【师说】2015-2016学年人教版高一物理必修1课件 第四章 牛顿运动定律 章末复习

1、章末专题复习1知识网络·宏观掌控2专题突破·热点探究一、整体法、隔离法分析连接体问题1．连接体多个相互关联的物体组成的物体系统．如叠在一起、并排放在一起或用绳(或杆)连在一起的几个物体．2．隔离法与整体法(1)隔离法：在分析连接体问题时，从研究问题的方便性出发，将物体系统中的某一部分物体隔离出来，单独分析研究的方法．(2)整体法：在分析连接体问题时，将整个物体系统作为整体分析研究的方法．(3)当需要计算物体之间(或一个物体各部分之间)的相互作用力时，就必须把各个物体(或一个物体的各个部分)隔离出来，根据各个物体(或一个物体的各个部分)的受力情况，画出隔离体的受力图，列出牛顿第二定律方程．(4)许多具体问题中，常需要交叉运用整体法和隔离法，有分有合，从而迅速求解相关问题．注意：运用整体法分析问题时，要求系统内各物体的加速度的大小和方向均应相同，根据牛顿第二定律对整体列方程．如果系统内各物体的加速度仅大小相同，如通过滑轮连接的物体，应采用隔离法根据牛顿第二定律分别列方程．典例精析如图所示，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。

2、平直线，且F1F2.试求在两个物块运动过程中轻线的拉力FT.【审题指导】先用整体法再用隔离法求解．【解析】以两物块整体为研究对象，根据牛顿第二定律得F1－F2＝(m1＋m2)a①隔离物块m1，由牛顿第二定律得F1－FT＝m1a②由①②两式解得FT＝m1F2＋m2F1m1＋m2.【答案】m1F2＋m2F1m1＋m2跟踪练习1．在一根绳子下面串联着两个质量不同的小球，上面小球的质量比下面小球的质量大，当手提着绳的端点O并使两球沿水平方向一起做匀加速运动时(空气阻力不计)，则图中正确的是()【解析】设上面一段绳与竖直方向的夹角为α，下面一段绳与竖直方向的夹角为β，先把M、m看作一个整体，对整体分析可知受到重力和上段绳的拉力，如图所示，则由牛顿第二定律知：F合＝(m＋M)gtanα＝(M＋m)a，得a＝gtanα，以m为研究对象，则有：mgtanβ＝ma′，其中a′＝a，所以tanβ＝tanα，即α＝β，故选项A正确．【答案】A二、图象在动力学中的应用在物理学问题中，给出已知条件和信息的方式有很多，诸如文字方式、表格方式、函数方式、图象方式，其中图象方式是最常见、最直观的一种方式，运用图象求解。

3、问题也会更加直观、形象．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(x－t图象)、速度图象(v－t图象)和力的图象(F－t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去解题．典例精析一质量为m＝40kg的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2.【审题指导】分析图象的物理意义是解题的关键．【解析】由题图可知，在t＝0到t1＝2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的匀加速运动．设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1，电梯及小孩的加速度为a1，由牛顿第二定律，得F1－mg＝ma1在这段时间内电梯上升的高度h1＝12a1t21在t1＝2s到t2＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动．速度为。

4、t1时刻电梯的速度，即v1＝a1t1在这段时间内电梯上升的高度h2＝v1(t2－t1)在t2＝5s到t3＝6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的匀减速运动．设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得mg－F2＝ma2在这段时间内电梯上升的高度h3＝v1(t3－t2)－12a2(t3－t2)2电梯上升的总高度h＝h1＋h2＋h3代入数据解得h＝9m.【答案】9m跟踪练习2．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g＝10m/s2.由两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μ分别为()A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kg，μ＝215C．m＝0.5kg，μ＝0.2D．m＝1kg，μ＝0.2【解析】由F－t图象和v－t图象可得，物块在2s到4s内所受外力F＝3N，物块做匀加速运动，a＝ΔvΔt＝42m/s2＝2m/s2，F－Ff＝ma即3－10μm＝2m.①物块在4s到6s内所受外力F＝2N，物块做匀速直线运动，则F。

