第四章运动和力的关系 章节复习课件-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理单元复习课件系统梳理了力与运动的关系核心知识，通过知识建构模块将牛顿运动定律、力学单位制、超重失重现象及实验探究等内容串联，形成“定律本质-定量描述-实际应用-实验验证”的逻辑网络。 其亮点在于热点提升部分采用分层例题设计，如瞬时性问题中弹簧弹力分析、动力学综合题中的运动过程建模，培养学生科学推理和模型建构能力。不同难度例题搭配详细解析，助力分层教学，既巩固知识又提升解题能力，为教师复习教学提供精准支持。

第四章 本章整合 知识建构 热点提升 目录索引 知识建构 外力 力 质量 正比 反比 相同 ma　 一致 加速度 质量(kg) 时间(s) 向下 向上 热点提升 热点一 牛顿第二定律的瞬时性问题 1.(2026山东济南高一月考)如图所示,在光滑的水平面上,三根劲度系数均为k、完全相同的轻弹簧连接成一个等边三角形,每个顶点连接一个质量为m的小球,初始时弹簧均处于原长。现对每个小球均施加一个沿着等边三角形角平分线方向的拉力,让小球均沿角平分线方向向外移动x的距离后保持静止,弹簧始终在弹性限度内。若3个力同时撤去,撤去后瞬间每个小球的加速度大小为(　　) A. B. C. D. A 解析 当每个小球的位移为x时,每个弹簧的伸长量为x'=2xcos 30°=x,每个小球沿位移方向的力为F=2kxcos 30°=3kx,由牛顿第二定律可知小球的加速度大小a=。故选A。 2.(多选)(2026黑龙江佳木斯高一期末)如图所示,一倾角为30°的粗糙斜面固定在水平地面上,斜面上有一质量为4m的物体a,上端用平行于斜面的细绳跨过定滑轮连接着物体b,物体b、c通过轻弹簧相连,质量分别为2m、m,此时a恰好静止。已知重力加速度为g,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。下列说法正确的是(　　) A.物体a与斜面间的动摩擦因数为 B.剪断弹簧的瞬间,物体a的加速度为0 C.剪断细绳的瞬间,物体b的加速度大小为3g D.剪断细绳的瞬间,物体a的加速度大小为 BD 解析 以b、c为整体受力分析可知,细绳拉力FT=3mg,此时a恰好静止,对a受力分析有4mgsin 30°+μ·4mgcos 30°=FT,解得物体a与斜面间的动摩擦因数为μ=,故A错误;剪断弹簧的瞬间,以a、b为整体,有2mg=4mgsin 30°,所以a、b整体可以平衡,其加速度为0,故B正确;对c受力分析有kx=mg,剪断细绳的瞬间,弹簧弹力不变,对物体b有2mg+kx=2ma,剪断细绳的瞬间,b的加速度大小为a=,故C错误;剪断细绳的瞬间,对a,有4mgsin 30°- μ·4mgcos 30°=4ma',剪断细绳的瞬间,a的加速度大小为a'=,故D正确。 热点二 牛顿第二定律的综合问题 3.(多选)(2026福建莆田高一期末)如图所示,A、B两个物体相互接触,但并不粘合,放置在水平面上,水平面与物体间的摩擦力可忽略,已知mA=1 kg, mB=9 kg。从t=0开始,推力FA和拉力FB分别作用于A、B上,FA、FB随时间的变化规律为FA=2+t(N),FB=3+4t(N)。下列说法正确的是(　　) A.t=0时,A的加速度大小为2 m/s2 B.t=0时,A、B之间的相互作用力大小为1.5 N C.A、B一起运动一段时间后分离 D.A、B始终无法分离 BD 解析 当t=0时,FA=2 N,FB=3 N,A、B整体受到的合力为F合=5 N,此时A、B两个物体不分开,可以看作一个整体,根据F合=(mA+mB)a共,解得a共=0.5 m/s2,故A错误;设t=0时,A、B之间的相互作用力为FT,对A进行受力分析,则FA-FT=mAa共,解得FT=1.5 N,故B正确;设经过t时间两物体分开,则此时两物体之间的弹力为0,他们各自受到的力为自身提供加速度,根据牛顿第二定律得FA=mAaA,FB=mBaB,并且aB>aA,解得t<-3 s,时间是正数,不可能出现负值,所以A、B始终无法分离,C错误,D正确。 4.(2026黑龙江哈尔滨高一期末)8个完全相同的滑块放在光滑水平地面上,滑块间用完全相同的皮筋连接(皮筋弹力满足胡克定律),如图所示。给滑块1施加水平向右的拉力F,8个滑块以相同的加速度a(a>0)向右做匀加速直线运动,下列说法正确的是(　　) A.