四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律章末復(fù)習(xí)課件 新人教版必修1

1、第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律總結(jié),專題一 連接體問(wèn)題1. 連接體是指運(yùn)動(dòng)中幾個(gè)物體疊放在一起、并排疊放在一起或有繩子、細(xì)桿聯(lián)系在一起的物體組.在實(shí)際問(wèn)題中，常常會(huì)碰到幾個(gè)物體連接在一起在外力作用下運(yùn)動(dòng)，求解它們的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及所受外力和相互作用力，這類問(wèn)題被稱為連接體問(wèn)題.與求解單一物體的力學(xué)問(wèn)題相比較連接體問(wèn)題要復(fù)雜得多.對(duì)于有相同加速度的連接體問(wèn)題是比較簡(jiǎn)單的，目前我們只限于討論這類問(wèn)題.2. 處理連接體問(wèn)題的方法(1)整體法：把整個(gè)

2、系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分析的方法.不必考慮系統(tǒng)的內(nèi)力的影響，只考慮系統(tǒng)受到的外力，依據(jù)牛頓第二定律列方程求解.,此方法適用于系統(tǒng)中各部分物體的初速度、加速度大小和方向相同的情況.(2)隔離法：把系統(tǒng)中的各個(gè)部分（或某一部分）隔離，作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象來(lái)分析的方法.此時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對(duì)象的外力，在分析時(shí)應(yīng)加以注意，然后依據(jù)牛頓第二定律列方程求解.此方法對(duì)于系統(tǒng)中各部分物體的加速度大小、方向相同或不相同的情況均適用.例

3、1A、B兩物體質(zhì)量分別為m1、m2,如圖所示，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)用水平外力F推物體A，使A、B一起加速運(yùn)動(dòng)，求：A對(duì)B的作用力多大？【解析】以A、B整體為研究對(duì)象（整體法)，水平方向只受一個(gè)外力F,a= .,以B為研究對(duì)象（隔離法），水平方向只有A對(duì)B的彈力FAB，則FAB= .【點(diǎn)評(píng)】求各部分加速度相同的連接體的加速度或合力時(shí)，優(yōu)先考慮“整

4、體法”，如果還要求物體之間的作用力，再用“隔離法”，且一定是從要求作用力的那個(gè)作用面將物體進(jìn)行隔離;如果連接體中各部分加速度不同，一般選用“隔離法”.專題二 臨界問(wèn)題1. 臨界問(wèn)題的分析當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的加速度發(fā)生變化時(shí)，物體可能從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)，這個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)叫做臨界狀態(tài)，可理解為“將要出現(xiàn)”但“還沒(méi)有出現(xiàn)”的狀態(tài).,2. 常見(jiàn)類型(1)隱含彈力發(fā)生突變的臨界條件.彈力發(fā)生在兩物體接觸面之間，是一種被動(dòng)力，其大小取決

5、于物體所處的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)達(dá)到臨界狀態(tài)時(shí)，彈力會(huì)發(fā)生突變.(2)隱含摩擦力發(fā)生突變的臨界條件.靜摩擦力是被動(dòng)力，其存在及其方向取決于物體之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，而且靜摩擦力存在最大值.靜摩擦力為零的狀態(tài)，是方向變化的臨界狀態(tài);靜摩擦力為最大靜摩擦力是物體恰好保持相對(duì)靜止的臨界條件.3. 分析方法（1）采用極限法分析，即加速度很大或很小時(shí)將會(huì)出現(xiàn)的狀態(tài)，則加速度取某一值時(shí)就會(huì)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點(diǎn)——臨界狀態(tài).,(2)臨界狀態(tài)出現(xiàn)時(shí)，往往

