通用版2020高考物理二轮复习考前十天回扣回扣点一弹力摩擦力牛顿运动定律教案2
高中物理摩擦力的教案
高中物理摩擦力的教案
教学目标:
1.了解摩擦力的定义和分类;
2.掌握摩擦力的计算方法;
3.探讨摩擦力对物体运动的影响;
4.理解在实际生活中摩擦力的应用。
教学重点和难点:
重点:摩擦力的定义和分类;
难点:应用摩擦力计算物体的运动状态。
教学准备:
1.教师准备:PPT、教案、实验器材、示范实验等;
2.学生准备:笔记本、书本、笔等。
教学过程:
一、导入
教师可以通过提问等方式引出摩擦力的概念和作用,让学生思考物体在运动中受到的阻力
是如何产生的。
二、理论讲解
1. 摩擦力的定义和分类:静摩擦力和动摩擦力;
2. 摩擦力的计算公式:Ff = μ × N,其中Ff为摩擦力,μ为摩擦系数,N为法向压力;
3. 摩擦力的影响:摩擦力会使物体在运动中减速、改变方向等。
三、实验探究
通过实验观察不同物体的摩擦系数和受力情况,让学生亲自动手进行实验,提高学生的实
践能力和观察力。
四、讨论与总结
根据实验结果,让学生分析摩擦力对物体运动的影响,并总结摩擦力在日常生活中的应用。
五、作业布置
布置相关的练习题目,巩固学生对摩擦力的理解和运用。
教学反思:
在教学中要注重引导学生自主学习和思考,激发学生对物理学的兴趣和探索欲。
同时,要根据学生的实际情况和学习能力合理安排教学内容和学习任务,提高教学效果。
2024年高中物理摩擦力教案
2024年高中物理摩擦力教案一、教学内容本节课选自高中物理教材第九章《力学》第三节“摩擦力”。
具体内容包括:摩擦力的定义、分类及计算方法;静摩擦力和动摩擦力的区别与联系;滑动摩擦力的计算;摩擦力的作用效果及实际应用。
二、教学目标1. 让学生理解摩擦力的概念,掌握摩擦力的分类及计算方法。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力,提高学生的科学思维。
3. 培养学生的合作意识,提高学生的团队协作能力。
三、教学难点与重点教学难点:摩擦力的计算方法,摩擦力在实际问题中的应用。
教学重点:摩擦力的定义,摩擦力的分类,滑动摩擦力的计算。
四、教具与学具准备1. 教具:摩擦力演示仪,滑块,弹簧测力计,斜面等。
2. 学具:铅笔,橡皮,纸张,直尺等。
五、教学过程1. 导入:通过实际生活中的摩擦现象,引出摩擦力的概念。
2. 新课导入:讲解摩擦力的定义、分类及计算方法。
(1)摩擦力的定义:当两个物体相互接触并相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
(2)摩擦力的分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力。
(3)摩擦力的计算方法:静摩擦力大小等于施加在物体上的外力,滑动摩擦力大小等于摩擦系数与正压力的乘积。
3. 例题讲解:讲解摩擦力在实际问题中的计算方法。
4. 随堂练习:让学生独立完成摩擦力相关的练习题,巩固所学知识。
5. 小组讨论:讨论摩擦力的作用效果及实际应用,培养学生的合作意识。
六、板书设计1. 摩擦力2. 定义:当两个物体相互接触并相对运动或有相对运动趋势时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
3. 分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力4. 计算方法:静摩擦力=外力,滑动摩擦力=摩擦系数×正压力5. 实际应用:摩擦力的作用效果及实际应用七、作业设计1. 作业题目:(1)一个物体在水平面上受到10N的拉力,摩擦系数为0.2,求物体的加速度。
(2)一辆汽车在水平路面上行驶,摩擦系数为0.6,汽车质量为1000kg,求汽车的最大速度。
牛顿运动定律与曲线运动(教学案)-2020年高考物理二轮复习精品资料Word版含解析
本专题解决的是物体(或带电体)在力的作用下的曲线运动的问题.高考对本专题的考查以运动的组合为线索,进而从力和能的角度进行命题,题目情景新,过程复杂,具有一定的综合性.考查的主要内容有:①曲线运动的条件和运动的合成与分解;②平抛运动规律;③圆周运动规律;④平抛运动与圆周运动的多过程组合问题;⑤应用万有引力定律解决天体运动问题;⑥带电粒子在电场中的类平抛运动问题;⑦带电粒子在磁场内的匀速圆周运动问题;⑧带电粒子在简单组合场内的运动问题等.用到的主要物理思想和方法有:运动的合成与分解思想、应用临界条件处理临界问题的方法、建立类平抛运动模型方法、等效代替的思想方法等.本专题的高频考点主要集中在万有引力定律的应用、行星、卫星的运行规律、天体质量的估算等方面,难度适中。
