【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一本章復(fù)習(xí)學(xué)案：第四章-牛頓運動定律

第四章牛頓運動定律1.加強對力與運動關(guān)系的理解，全面深刻理解慣性和慣性定律。2.進一步加強對牛頓運動定律的理解，嫻熟把握運用牛頓運動定律解決問題的方法步驟。3.深化對超重和失重的理解，能嫻熟運用它解釋一些現(xiàn)象。4.強化對共點力平衡條件的理解，機敏、嫻熟運用平衡條件解決問題。一、牛頓第確定律牛頓第三定律1.牛頓第確定律的理解與應(yīng)用(1)內(nèi)容：一切物體總保持狀態(tài)或狀態(tài)，除非作用在它上面的力迫使它這種狀態(tài)。這就是牛頓第確定律。(2)成立條件：物體不受外力作用。(3)理解①明確了慣性的概念：牛頓第確定律揭示了物體所具有的一個重要屬性——慣性，即物體保持狀態(tài)或保持狀態(tài)的性質(zhì)。②揭示了力的本質(zhì)：牛頓第確定律對力的本質(zhì)進行了定義：是轉(zhuǎn)變物體運動狀態(tài)的緣由，而不是維持物體運動的緣由，物體的運動并不需要來維持。2.牛頓第三定律的理解與應(yīng)用(1)作用力和反作用力：兩個物體之間的作用總是的，一個物體對另一個物體施加了力，另一個物體確定同時對這個物體也施加了力。(2)牛頓第三定律的內(nèi)容：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小，方向，作用在上。(3)表達式：。(4)作用力和反作用力與一對平衡力的比較。對應(yīng)名稱比較內(nèi)容作用力和反作用力一對平衡力不同點受力物體作用在相互作用的物體上作用在物體上依靠關(guān)系相互依存，不行單獨存在，且同時產(chǎn)生，同時變化，同時消逝無依靠關(guān)系，撤去一個力，另一個力照舊存在疊加性兩力作用效果不行疊加，不行求合力兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力且合力為0力的性質(zhì)確定是性質(zhì)的力可以是性質(zhì)的力，也可以是性質(zhì)的力相同點大小、方向大小相等、方向相反、作用在同一條直線上例1(單選)某學(xué)校教室里的磁性黑板上通常粘掛一些小磁鐵，小磁鐵被吸在黑板上可以用于“貼”掛圖或試題答案。關(guān)于小磁鐵，下列說法中正確的是()A.小磁鐵受到黑板的吸引力大于受到的彈力才能被吸在黑板上B.小磁鐵與黑板間在水平方向上存在兩對作用力與反作用力C.小磁鐵受到五個力的作用D.小磁鐵受到的支持力與黑板受到的壓力是一對平衡力二、牛頓其次定律兩類動力學(xué)問題1.牛頓其次定律的理解(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成、跟它的質(zhì)量成，加速度的方向跟相同。(2)表達式：。(3)理解矢量性公式F＝ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)與a總是瞬時性a與F對應(yīng)時刻，即a為某時刻的加速度時，F(xiàn)為該時刻物體所受的合力因果性是產(chǎn)生加速度a的緣由，加速度a是作用的結(jié)果圖4-1例2(多選)質(zhì)量均為m的A、B兩個小球之間系一個質(zhì)量不計的彈簧，放在光滑的臺面上。A緊靠墻壁，如圖4-1所示，今用恒力F使B球向左擠壓彈簧，達到平衡時，突然將力撤去，此瞬間()圖4-1A.A球的加速度為 B.A球的加速度為0C.B球的加速度為 D.B球的加速度為例3(單選)“蹦極”就是跳動者把一端固定的長彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的狀況如圖4-2所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中的最大加速度約為()圖4-2A. B C. D.2.兩類動力學(xué)問題(1)由受力狀況推斷物體的運動狀況，處理這類問題的基本思路是：先求出幾個力的合力，由求出加速度，再由求出速度或位移。(2)由物體的運動狀況推斷受力狀況，處理這類問題的基本思路是：已知加速度或依據(jù)求出加速度，再由求出合力，從而確定未知力，至于牛頓其次定律中合力的求法可用力的合成與分解法(平行四邊形定則)或正交分解法。