动时 绳对小球拉力多大 34 11 传送带问题 例 如图所示 小型工作P以速率v1在光滑水平工作台上滑行 水平传送带AB