第四章 运动和力的关系 章末素养提升（配套课件PPT）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

该高中物理单元复习课件系统梳理了牛顿运动定律及其应用，通过“物理观念-科学思维-科学探究-科学态度与责任”的框架整合核心内容，将牛顿定律、力学单位、超重失重等知识点串联，帮助学生构建完整的动力学知识网络。 其亮点在于以科学思维和科学探究为导向，设计“模型建构-图像分析-实验探究”的复习活动，如通过传送带模型题训练整体隔离法，结合v-t图像分析运动受力，培养学生的模型建构和科学推理能力。分层训练题满足不同学生需求，教师可直接用于课堂复习，提升教学效率。

章末素养提升 第 四 章 素养再现 物理 观念 牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持 ，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态 (2)牛顿第一定律说明：力是 的原因 (3)惯性：物体保持 状态或 状态的性质；惯性的大小取决于 的大小 牛顿第二定律 (1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 (2)表达式：_________ (3)矢量性、瞬时性、独立性、同体性 匀速直线运动状态或静止状态 改变物体运动状态 原来匀速直线运动 静止 质量 F=ma  物理 观念 力学单位制 (1)基本单位；(2)导出单位；(3)单位制 超重和失重 (1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受的重力，超重时物体具有 的加速度 (2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受的重力，失重时物体具有 的加速度 (3)完全失重：物体对支持物(或悬挂物)的作用力为 ，物体的加速度a=____ 大于 向上 小于 向下 0 g 科学 思维 理想实验法 知道伽利略的理想实验和相应的推理过程 控制变量法 用控制变量法探究加速度与力、质量的关系 用分析推理方法解决动力学两类基本问题 力 　　 　　　　　　 a 　　　　　 v、x、v0、t等 科学 思维 建立几类 物理模型 (1)含弹簧的瞬时加速度问题 (2)动力学的整体和隔离问题 (3)传送带模型 (4)板块模型 图像法 (1)由v-t、x-t图像分析物体的受力情况 (2)由F-t、F-x图像分析物体的运动情况 (3)由a-F图像分析运动或受力情况 科学 探究 1.能完成“探究加速度与力、质量的关系”等物理实验。 2.能从生活中的现象提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订科学探究方案，有控制变量的意识，会使用实验器材获取数据；能根据数据形成结论，会分析导致实验误差的原因。 3.能参考教科书撰写有一定要求的实验报告，在报告中能对实验操作提出问题并进行讨论，能用学过的物理术语等交流科学探究过程和结果 科学态度与责任 1.通过伽利略、牛顿相关的史实，能认识物理学研究是不断完善的 2.乐于将牛顿运动定律应用于日常生活实际 3.能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用 提能训练 　(2024·江苏省南通中学高一期中)如图所示，小车内有一小球被轻质弹簧和一条细线拴接。小车在水平面上做直线运动的过程中，弹簧始终保持竖直状态，细线与竖直方向成α角。则  A.小车不可能做匀速运动 B.小车可能向右做减速运动 C.细线有拉力时，弹簧可能没弹力 D.弹簧有弹力时，细线一定有拉力 例1 √ 当细线张力为零，而弹簧对小球的弹力等于重力时，小球所受合外力等于零，此时小球可能做匀速直线运动，故A、D错误； 若小车向右做减速运动，则合力向左，则细线上一定不能出现张力，否则根据平行四边形定则可知，合力方向将向右，而细线上无张力，小球所受重力与弹簧对其的弹力都在竖直方向，水平方向无力的作用，则小车不可能向右做减速运动，故B错误； 若小车向右做加速运动，此时细线上一定有拉力的作用，若重力与细线拉力的合力恰好水平向右，则弹簧可能没有弹力，故C正确。 　如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C两点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y、x轴的切点。B点在y轴上且∠BMO=60°，O'为圆心。现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点，如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC大小关系是  A.tA<tC<tB B.tA=tC=tB C.tA=tC<tB D.