滑块5、6间皮筋长度为滑块7、8间皮筋长度的3倍 B.所有皮筋长度都相同 C.突然撤去F瞬间,滑块2的加速度大小仍为a D.突然撤去F瞬间,滑块1的加速度大小变为8a C 解析 对6、7、8三滑块分析可知FT56=3ma,对滑块8分析可知FT78=ma,根据胡克定律可知,但是滑块5、6间皮筋长度不等于滑块7、8间皮筋长度的3倍,A错误;越靠近右侧的皮筋受到的力越大,可知越靠近右侧的皮筋长度越长,B错误;突然撤去F瞬间,皮筋的弹力不变,则滑块2加速度大小仍为a,C正确;撤去F之前,有FT12=7ma,突然撤去F瞬间,滑块1的加速度大小为a1==7a,D错误。 热点三 牛顿动力学的综合问题 5.如图甲所示,长为L=3.55 m的倾斜传送带沿逆时针方向以恒定的速度转动,t=0时刻,给碳包一沿传送带向下的初速度vx,使碳包由顶端A点沿传送带向下滑动,经过0.7 s碳包滑到传送带的底端B点,整个过程,碳包的速度随时间的变化规律如图乙所示,碳包可视为质点,重力加速度g取10 m/s2。下列说法正确的是(　　) A.vx=2 m/s B.传送带倾角的正切值为0.75 C.碳包与传送带间的动摩擦因数为0.2 D.碳包在传送带上留下的痕迹长度为0.45 m B 解析 v-t图像中图线与坐标轴围成的面积表示位移,则有L=×0.2 m +×0.5 m=3.55 m,解得vx=3 m/s,故A错误;由v-t图像的斜率可知a1= m/s2=10 m/s2,a2= m/s2=2 m/s2,根据牛顿第二定律有mgsin α+μmgcos α=ma1,mgsin α-μmgcos α=ma2,解得tan α=0.75,μ=0.5,故B正确,C错误;0~0.2 s时间内,碳包在传送带上留下的痕迹长度为Δx1=5×0.2 m-×0.2 m=0.2 m,0.2~0.7 s时间内,碳包在传送带上留下的痕迹长度为Δx2=×0.5 m-5×0.5 m=0.25 m,由于Δx2>Δx1,所以碳包在传送带上留下的痕迹长度为0.25 m,故D错误。 6.(2026河北承德高一期末)如图所示,将一瓶水放在桌布上,位于一方桌的水平桌面的中央,人用水平向右的力F扯桌布,当桌布完全从水瓶(可视为质点)下迅速被抽出时,水瓶移动的距离极其微小。水瓶与桌布间的动摩擦因数μ1=0.1,桌布与桌面间的动摩擦因数μ2=0.2,水瓶与桌面间的动摩擦因数也为μ2=0.2,水瓶(包括水)的质量m=1 kg,桌布的质量m0=2 kg。重力加速度g取10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,水瓶未倾倒。 (1)若F=5 N,求水瓶和桌布受到的摩擦力大小; (2)若F=10 N,求水瓶和桌布的加速度大小; (3)若水瓶与桌布左端AB边的距离d=0.04 m,要使水瓶移动的距离 l≤0.007 5 m,力F要满足什么条件? 解析 (1)桌布和桌面间的最大静摩擦力Ff2m=μ2(m+m0)g 解得Ff2m=6 N 由于F=5 N<6 N,则水瓶和桌布均保持静止,则水瓶受到的摩擦力Ff1=0 桌布受到的摩擦力Ff2=F=5 N。 (2)假设水瓶和桌布发生相对滑动,对水瓶进行分析,根据牛顿第二定律有μ1mg=ma1 解得a1=1 m/s2 水瓶和桌布保持相对静止的最大拉力Fm=μ2(m+m0)g+(m+m0)a1 解得Fm=9 N 由于F=10 N>9 N,可知,假设成立,对桌布进行分析,根据牛顿第二定律有F-μ2(m+m0)g-μ1mg=m0a2 解得a2=1.5 m/s2。 (3)设水瓶从桌布上离开前,相对桌面运动的位移大小为x1,加速度大小为a3,时间为t1,则有μ1mg=ma3,x1=a3 水瓶离开桌布后运动的位移大小为x2,加速度大小为a4,时间为t2,则有μ2mg=ma4,x2=a4 水瓶从桌布上离开前,桌布的加速度大小为a5,桌布运动的位移大小为x3,则有F-μ1mg-μ2(m0+m)g=m0a5,x3=a5=d+x1 其中l=x1+x2 水瓶先从静止开始做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动,最终静止在桌面上,则有a3t1=a4t2 联立可解得需提供的最小拉力F=25 N 可知,力F要满足的条件是F≥25 N。 答案 (1)0　5 N　(2)1 m/s2　1.5 m/s2　(3)F≥25 N 本 课 结 束 $