高中物理必修一-第四章牛顿运动定律--章末总结

1、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：

2、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

3、 正交分解法 答案 例例1如图1所示，质量m2 kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L 20 m.用大小为30 N、沿水平方向的外力拉此物体，经t02 s拉到B 处.(已知cos 370.8，sin 370.6.取g10 m/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 Ff30 N210 N10 N 答案答案0.5 (2)用大小为30 N、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 解析解析设F作用的最短时间为t，物体先以

4、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 Fcos 37(mgFsin 37)ma， 解析答案 ag5 m/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 答案答案1.03 s 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 例例2一质量m2.0 kg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

5、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sin 370.6，cos 370.8，g10 m/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 答案答案8 m/s2 (2)小物块与斜面间的动摩擦因数； 解析答案 解析解析对小物块进行受力分析如图所示， 由牛顿第二定律知：mgsin 37Ffma 又FNmgcos 370 FfFN 代入数据解得0.25. 答案答案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 答案答案4.0 m 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

6、)、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g10 m/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

7、A.0.5 kg,0.4B.1.5 kg， C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2 答案答案A 三、传送带问题 例例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L10 m，传送 带以v5 m/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m 5 kg 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10 m/s2) 解析答案 图4 方法总结 解析解析以货物为研究对象，由牛顿第二定律得 mgcos 30mgsin 30ma 解得a2.5 m/s2 方法总结 然后货物做匀速运动，运动位移x

8、2Lx15 m 货物从A到B所需的时间tt1t23 s 答案答案3 s 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 例例4如图5所示，质量m15 kg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30 N的力F推物体，物体沿斜面 向上匀速运动.斜面体质量m210 kg，且始终静止，g取10 m/s2，求： 图5 (1)斜面体

9、对物体的摩擦力； 解析答案 解析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Fm1gsin 30Ff.解得Ff5 N，方 向沿斜面向下. 答案答案5 N，方向沿斜面向下 (2)地面对斜面体的摩擦力和支持力. 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：FxF1xF2xFnx 0(即x方向