高中物理第四章牛頓運動定律章末復習課件(新人教版必修1).ppt

1、第四章牛頓運動定律總結,專題一 連接體問題 1. 連接體是指運動中幾個物體疊放在一起、并排疊放在一起或有繩子、細桿聯(lián)系在一起的物體組. 在實際問題中，常常會碰到幾個物體連接在一起在外力作用下運動，求解它們的運動規(guī)律及所受外力和相互作用力，這類問題被稱為連接體問題.與求解單一物體的力學問題相比較連接體問題要復雜得多.對于有相同加速度的連接體問題是比較簡單的，目前我們只限于討論這類問題. 2. 處理連接體問題的方法 (1)整體法：把整個系統(tǒng)作為一個研究對象來分析的方法.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

2、向相同的情況. (2)隔離法：把系統(tǒng)中的各個部分（或某一部分）隔離，作為一個單獨的研究對象來分析的方法.此時系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對象的外力，在分析時應加以注意，然后依據(jù)牛頓第二定律列方程求解. 此方法對于系統(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一起加速運動， 求：A對B的作用力多大？ 【解析】以A、B整體為研究對象（整體法)，水平方向只 受一個外力F,a= .,以B為研究對象（隔離法），水平方向只有A對B的彈力 FAB，則FAB= . 【點評】求各部分加速度相同

3、的連接體的加速度或合力時，優(yōu)先考慮“整體法”，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作用面將物體進行隔離;如果連接體中各部分加速度不同，一般選用“隔離法”. 專題二 臨界問題 1. 臨界問題的分析 當物體運動的加速度發(fā)生變化時，物體可能從一種狀態(tài)變化為另一種狀態(tài)，這個轉(zhuǎn)折點叫做臨界狀態(tài)，可理解為“將要出現(xiàn)”但“還沒有出現(xiàn)”的狀態(tài).,2. 常見類型 (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，是一種被動力，其大小取決于物體所處的運動狀態(tài).當運動狀態(tài)達到臨界狀態(tài)時，彈力會發(fā)生突變. (2)隱含摩擦力發(fā)生突變的臨界條件. 靜摩擦力是被動力，其存在及

4、其方向取決于物體之間的相對運動的趨勢，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將會出現(xiàn)的狀態(tài)，則加速度取某一值時就會出現(xiàn)轉(zhuǎn)折點臨界狀態(tài).,(2)臨界狀態(tài)出現(xiàn)時，往往伴隨著“剛好脫離”“即將滑動”等類似隱含條件，因此要注意對題意的理解及分析. (3)在臨界狀態(tài)時某些物理量可能為零，列方程時要注意. 例1如圖所示，質(zhì)量為m=10 kg的 小球掛在傾角=37的光滑斜 面的固定鐵桿上，靜止時，細線 與斜面平行，當斜面和小球以a1= 0.5 g的加速度向右勻加速運

5、動時， 小球?qū)K的拉力和對斜面的壓力 分別為多少？當斜面和小球都以a2=3g的加速度向右勻加速運動時，小球?qū)K的拉力和對斜面的壓力又分別是多少？（g取10 m/s2) 【點撥】注意物體在斜面上運動的臨界狀態(tài)就是對斜面壓力為0的狀態(tài).,【解析】先求出臨界狀態(tài)時的加速度，這時N=0,受力如圖甲 所示，故 所以a0=gcot = g. 當斜面和小球以a1向右做勻加速運動時，由于a1a0，可知這時小球與斜面間有彈力，所以其受力如圖乙所示，故有 F1cos -Nsin =ma1(水平), F1sin +Ncos =mg(垂直),Fsin =mg(豎直), Fcos =ma0（水平),所以F1=100 N

6、,N=50 N即此時小球?qū)K的拉力為100 N，小球?qū)π泵娴膲毫?0 N. 當斜面和小球以a2向右做勻加速運動時，由于a2a0，可知這時小球已脫離斜面，所以其受力如圖丙所示,故有 F2sin =mg(豎直), F2cos =ma2(水平), 兩式平方相加，可得F2= =200 N. 即當斜面和小球都以a2向右運動時，小球?qū)K的拉力為200 N，對斜面的壓力為0. 【點評】先用極限法求出臨界狀態(tài):當斜面向右運動的加速度很大時，小球?qū)h離斜面，然后再確定臨界條件，即尋求a0.要注意的是當小球離開斜面之后，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而變?yōu)榱?/p>

7、一值了.,專題三 應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矢量分解在兩個互相垂直的坐標軸上的方法. 正交分解法是一種常用的矢量運算方法，其實質(zhì)是將復雜的矢量運算轉(zhuǎn)化為簡單的代數(shù)運算，從而簡便的解題. 正交分解法是解牛頓運動定律題目的最基本方法，物體在受到三個或三個以上的不在同一直線上的力作用時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，建立坐標系時，確定x軸正方向有以下兩種方法: (1)分解力不分解加速度，此時一般規(guī)定a方向為x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為x軸正方向，把加速度分解到兩坐標軸上，列方程組求解. 例3如圖甲所示，電梯與水平面夾角為30，當電梯加速向上運動時，人對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】對人受力分析：人受到重力mg, 支持力FN,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