考点03 牛顿运动定律及其应用（期末复习课件）高一物理上学期教科版

考点03 牛顿运动定律及其应用 高一物理期末复习 教科版（2019） 1.亚里士多德认为：必须 ，物体才能运动；没有力的作用，物体就要 . 2.伽利略的理想实验 (1)斜面实验：如图所示，让一个小球沿斜面从静止状态开始运动，小球将“冲”上另一个斜面.如果没有摩擦，小球将到达 .减小第二个斜面的倾角，小球运动的距离更长，但所到达的高度 .当第二个斜面最终变为水平面时，小球将 . 静止在某个地方 有力作用在物体上 原来的高度 永远运动下去 相同 一、牛顿第一定律和惯性 (2)推理结论：力 (选填“是”或“不是”)维持物体运动的原因. 3.笛卡儿的观点：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以 沿 运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向. 不是 同一速度 同一直线 1.牛顿第一定律的内容：一切物体总保持 状态或 状态，除非作用在它上面的力 . 2.惯性 (1)物体保持原来 状态或 状态的性质叫作惯性.牛顿第一定律也被叫作 定律. (2)惯性是物体的 属性，一切物体都具有惯性. 匀速直线运动 静止 匀速直线运动 静止 惯性 迫使它改变这种状态 固有 例题1：伽利略曾用如图所示的“理想实验”来研究力与运动的关系，则下列符合实验事实的是(　　) A．小球由静止开始释放，“冲”上对接的斜面 B．没有摩擦，小球上升到原来释放时的高度 C．减小斜面的倾角θ，小球仍然达到原来的高度 D．继续减小斜面的倾角θ，最后使它成水平面，小球将沿水平面永远运动下去 A 二、牛顿第二定律 正比 反比 相同 kma 合力 1.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 ，加速度的方向跟作用力的方向 . 2.表达式F＝ ，其中力F指的是物体所受的 . 3.力的国际单位：牛顿，简称 ，符号为 . 4.“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫作1 N，即1 N＝ . 5.在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma中的k＝ ，此时牛顿第二定律可表示为F＝ . 牛 N 1 kg·m/s2 1 ma 　例题2.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是 A.由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比 CD 三、力学单位制 1.基本量 被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的 的一些物理量，如力学中有长度、质量、时间. 2.基本单位：所选定的 的单位. 在力学中，选定 、 和 这三个物理量的单位为基本单位. 长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等. 质量的单位有克(g)、千克(kg)等. 时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等. 单位 基本量 长度 时间 质量 3.导出单位 由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2). 4.单位制： 单位和 单位一起组成了一个单位制. 物理关系 基本 导出 4.国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订的一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制. 5.国际单位制中的基本量 国际单位制中选定 、 、 、电流(I)、热力学温度(T)、物质的量(n)、发光强度(I)七个量为基本量. 6.国际单位制中的力学基本单位 长度l，单位： ；质量m，单位： ；时间t，单位： . 长度(l) 质量(m) 时间(t) m kg s 　例题3.(多选)下列关于单位制及其应用的说法正确的是 A.基本单位和导出单位一起组成了单位制 B.选用的基本单位不同，构成的单位制也不同 C.在物理计算中，如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示，只要正 确应用公式，其结果的单位就一定是用这个单位制中的单位来表示的 D.一般来说，物理公式主要确定各物理量间的数量关系，并不一定能确 定单位关系 ABC 四、超重和失重 1.视重：体重计的 称为视重，反映了人对体重计的 . 2.失重现象 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度. 示数 压力 小于 竖直向下 3.超重现象 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象. (2)产生条件：物体具有 (选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度. 4.完全失重状态 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 的状态. (2)产生条件：a＝g，方向 . 大于 竖直向上 等于零 竖直向下 例题4.某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是 A.在0～20 s内，电梯向上运动，该同学始终处于超重状态 B.在0～5 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态 C.在5～10 s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底 板的压力等于他所受的重力 D.在10～20 s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态 D 五、动力学两类问题 1.从受力确定运动情况 如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的 ，再通过运动学的规律确定物体的 情况. 2.