本专题在高考中还常考查到变轨问题、双星问题等,复习时注意抓住两条主线:一是万有引力等于向心力,二是重力等于向心力。
曲线运动是历年高考的必考内容,一般以选择题的形式出现,重点考查加速度、线速度、角速度、向心加速度等概念及其应用。
本部分知识经常与其他知识点如牛顿定律、动量、能量、机械振动、电场、磁场、电磁感应等知识综合出现在计算题中,近几年的考查更趋向于对考生分析问题、应用知识能力的考查。
一、曲线运动1.物体做曲线运动的条件:运动物体所受合外力的方向跟其速度方向不在一条直线上时,物体做曲线运动.2.曲线运动的轨迹:当做曲线运动的物体所受合外力为恒力时,其运动为匀变速曲线运动,运动轨迹为抛物线,如平抛运动、斜抛运动、带电粒子在匀强电场中的曲线运动.曲线运动的轨迹位于速度(轨迹上各点的切线)和合力的夹角之间,且运动轨迹总向合力一侧弯曲.二、抛体运动1.平抛运动(1)平抛运动是匀变速曲线运动(其加速度为重力加速度),可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,运动轨迹为抛物线.(2)物体做平抛运动时,运动时间由竖直高度决定,水平位移由初速度和竖直高度共同决定.(3)物体做平抛运动时,在任意相等时间间隔Δt内速度的改变量Δv大小相等、方向相同(Δv=Δv y=gΔt).(4)平抛运动的两个重要推论①做平抛运动的物体任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点,如图1-3-1所示.由②做平抛运动的物体在任意时刻、任意位置处的瞬时速度与水平方向的夹角θ及位移与水平方向的夹角φ满足:tanθ=2tanφ.2.类平抛运动以一定的初速度将物体抛出,如果物体受的合力恒定且与初速度方向垂直,则物体所做的运动为类平抛运动,如以初速度v0垂直电场方向射入匀强电场中的带电粒子的运动.类平抛运动的性质及解题方法与平抛运动类似,也是用运动的分解法.三、圆周运动1.描述圆周运动的物理量注意:同一转动体上各点的角速度相等,皮带传动轮子边缘各点的线速度大小相等.2.向心力做圆周运动物体的向心力可以由重力、弹力、摩擦力等各种性质的力提供,也可以由各力的合力或某力的分力提供.物体做匀速圆周运动时,物体受到的合力全部提供向心力;物体做变速圆周运动时,物体的合力的方向不一定沿半径指向圆心,合力沿半径方向的分力提供向心力,合力沿切线方向的分力改变物体速度的大小.3.处理圆周运动的动力学问题的步骤(1)首先要明确研究对象;(2)对其受力分析,明确向心力的来源;(3)确定其运动轨道所在的平面、圆心的位置以及半径;(4)将牛顿第二定律应用于圆周运动,得到圆周运动中的动力学方程,有以下各种情况:解题时应根据已知条件合理选择方程形式. 四、开普勒行星运动定律1. 开普勒第一定律(轨道定律):所有的行星绕太阳运动的轨道都是椭圆,太阳处在所有椭圆的一个焦点上。
2024年高中物理摩擦力教案(精选
2024年高中物理摩擦力教案(精选一、教学内容本节课选自高中物理教材第九章“力与运动”第三节“摩擦力”。
具体内容包括:摩擦力的定义、摩擦力的分类、摩擦力的大小计算、摩擦力的作用效果以及摩擦力的应用。
二、教学目标1. 理解摩擦力的概念,掌握摩擦力的分类和产生条件。
2. 学会运用摩擦力的大小计算公式,解决实际问题。
3. 了解摩擦力在日常生活中的应用,提高学生的实践能力。
三、教学难点与重点教学难点:摩擦力的大小计算和实际应用。
教学重点:摩擦力的概念、分类和产生条件。
四、教具与学具准备教具:摩擦力演示装置、黑板、粉笔。
学具:直尺、铅笔、橡皮、计算器。
五、教学过程1. 实践情景引入通过摩擦力演示装置,让学生观察滑动物体在水平面和斜面上的运动情况,引导学生思考摩擦力的作用。
2. 知识讲解讲解摩擦力的概念,分类(静摩擦力、动摩擦力)和产生条件。
介绍摩擦力的大小计算公式,并举例说明。
3. 例题讲解给出两个实际例题,一个静摩擦力问题,一个动摩擦力问题,指导学生运用摩擦力公式进行计算。
4. 随堂练习布置两道练习题,要求学生在规定时间内完成,巩固所学知识。
5. 小组讨论学生分成小组,讨论摩擦力在日常生活中的应用,提高学生的实践能力。
六、板书设计1. 板书摩擦力2. 内容:摩擦力定义、分类、产生条件摩擦力大小计算公式例题解析随堂练习七、作业设计1. 作业题目:计算一个静摩擦力问题和一个动摩擦力问题。
