本章复习与测试ppt课件课堂实录

必修一

第四章

牛顿运动定律

复习教案

一.学习目标

1.系统复习本章知识点，提高学生对物理概念意义的理解

2.应用，提升学生解题能力

二.知识结构

三.考点分析

考点一：物理思想方法归纳

1．物理学的基本思想方法

(1)理想实验法

所谓理想实验，又叫假想实验、抽象的实验或思想上的实验，是人们在思想中塑造的理想过程，是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的重要方法。理想实验不同于科学实验，它是在真实的科学实验的基础上，抓住主要矛盾，忽略次要矛盾，对实际过程进行更深层次的抽象。惯性定律就是理想实验的一个重要结论。

(2)控制变量法

这是物理学上常用的研究方法，在研究三个物理量之间的关系时，先让其中一个量保持不变，

研究另外两个量之间的关系，最后总结三个量之间的相互关系。在研究F、m、a三者之间的关系时，就是采用的这种方法，以后我们还会用到。

2．解题方法技巧

(1)连接体问题的处理方法——整体法与隔离法，这是我们处理实际问题时常用的一种思维方法。整体法是把几个物体组成的系统作为一个整体来分析，隔离法是把系统中的某个物体单独拿出来研究．将整体法和隔离法相结合，灵活运用，有助于我们解题。

(2)牛顿运动定律中力的处理方法——正交分解法

①正交分解法是解决有关牛顿运动定律问题时用到的最基本的方法，物体在受到三个或三个以上不在同一直线上力的作用时，一般都用正交分解法。

Fx＝F1x＋F2x＋F3x＋…＝max表示方法

Fy＝F1y＋F2y＋F3y＋…＝may②为减少矢量的分解，建立坐标系，确定x轴正方向有两种方法：分解力不分解加速度，此时一般规定加速度的方向为x轴正方向；分解加速度不分解力，此时以某个力的方向为x轴正方向。

【例1】

如图1所示，两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为m1和m2，拉力F1和F2方向相反，与轻线沿同一水平直线，且F1>F2。则在两个物块运动过程中轻线的张力F3为多大？

图1 解析

设两物块一起运动的加速度为a，则有

F1－F2＝(m1＋m2)a①

根据牛顿第二定律，对质量为m1的物块有

F1－F3＝m1a②

m1F2＋m2F1由①②两式得F3＝。

m1＋m2答案

m1F2＋m2F1

m1＋m2变式1

用一水平力F将两铁块A和B紧压在竖直墙上而静止，如图所示．下列说法正确的是(

) A．铁块B受A对它的摩擦力方向可能向上，也可能向下

B．铁块B肯定受墙对它的竖直向上的摩擦力

C．铁块A肯定对B施加竖直向上的摩擦力

D．铁块B受墙的摩擦力方向可能向上，也可能向下

解析：

以A为研究对象，在竖直方向A所受合力为零，A必受到B对A竖直向上的摩擦力，根据作用力与反作用力的特点，铁块B受A对它的摩擦力方向向下，选项A、C错；以B为研究对象，可以判定铁块B肯定受墙对它的竖直向上的摩擦力，选项B对，D错．

答案：

B

考点二

动力学两类问题

1．加速度是物体的受力情况和运动情况联系的桥梁

2．常用的与加速度有关的匀变速直线运动公式

v＝v＋at⇒v－v＝2ax，Δx＝aT

1x＝vt＋at20220202v－v0a＝t3．解题的基本步骤

(1)确定研究对象，对研究对象进行受力情况分析和运动情况分析，并画出受力示意图。

(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。

(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力。

(4)根据力的合成与分解，由合力求出所需的力。

【例2】

一位滑雪者如果以v0＝20 m/s的初速度沿直线冲上一倾角为30°的山坡，从冲上斜坡开始计时，至3.8 s末，雪橇速度变为零。如果雪橇与人的质量为m＝80 kg，求滑雪人受到的阻力是多少。(g取10 m/s2) 解析

可先分析滑雪人在斜坡上的运动情况。初速度为20 m/s，末速度为零，运动时间为3.8 s。则根据匀变速直线运动的公式，可以求得加速度a。再根据牛顿第二定律，由已知的加速度a，求出滑雪人受到的阻力。