由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系 例2 √ 由题意可知A、C、M三点处于同一个圆上，且圆心O'与M点在同一竖直线上，设圆的半径为R，从圆上任意一点与M点构成一光滑轨道，该轨道与竖直方向的夹角为θ，如图所示  小球从轨道顶端静止滑下的加速度大小为a=gcos θ 根据运动学公式可得x=2Rcos θ=at2 联立可得小球从轨道顶端到底端M点所用时间为 t== 可知从圆轨道任一点滑到底端M点所用时间与倾角无关，则有tA=tC 由题图可知，若小球从BM轨道与圆交点由静止滑下，则所用时间与从A点、C点滑下所用时间相同，由于B点处于圆外，则有tA=tC<tB，故选C。 等时圆模型 物体沿着同一竖直圆上的所有光滑弦轨道由静止下滑，比较沿不同弦轨道到达底端所用时间。   设某一条弦与水平方向的夹角为α，圆的半径为R，物体沿光滑弦做匀加速直线运动，加速度大小a=gsin α，位移大小x=2Rsin α。由运动学公式 x=at2，可得t===2 总结提升 即沿各条弦运动具有等时性，运动时间与弦的倾角、长短无关，可以得出结论： (1)物体从圆的顶端沿光滑弦轨道由静止滑下，滑到弦轨道与圆的交点的时间相等(如图甲)； (2)物体从圆上的各个位置沿光滑弦轨道由静止滑下，滑到圆的底端的时间相等(如图乙)。 总结提升 　(2024·苏州市高一月考)国家粮食储备仓库工人利用传送带从车上卸粮食。如图甲所示，以某一恒定速率运行的传送带与水平面的夹角θ=37°，转轴间距L=3.5 m。工人沿传送方向以速度v1=1.5 m/s从传送带顶端推下粮袋(视为质点)，4.5 s时粮袋运动到传送带底端，粮袋在传送带上运动的图像如图乙所示。已知sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，重力加速度g取10 m/s2，则  A.在t=0.5 s时刻，粮袋所受摩擦力方向改变 B.粮袋与传送带间的动摩擦因数为0.4 C.传送带运行的速度大小为0.5 m/s D.在0~2.5 s内粮袋处于失重状态 例３ √ 由题图乙可知，在0~2.5 s内，粮袋的速度大于传动带的速度，则粮袋受沿斜面向上的滑动摩擦力，在2.5~4.5 s内，粮袋匀速下滑，根据平衡条件可知，粮袋受沿斜面向上的静摩擦力，故A错误； 根据v-t图像中，图线与坐标轴围成的面积表示位移的大小，根据题意，由题 图乙可知L=×2.5+v0=3.5 m，解得v0=0.5 m/s，故C正确； 由题图乙和选项C分析可知，粮袋在0~2.5 s内的加速度为a== m/s2= -0.4 m/s2，则加速度方向沿斜面向上，则在0~2.5 s内粮袋处于超重状态，根据牛顿第二定律有mgsin θ-μmgcos θ=ma，联立解得μ=0.8，故B、D错误。 　如图甲所示，水平地面上有一质量为M的物体，用竖直向上的力F提它，力F变化引起物体加速度变化的函数关系图像如图乙所示，重力加速度大小为g，则下列说法不正确的是  A.当F小于图乙中A点横坐标值时，物体的重 力Mg>F，物体不动 B.图乙中A点的横坐标值等于物体的重力大小 C.物体向上运动的加速度与力F成正比 D.图线延长线和纵轴的交点B的纵坐标为-g 例4 √ 当0≤F≤Mg时，物体静止；当F>Mg时，能将物体提离地面，此时，F- Mg=Ma，a=F-g，A点表示的意义为F=Mg，图线的纵轴截距为-g，故 选C。 图像问题的解题策略 1.把图像与具体的题意、情景结合起来，明确图像的物理意义，明确图像所反映的物理过程。 2.应用物理规律列出与图像对应的函数关系式，明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系。 3.特别注意图像中的一些特殊点，如图线与横、纵坐标轴的交点，图线的转折点，两图线的交点等所表示的物理意义。找出图线的斜率、截距或图线与坐标轴所围图形面积的物理意义。 总结提升 　(来自教材改编)如图所示，质量为2.5 kg的一个长方体空铁箱在水平拉力F作用下沿水平面向右匀加速直线运动，铁箱与水平面间的动摩擦因数μ1为0.3。这时铁箱内一个质量为0.5 kg的木块恰好能静止在后壁上。木块与铁箱内壁间的动摩擦因数μ2为0.25。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2。  (1)求木块对铁箱压力的大小； 例5 答案　20 N　 木块静止在铁箱后壁上，所以在竖直方向有Ff=m木g 又有Ff=μ2FN 所以有FN==20 N 由牛顿第三定律可得木块对铁箱的压力大小为20 N。 (2)求水平拉力F的大小； 答案　129 N 对木块分析，在水平方向有a==40 m/s2 对铁箱和木块整体分析，在水平方向有F-μ1(m木+m箱)g=(m木+m箱)a 解得F=129 N (3)减小拉力F，经过一段时间，木块沿铁箱左侧内壁落到底部且不反弹，当铁箱的速度为6 m/s时撤去拉力，又经过1 s时间木块从左侧到达右侧，则此时木块相对铁箱运动的距离是多少？ 答案　0.3 m 撤去拉力后，铁箱向右做减速运动， 其加速度大小a箱==3.1 m/s2 木块向右做减速运动，其加速度大小a木==2.5 m/s2 在t=1 s的时间内， 铁箱向右运动的位移x箱=vt-a箱t2=4.45 m 木块向右运动的位移x木=vt-a木t2=4.75 m 木块相对铁箱运动的距离x=x木-x箱=0.3 m。 第 四 章 本课结束 $