分析生活中一个摩擦力应用的实例。
2. 答案:静摩擦力问题答案:F=μN动摩擦力问题答案:F=μmg生活中的摩擦力应用实例:自行车刹车系统。
八、课后反思及拓展延伸1. 反思:本节课学生对摩擦力的概念、分类和大小计算掌握情况较好,但在实际应用方面还需加强。
2. 拓展延伸:引导学生思考如何减小摩擦力,提高物体运动效率。
如:使用润滑剂、减小接触面等。
重点和难点解析1. 摩擦力的分类和产生条件2. 摩擦力的大小计算公式3. 例题讲解和随堂练习的设计4. 学生对摩擦力在日常生活中的应用讨论5. 作业设计中的问题分析6. 课后反思及拓展延伸的内容一、摩擦力的分类和产生条件摩擦力分为静摩擦力和动摩擦力。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案牛顿运动定律doc高中物理
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案牛顿运动定律doc高中物理目的要求:解决力与运动的关系,会全面准确的受力分析的运动过程分析,深刻明白得力与运动之间的联系,灵活运用整体法和隔离法,会用假设法分析不确定的力。
牛顿第一、第三定律一、牛顿第一定律1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.讲明:〔1〕物体不受外力是该定律的条件.〔2〕物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.〔3〕直至外力迫使它改变这种状态为止,讲明力是产生加速度的缘故.〔4〕物体保持原先运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.〔5〕应注意:①牛顿第一定律不是实脸直截了当总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证;②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态.③定律揭示了力和运动的关系:力不是坚持物体运动的缘故,而是改变物体运动状态的缘故.【例1】科学思维和科学方法是我们认识世界的差不多手段.在研究和解决咨询题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍旧要达到原先的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③假如没有摩擦,小球将上升到原先开释的高度;④连续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做连续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列②③①④〔只要填写序号即可〕.在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的那么是理想化的推论.以下关于事实和推论的分类正确的选项是〔 B 〕A、①是事实,②③④是推论B、②是事实,①③④是推论C、③是事实,①②④是推论D、④是事实,①②③是推论2、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.讲明:①惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关.②质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.有的同学总认为〝惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性就小〞,理由是物体的运动速度大,不容易停下来,产生这种错误的缘故是把〝惯性大小表示运动状态改变的难易程度〞明白得成〝惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度〞,实际上,在受到相同阻力的情形下,速度大小不同的质量相同的物体,在相等的时刻内速度的减小量是相同的,这讲明它们的惯性是相同的,与速度无关。
2020高三物理一轮复习教学案(1)力弹力摩擦力
2020高三物理一轮复习教学案(1)力弹力摩擦力第1讲:力、弹力、摩擦力【学习目标】明白重力是物体在地球表面邻近所受到的地球对它的引力及重心的概念。
明白得弹力的产生条件和方向的判定,及弹簧的弹力的大小运算。
明白得摩擦力的产生条件和方向的判定,及摩擦的大小运算。