从运动情况确定受力 如果已知物体的运动情况，根据运动学规律求出物体的 ，结合受力分析，再根据牛顿第二定律求出 . 加速度 运动 加速度 力 例题5.“巨浪”潜射导弹是护国卫疆的利器，假设导弹刚发射后的一段运动可近似看成初速度为0竖直向上的匀加速直线运动，有一导弹的质量为m，助推力为F，忽略空气阻力及燃料的质量，则当导弹运动了时间t时的速度大小为 A 例题6.如图所示，质量为m＝1 kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒力作用下(取g＝10 m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力) A.物体经10 s速度减为零 B.物体经5 s速度减为零 C.物体速度减为零后将保持静止 D.物体速度减为零后将向右运动 C 六、板块模型 运动状态 板块速度不相等 板块速度相等瞬间 板块共速运动 处理方法 隔离法 假设法 整体法 具体步骤 对滑块和木板进行隔离分析，弄清每个物体的受体情况与运动过程 假设两物体间无相对滑动，先用整体法算出一起运动的加速度，再用隔离法算出其中一个物体“所需要”的摩擦力Ff；比较Ff与最大静摩擦力Ffm的关系，若Ff>Ffm，则发生相对滑动 将滑块和木板看成一个整体，对整体进行受力分析和运动过程分析 临界条件 ①两者速度达到相等的瞬间，摩擦力可能发生突变②当木板的长度一定时，滑块可能从木板滑下，恰好滑到木板的边缘，二者共速是滑块滑离木板的临界条件 相关知识 运动学公式、牛顿运动定律等 例题7.如图所示，在光滑的水平地面上有一个长为0.64 m、质量为4 kg的木板A，在木板的左端有一个大小不计、质量为2 kg的小物体B，A、B之间的动摩擦因数为μ＝0.2，当对B施加水平向右的力F＝10 N时，求：(g取10 m/s2) (1)A、B的加速度各为多大？ 答案　1 m/s2　3 m/s2 (2)经过多长时间可将B从木板A的左端拉到右端？ 答案　0.8 s 1.水平传送带 类型 图示 物体运动情况 水平传送带 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速 (1)v0＜v时，可能一直加速，也可能先加速后匀速；(2)v0＞v时，可能一直减速，也可能先减速后匀速 (1)传送带较短时，物体一直减速到达左端；(2)传送带较长时，物体先向左运动，减速到零后再向右运动回到右端 七、传送带模型 2.倾斜传送带 类型 图示 物体运动情况 倾斜传送带 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速 (1)可能一直加速；(2)可能先加速后匀速；(3)可能先以a1加速后以a2加速 例题8.如图所示，传送带保持以1 m/s的速度顺时针转动. 现将一定质量的煤块从离传送带左端很近的A点轻轻 地放上去，设煤块与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1， A、B间的距离L＝2.5 m，g取10 m/s2，求： (1)煤块从A点运动到B点所经历的时间； 答案　3 s (2)煤块在传送带上留下痕迹的长度. 答案　0.5 m 1.动力学中典型的临界条件 临界状态 临界条件 两物体接触或脱离 弹力FN＝0 两物体由相对静止开始相对滑动 静摩擦力达到最大值 绳子断裂 张力等于绳子所能承受的最大张力 绳子松弛 张力FT＝0 加速度最大或最小 当所受合力最大时，具有最大加速度；合力最小时，具有最小加速度 速度最大或最小 加速度为零 八、动力学中的临界和极值问题 2.临界极值问题的处理方法 (1)极限法：在题目中若出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，则一般隐含着临界问题，处理这类问题时，应把物理过程推向极限，从而使临界条件暴露出来。(2)假设法：在有些物理过程中，没有明显出现临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界问题，也可能不出现临界问题，解答这类题时，一般用假设法。(3)数学方法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式求解得出临界条件。 　例题9.如图所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球(重力加速度为g). 答案　g (1)当滑块以多大的加速度向右运动时，线对小球的拉力刚好等于零？ (2)当滑块以2g的加速度向左运动时，线上的拉力为多大？(不计空气阻力) 九、实验：探究加速度与力、质量的关系 1.探究加速度与力的关系 保持小车 不变，通过改变 改变小车所受的拉力，测得不同拉力下小车运动的加速度，分析加速度与 的定量关系. 2.探究加速度与质量的关系 保持小车所受的 不变，通过在小车上 改变小车的质量，测得不同质量的小车对应的加速度，分析加速度与 的定量关系. 质量 槽码的个数 拉力 拉力 增加重物 质量 1.质量的测量：用 测量.在小车中 可改变小车的质量. 2.加速度的测量 (1)方法1：让小车做初速度为0的匀加速直线运动，用 测量小车移动的位移x，用 测量发生这段位移所用的时间t，然后由a＝ 计算出加速度a. (2)方法2：由纸带根据公式Δx＝aT2结合逐差法计算出小车的加速度. 天平 增减砝码的数量 刻度尺 秒表 例题10.(多选)在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中，下列说法正确的是 A.在补偿阻力时，应将槽码通过定滑轮用细绳拴在小车上 B.连接槽码和小车的细绳应与长木板平行 C.补偿阻力后，长木板的位置不能移动，每次改变小车质量时，应重新 补偿阻力 D.小车释放前应靠近打点计时器，且应先接通电源，再释放小车 BD THANKS 感谢观看 B.由m＝可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加 速度成反比 C.由a＝可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成 反比 D.由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合 外力而求得 A.t B.t C. D. 答案　mg $$