(3)求解上述兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：圖4-3分析解決這類問題的關(guān)鍵：應(yīng)抓住受力狀況和運動狀況之間聯(lián)系的橋梁——加速度。圖4-3例4(單選)質(zhì)量為2kg的物體靜止在足夠大的水平地面上，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等。從＝0時刻開頭，物體受到方向不變、大小呈周期性變化的水平拉力的作用，隨時間的變化規(guī)律如圖4-3所示。重力加速度取10，則物體在0至＝12s這段時間的位移大小為()A.18m B.54m C.72m D.198m例5如圖4-4所示，質(zhì)量為＝2kg的、足夠長的長木板，靜止放置在粗糙水平地面上，有一質(zhì)量為＝3kg可視為質(zhì)點的物塊，以某一水平初速度從左端沖上木板4s后物塊和木板達到4m/s的速度并減速，12s末兩者同時靜止。求物塊的初速度并在圖4-5中畫出物塊和木板的圖像。圖4-4圖4-53.超重、失重的理解及應(yīng)用(1)超重與失重的概念超重失重完全失重定義物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于的狀態(tài)產(chǎn)生條件物體有向的加速度物體有向的加速度＝，方向豎直向視重＝(＋)()＝(2)不論超重、失重或完全失重，物體的不變，只是“”轉(zhuǎn)變。(3)物體是否處于超重或失重狀態(tài)，不在于物體向上運動還是向下運動，而在于物體是有的加速度還是有的加速度。(4)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只產(chǎn)生使物體具有的加速度效果，不再產(chǎn)生其他效果。平常一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會。(5)物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同打算的，其大小等于。圖4-6例6(單選)一枚火箭由地面豎直向上放射，其速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖4-6所示，則()圖4-6時刻火箭距地面最遠～的時間內(nèi)，火箭在向下降落～的時間內(nèi)，火箭處于失重狀態(tài)D.0～的時間內(nèi)，火箭始終處于失重狀態(tài)三、共點力的平衡1.平衡條件共點力力的作用點在物體上的或力的延長線的幾個力叫做共點力平衡狀態(tài)物體處于狀態(tài)或狀態(tài)，叫做平衡狀態(tài)(該狀態(tài)下物體的加速度為0)平衡條件物體受到的合力為0，即＝或2.平衡條件的推論(1)二力平衡假如物體在兩個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，這兩個力必定大小，方向，為一對平衡力。(2)三力平衡①假如物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，其中任意兩個力的合力確定與第三個力大小，方向。②三力平衡必共點，即不平行的三個力平衡，三個力的作用線確定相交于。③不平行的三個力平衡，若三個力的夾角互為120°，則這三個力大小。④不平行的三個力平衡，若三個力大小相等，則這三個力的夾角互為。(3)多力平衡假如物體受多個力作用處于平衡狀態(tài)，其中任何一個力與其余力的合力大小，方向。3.處理平衡問題常用的幾種方法(1)力的合成法物體在三個共點力的作用下處于平衡狀態(tài)，則任意兩個力的合力確定與第三個力大小相等、方向相反;“力的合成法”是解決三力平衡問題的基本方法。(2)正交分解法物體受到三個或三個以上力的作用時，常用正交分解法列平衡方程求解：＝0，＝0。為便利計算，建立直角坐標(biāo)系時以盡可能多的力落在坐標(biāo)軸上為原則。(3)三角形法對受三力作用而平衡的物體，將力的矢量平移使三力組成一個首尾依次相接的封閉三角形，進而處理物體平衡問題的方法叫三角形法;三角形法在處理動態(tài)平衡問題時便利、直觀，簡潔推斷。圖4-7例7(單選)如圖4-7所示，在傾角為的斜面上，放一質(zhì)量為的小球，小球被豎直的擋板攔住，不計摩擦，則小球?qū)醢宓膲毫κ?)圖4-7A.cos B.tanC. D.圖4-8例8(單選)有一個直角支架AOB，AO水平