【自主学习】阅读课本明白得和完善以下知识要点一、力的概念1.力是。
2.力的物质性是指。
3.力的相互性是,施力物体必定是受力物体,力总是成对的。
4.力的矢量性是指,形象描述力用。
5.力的作用成效是或。
6.力能够按其和分类。
举例讲明:二、重力1.概念.产生条件: 3.大小为重力加速度,它的数值在地球上的最大,最小;在同一地理位置,离地面越高,g值。
一样情形下,在地球表面邻近我们认为重力是恒力。
4.方向: 。
5.作用点—重心:质量平均分布、有规那么形状的物体重心在物体的,物体的重心物体上〔填一定或不一定〕。
质量分布不均或形状不规那么的薄板形物体的重心可采纳粗略确定。
三、弹力1.概念:2.产生条件〔1〕;〔2〕。
3.大小:〔1〕与形变有关,一样用平稳条件或动力学规律求出。
〔2式中的k被称为,它的单位是,它由决定;式中的x是弹簧的。
4.方向:与形变方向相反。
〔1〕轻绳只能产生拉力,方向沿绳子且指向的方向;〔2〕坚硬物体的面与面,点与面接触时,弹力方向接触面〔假设是曲面那么是指其切面〕,且指向被压或被支持的物体。
〔3〕球面与球面之间的弹力沿,且指向。
〔四〕、摩擦力1.产生条件:〔1〕两物体接触面;②两物体间存在;〔2〕接触物体间有相对运动〔摩擦力〕或相对运动趋势〔摩擦力〕。
2.方向:〔1〕滑动摩擦力的方向沿接触面和相反,与物体运动方向相同。
〔2〕静摩擦力方向沿接触面与物体的相反。
能够依照平稳条件或牛顿运动定律判定。
3.大小:〔1〕滑动摩擦力的大小式中的是指,不一定等于物体的重力;式中的μ被称为动摩擦因数,它的数值由决定。
〔2〕静摩擦力的大小除最大静摩擦力以外的静摩擦力大小与正压力 关,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,与正压力成 比;静摩擦力的大小应依照平稳条件或牛顿运动定律来进行运算。
高考物理二轮复习教案 第三章 牛顿运动定律
第三章牛顿运动定律知识网络一. 方法和技巧:1.主要方法:(1)力的处理方法:○1正交分解法:若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题F x=ma x,F=ma y○2合成法:若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动,一般用合成法。
(2)如何建立直角坐标系若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动,一般用正交分解法解题(注意灵活选取坐标轴的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。
○1一般选加速度方向为一个坐标轴的正方向○2尽量少的分解矢量○3要有利于简化方程组例6.在图示的几种情况下,要用正交分解法解题,如何建立直角坐标系?(1)求小车的加速度(2)求人受到的摩擦力和支持力(3)求平抛运动的小球距斜面的最大距离2、牛顿运动定律在系统中的应用:若研究对象是质点组,牛顿第二定律的形式可以表述为:系统所受到的合外力F等于系统各部分的质量m i乘各部分的加速度a i的和F=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a nF x=m1a1x+m2a2x+…Fy=m1a1y+m2a2y+….例1.如图,倾角为θ质量为M的斜面与水平面间、斜面与质量为m的木块间的动摩擦因数均为μ,木块由静止开始沿斜面加速下滑时斜面始终保持静止。
求水平面给斜面体的支持力、摩擦力的大小和方向3.研究对象的选取方法:--- 整体法与隔离法○1隔离法:若研究物体间作用时,应将研究对象隔离出来分析研究。
○2整体法:a. 两物体相对静止情况:F x=(m1+m2)a xF=(m1+m2)a y例2. 如图所示,悬挂于向右运动小车里的小球偏离竖直方向θ角,则小车对底板上的物块摩擦力多大?物块质量为m。
mg tgθ.水平向右.例3如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上.小车上用细线悬吊一质量为m 的小球,M>m.现用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成α角,细线的拉力为T;若用一力F’水平向左拉小车,使小球和车一起以加速度a’向左运动时,细线与竖直方向也成α角,细线的拉力为T’.则A.a'=a,T '=TB.a'<a,T '=TC.a'>a,T '=TD.a'>a,T '>TCb.两物体间有相对运动情况:F x=m1a1x+m2a2xF y=m1a1y+m2a2y例4.如图所示,质量为M,长为l的木板放在光滑的斜面上。
