高中物理必修一 第四章牛顿运动定律 章末总结.ppt

章末总结,第四章牛顿运动定律,知识网络,典例精析,知识网络,牛顿运动定律,牛顿第一定律,内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.,理解,力是改变物体的原因一切物体在任何情况下都具有惯性，是惯性大小的惟一量度,牛顿第二定律,内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成，跟它的质量成，加速度的方向跟相同.表达式：Fma,运动状态,质量,正比,反比,作用力的方向,答案,牛顿运动定律,牛顿第二定律,理解,力学单位制：基本量与基本单位、导出单位、单位制的应用,性：a的方向与F的方向一致性：a随F的变化而变化独立性：每个力都能使物体产生一个加速度,牛顿第三定律,理解,内容：物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上.,同时产生，同时变化，同时消失同种分别作用在相互作用的物体上作用力、反作用力和一对平衡力的区别,矢量,瞬时,两个,性质,两个,答案,牛顿运动定律,两类基本问题,已知运动情况求受力情况已知受力情况求运动情况,超重与失重,失重：加速度a，FNG完全失重：ag，FN0,向下,向上,答案,牛顿运动定律,共点力作用下物体的平衡,平衡状态：静止或平衡条件：,求解方法,三角形法,直角三角形法相似三角形法,返回,匀速直线运动,F合0,正交分解法,答案,例1如图1所示，质量m2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L20m.用大小为30N、沿水平方向的外力拉此物体，经t02s拉到B处.(已知cos370.8，sin370.6.取g10m/s2)(1)求物体与地面间的动摩擦因数；,一、动力学的两类基本问题,典例精析,解析答案,图1,由牛顿第二定律得FFfma,Ff30N210N10N,答案0.5,(2)用大小为30N、与水平方向成37的力斜向上拉此物体，使物体从A处由静止开始运动并能到达B处，求该力作用的最短时间t.,解析答案,方法提炼,方法提炼,解析设F作用的最短时间为t，物体先以大小为a的加速度匀加速t秒，撤去外力后，以大小为a的加速度匀减速t秒到达B处，速度恰为0，由牛顿第二定律得Fcos37(mgFsin37)ma，,解析答案,ag5m/s2由于匀加速阶段的末速度即为匀减速阶段的初速度，因此有atat,方法提炼,答案1.03s,方法提炼,掌握解决动力学两类基本问题的思路方法,其中受力分析和运动过程分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是连接力和运动的桥梁.,二、动力学中的图象问题,例2一质量m2.0kg的小物块以一定的初速度冲上一倾角为37足够长的斜面，某同学利用传感器测出了小物块从一开始冲上斜面到上滑过程中多个时刻的瞬时速度，并用计算机作出了小物块上滑过程的速度时间图线，如图2所示.(取sin370.6，cos370.8，g10m/s2)求：(1)小物块冲上斜面过程中加速度的大小；,解析答案,图2,答案8m/s2,(2)小物块与斜面间的动摩擦因数；,解析答案,解析对小物块进行受力分析如图所示，由牛顿第二定律知：mgsin37Ffma又FNmgcos370FfFN代入数据解得0.25.,答案0.25,(3)小物块所到达斜面最高点与斜面底端的距离.,解析答案,答案4.0m,总结提升,总结提升,1.常见的图象形式在动力学与运动学问题中，常见、常用的图象是位移图象(xt图象)、速度图象(vt图象)和力的图象(Ft图象)等，这些图象反映的是物体的运动规律、受力规律，而绝非代表物体的运动轨迹.2.图象问题的分析方法遇到带有物理图象的问题时，要认真分析图象，先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图象给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题.,针对训练放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图3甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示.取重力加速度g10m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为(),解析答案,甲乙,图3,A.0.5kg,0.4B.1.5kg，C.0.5kg,0.2D.1kg,0.2,答案A,三、传送带问题,例3某飞机场利用如图4所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角30，传送带两端A、B的距离L10m，传送带以v5m/s的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻放上一质量m5kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数.求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10m/s2),解析答案,图4,方法总结,解析以货物为研究对象，由牛顿第二定律得mgcos30mgsin30ma解得a2.5m/s2,方法总结,然后货物做匀速运动，运动位移x2Lx15m,货物从A到B所需的时间tt1t23s,答案3s,方法总结,传送带送货物时，一般情况下由摩擦力提供动力，所以分析此类问题要抓住初始时刻和物体与传送带的共速时刻的摩擦力的大小及方向，由此判断货物的运动规律是解题的关键.注意：因传送带由电动机带动，一般货物对待传送带的摩擦力不影响传送带的运动状态.,四、解决共点力作用下的平衡问题常用方法,例4如图5所示，质量m15kg的物体，置于一粗糙的斜面体上，斜面倾角为30，用一平行于斜面的大小为30N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动.斜面体质量m210kg，且始终静止，g取10m/s2，求：,图5,(1)斜面体对物体的摩擦力；,解析答案,解析要求系统内部的作用力，所以用“隔离法”.对物体受力分析，如图甲所示，沿平行于斜面的方向上有Fm1gsin30Ff.解得Ff5N，方向沿斜面向下.,答案5N，方向沿斜面向下,(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.,解析要求系统受的外力，用“整体法”.因两个物体均处于平衡状态，故可以将物体与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙所示.在水平方向上有Ff地Fcos30153N，方向水平向左；在竖直方向上有FN地(m1m2)gFsin30135N，方向竖直向上.,答案153N，方向水平向左135N，方向竖直向上,方法总结,返回,解析答案,方法总结,1.矢量三角形法(合成法)物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形，可以通过解三角形来求解相应力的大小和方向.常用的有直角三角形、动态三角形和相似三角形.2.正交分解法在正交分解法中，平衡条件F合0可写成：FxF