5、＝Ff，F＝μmg，并且10μm＝2.②由①②解得m＝0.5kg，μ＝0.4，故A选项正确．【答案】A三、动力学中的传送带问题1．摩擦力是否影响传送带的运动是因为带动传送带的电动机在起作用(摩擦力不影响传送带的运动状态)．2．分析该类问题的关键分析物体与传送带间的滑动摩擦力方向，进而分析物体的运动规律，这是分析传送带问题的关键．3．常见的传送带模型有两种，一个是水平方向的传送带；另一个是与水平方向成一定角度的传送带．(1)物体在水平传送带上的运动有两种可能：①若物体到达传送带的另一端时速度还没有达到传送带的速度，则该物体一直做匀变速直线运动；②若物体到达传送带的另一端之前速度已经和传送带相同，则物体先做匀变速直线运动后做匀速直线运动．(2)对倾斜传送带要分析最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系，如果最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力，则物体做匀变速运动；如果最大静摩擦力大于重力沿斜面的分力，则物体做匀速运动．典例精析如图所示，传送带与水平面夹角为37°，传送带以10m/s的速率运动，传送带沿顺时针方向转动．现在在传送带上端A处无初速地放上一个质量为m＝0.5kg的小物块，它与传送带间。

6、的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，g取10m/s2，则物块从A运动到B的时间为多少？【审题指导】分析物块在传送带上的受力，再结合牛顿第二定律和运动学公式求解．【解析】由于μ＝0.5tanθ＝0.75，物块一定沿传送带对地下移，且不会与传送带相对静止．设从物块刚放上到达到传送带速度10m/s时，物块位移为s1，加速度为a1，时间为t1，因物块速率小于传送带速率，根据牛顿第二定律，a1＝mgsinθ＋μmgcosθm＝10m/s2，方向沿斜面向下．t1＝va1＝1s，s1＝12a1t21＝5m传送带长度．设从物块速度为10m/s到B端所用时间为t2，加速度为a2，位移为s2，物块速度大于传送带速度，物块受滑动摩擦力沿斜面向上，有a2＝mgsinθ－μmgcosθm＝2m/s2，s2＝vt2＋12a2t22，即(16－5)m＝10t2＋12×2t22，t2＝1s(t2＝－11s舍去)，所用总时间t＝t1＋t2＝2s.【答案】2s跟踪练习3．水平传送带被广泛地应用于机场和火车站，用于对旅客的行李进行安全检查．如图所示为一水平传送带装置示意图，绷紧的传送带AB始终保持恒定的速率。

7、v＝1m/s运行．一质量为m＝4kg的行李无初速地放在A处，传送带对行李的滑动摩擦力使行李开始做匀加速直线运动，随后行李又以与传送带相等的速率做匀速直线运动．设行李与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，A、B间的距离L＝2m，g取10m/s2.(1)求行李刚开始运动时所受的滑动摩擦力大小与加速度大小；(2)求行李做匀加速直线运动的时间；(3)如果提高传送带的运行速率，行李就能被较快地传送到B处．求行李从A处传送到B处的最短时间和传送带对应的最小运行速率．【解析】(1)由物体“无初速地放在A处”得到物体将相对传送带运动，滑动摩擦力方向向右，其大小为F＝μmg＝4N，由牛顿第二定律，得a＝Fm＝1m/s2.(2)设行李做匀加速运动的时间为t，行李加速运动的末速度为v＝1m/s.则v＝at，即t＝va＝1s.此时物体运动的位移s0＝12vt＝0.5mL，故物体还没有到达B点，其匀加速直线运动的时间为1s.(3)当行李从A处到B处一直匀加速，则传送时间最短(可用速度时间图象来表示进行理解，关键是保证图象包围的面积一样即位移一样，看是先加速后匀速还是一直加速到达B处时哪种情况所用时间短)据L＝v0t。

8、＋12at2代入v0＝0，a＝1m/s2，L＝2m，解得t＝2s，传送带对应的最小运行速率为v′＝at＝2m/s.【答案】(1)4N1m/s2(2)1s(3)2s2m/s。