6、伴隨著“剛好脫離”“即將滑動(dòng)”等類似隱含條件，因此要注意對(duì)題意的理解及分析.(3)在臨界狀態(tài)時(shí)某些物理量可能為零，列方程時(shí)要注意.例1如圖所示，質(zhì)量為m=10 kg的小球掛在傾角θ=37°的光滑斜面的固定鐵桿上，靜止時(shí)，細(xì)線與斜面平行，當(dāng)斜面和小球以a1=0.5 g的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓力分別為多少？當(dāng)斜面和小球都以a2=3g的加速度向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)K的拉力和對(duì)斜面的壓力又

7、分別是多少？（g取10 m/s2)【點(diǎn)撥】注意物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的臨界狀態(tài)就是對(duì)斜面壓力為0的狀態(tài).,【解析】先求出臨界狀態(tài)時(shí)的加速度，這時(shí)N=0,受力如圖甲所示，故所以a0=gcot θ= g.當(dāng)斜面和小球以a1向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于a1<a0，可知這時(shí)小球與斜面間有彈力，所以其受力如圖乙所示，故有 F1cos θ-Nsin θ=ma1(水平), F1sin θ+Ncos θ=

8、mg(垂直),,Fsin θ=mg(豎直),Fcos θ=ma0（水平),,,所以F1=100 N,N=50 N即此時(shí)小球?qū)K的拉力為100 N，小球?qū)π泵娴膲毫?0 N.當(dāng)斜面和小球以a2向右做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于a2>a0，可知這時(shí)小球已脫離斜面，所以其受力如圖丙所示,故有 F2sin α=mg(豎直), F2cos α=ma2(水平),兩式平方相加，可得F2=

9、 =200 N.即當(dāng)斜面和小球都以a2向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球?qū)K的拉力為200 N，對(duì)斜面的壓力為0.【點(diǎn)評(píng)】先用極限法求出臨界狀態(tài):當(dāng)斜面向右運(yùn)動(dòng)的加速度很大時(shí)，小球?qū)h離斜面，然后再確定臨界條件，即尋求a0.要注意的是當(dāng)小球離開(kāi)斜面之后，繩的方位發(fā)生變化致使小球受到的拉力方向發(fā)生變化，即繩和水平面的夾角已不再等于斜面傾角θ而變?yōu)榱硪恢郸亮?,,專題三 應(yīng)用牛頓第二定律和正交分解法解題1. 正交分解法所謂正交分解法是指把一個(gè)

10、矢量分解在兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上的方法.正交分解法是一種常用的矢量運(yùn)算方法，其實(shí)質(zhì)是將復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算，從而簡(jiǎn)便的解題.正交分解法是解牛頓運(yùn)動(dòng)定律題目的最基本方法，物體在受到三個(gè)或三個(gè)以上的不在同一直線上的力作用時(shí)一般都用正交分解法.表示方法:Fx=F1x+F2x+F3x+…=max;Fy=F1y+F2y+F3y+…=may;為減少矢量的分解，建立坐標(biāo)系時(shí)，確定x軸正方向有以下兩種方法:(1)分解力不分解加

11、速度，此時(shí)一般規(guī)定a方向?yàn)閤軸正方向.則方程為Fx=F1x+F2x+F3x+…=ma;Fy=F1y+F2y+F3y+…=0.,(2)分解加速度而不分解力，此種方法以某種力的方向?yàn)閤軸正方向，把加速度分解到兩坐標(biāo)軸上，列方程組求解.例3如圖甲所示，電梯與水平面夾角為30°，當(dāng)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)梯面的壓力是其重力的65,人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？【解析】對(duì)人受力分析：人受到重力mg,支持力F

12、N,摩擦力F的作用.(摩擦力方向一定與接觸面平行，由加速度的方向知F水平向右）建立直角坐標(biāo)系:取水平向右（即,F的方向）為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，此時(shí)只需分解加速度，其中ax=acos 30°,ay=asin 30°(如圖乙所示)根據(jù)牛頓第二定律有x方向：F=max=macos 30° ①y方向:FN-mg=may=masin 30°