如下图建立坐标系，以v0方向为x轴的正方向，并将重力进行分解。

G1＝Gsin 30°，G2＝Gcos 30°

在x轴方向上，F3为滑雪人受到的阻力；在y轴方向上，因为滑雪人的运动状态没有变化，所以重力的一个分力G2等于斜坡对人的支持力FN，即G2＝FN

沿x轴方向可建立方程－F3－G1＝ma①

v－v00－20又因为a＝，所以a＝

m/s2≈－5.26 m/s2②

t3.8其中“－”号表示加速度方向与x轴正方向相反，

又因为G1＝mgsin 30°

1所以F3＝－80×10×

N－80×(－5.26) N＝－400 N＋420.8 N＝20.8 N，

2方向沿斜面向下。

答案

20.8 N 变式2

如图所示，水平面上放有质量均为m＝1 kg的物块A和B(均视为质点)，A、B与地面的动摩擦因数分别为μ1＝0.4和μ2＝0.1，相距l＝0.75 m．现给物块A一初速度使之向物块B运动，与此同时给物块B一个F＝3 N水平向右的力使其由静止开始运动，经过一段时间A恰好能追上B.求：(g取10 m/s2)

(1)物块B运动的加速度大小；

(2)物块A的初速度大小．

解析：

(1)对B，由牛顿第二定律得F－μ2mg＝maB

解得aB＝2 m/s2

(2)设物块A经过t时间追上物块B，对物块A，由牛顿第二定律得

μ1mg＝maA

1xA＝v0t－aAt2

21xB＝aBt2

2恰好追上的条件为

v0－aAt＝aBt

xA－xB＝l

联立各式并代入数据解得

t＝0.5 s v0＝3 m/s 答案：

(1)2 m/s2

(3)3 m/s

考点三

滑板—滑块模型问题的分析

叠放在一起的滑块和木板，它们之间存在相互作用力，在其他外力作用下它们或加速度相同，或加速度不同，无论哪种情况受力分析和运动过程的分析都是关键。处理此类问题，必须弄清滑块和木板的加速度、速度、位移等关系。

1．加速度关系

如果滑块和木板之间没有发生相对运动，可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度；如果滑块和木板之间发生相对运动，应采用“隔离法”分别求出滑块和木板的加速度。应注意找出滑块和木板之间是否发生相对运动等隐含的条件。

2．速度关系

滑块和木板之间发生相对运动时，分析速度关系，从而确定滑块受到的摩擦力的方向。应注意当滑块和木板的速度相同时，摩擦力会发生突变的情况。

【例3】

如图2所示，质量M＝1 kg的长木板静止在光滑水平面上，现有一质量m＝0.5 kg的小滑块(可视为质点)以v0＝3 m/s的初速度从左端沿木板上表面冲上长木板，带动长木板一起向前滑动。已知滑块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.1，重力加速度g取10 m/s2。求：

图2 (1)滑块在长木板上滑动的过程中，长木板受到的摩擦力的大小和方向；

(2)滑块在长木板上滑动的过程中，滑块相对于地面的加速度a的大小；

(3)滑块与长木板A达到的共同速度v。

解析

(1)长木板所受的摩擦力为滑动摩擦力。

Ff＝μmg＝0.5 N，方向向右。

(2)由牛顿第二定律得μmg＝ma，

得出a＝μg＝1 m/s2。

m(3)同理可得出长木板的加速度a′＝μg＝0.5 m/s2。

M设经过时间t，滑块和长木板达到共同速度v。

对滑块，有v＝v0－at，

对长木板，有v＝a′t，

由以上两式得滑块和长木板达到的共同速度v＝1 m/s。

答案

(1)0.5 N

方向向右

(2)1 m/s2

(3)1 m/s 变式3

如图所示，传送带保持v0＝1 m/s的速度运动，现将一质量m＝0.5 kg的物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.1，传送带两端水平距离x＝2.5 m求物体从左端运动到右端所经历的时间．

解析：

物体在传送带左端开始运动时受到的摩擦力为Ff＝μmg

Ff获得的加速度a＝＝μg＝1 m/s2

mv0当加速到v0时经过的时间t1＝＝1 s av20经过的位移x1＝＝0.5 m 2a以后物体随传送带一起向右匀速运动，到达右端用时

t2＝x－x1＝2 s v0所以，物体从左端运动到右端的总时间为t＝t1＋t2＝3 s 答案：

3 s 四.课堂小结