2020高三物理二轮复习专案牛顿运动定律(重庆九龙坡区)高中物理
2020高三物理二轮复习专案牛顿运动定律(重庆九龙坡区)高中物理一、疑难辨析〔一〕夯实基础知识1.牛顿第一定律(惯性定律)一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.(1)明白得要点①运动是物体的一种属性,物体的运动不需要力来坚持.②它定性地揭示了运动与力的关系:力是改变物体运动状态的缘故,是使物体产生加速度的缘故.③牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础,不能认为它是牛顿第二定律合外力为零时的特例.牛顿第一定律定性地给出了力与运动的关系,第二定律定量地给出力与运动的关系.(2)惯性:物体保持原先的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性.①惯性是物体的固有属性,与物体的受力情形及运动状态无关.②质量是物体惯性大小的量度.2.牛顿第三定律(1)两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在一条直线上,可用公式表示为F=-F′.(2)作用力与反作用力一定是同种性质的力,作用成效不能抵消.(3)牛顿第三定律的应用专门广泛,凡是涉及两个或两个以上物体的物理情境、过程的解答,往往都需要应用这一定律.3.牛顿第二定律〔1〕.定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F合成正比,跟物体的质量m成反比.〔2〕.公式:F合=ma明白得要点①因果性:F合是产生加速度a的缘故,它们同时产生,同时变化,同时存在,同时消逝.②方向性:a与F合差不多上矢量,方向严格相同.③瞬时性和对应性:a为某时刻某物体的加速度,F合是该时刻作用在该物体上的合外力.〔3〕.应用牛顿第二定律解题的一样步骤:①确定研究对象;②分析研究对象的受力情形,画出受力分析图并找出加速度的方向;③建立直角坐标系,使尽可能多的力或加速度落在坐标轴上,并将其余的力或加速度分解到两坐标轴上;④分不沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,运算数值.〔二〕、疑难辨析1.有的同学总认为〝惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性就大;速度小,惯性就小〞。
高三物理总复习教案+牛顿定律
高三物理总复习教案三、牛顿运动定律第一课时:牛顿运动定律一、知识要点:1.牛顿第一定律:①力不是维持运动的原因,而是改变物体运动状态的原因。
②一切物体总有保持原有运动状态的性质―――惯性。
(是物体的固有属性)③惯性只决定于物体的质量,而与物体受力和运动无关。
2.牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力方向相同。
表达式:F 合=ma (F 合与a :统一于同一物体、同时产生、相同方向)力的独立作用原理:当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地产生一个加速度,就象其它力不存在一样。
物体的加速度就是这几个加速度的矢量和。
3.牛顿第三定律:两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上。
一对作用与反作用力:一定同时产生同时消失;一定是同一种性质二、例题分析:1.火车在水平的长直轨道上匀速运动,门窗紧密的车厢里有一位旅客向上跳起,结果仍然落在车厢地板上的原处,原因是:【 】A.人跳起的瞬间,车厢地板给他一个向前的力,使他与火车一起向前运动B.人跳起后,车厢内的空气给他一个向前力,使他与火车一起向前运动C.人在跳起前、跳起后直到落地,沿水平方向人和车始终具有相同的速度D.人跳起后,车仍然继续向前运动,所以人落回地板后确实偏后一些,只是离地时间短,落距离太小,无法察觉而已2.用F=99N 的力向上提重G=100N 的物体,如图所示,没有提动。
则以下分析正确的是:【 】A.物体受到的合力为1N ,方向向下,所以物体有向上的加速度B.物体受到的合力为零C.物体对地面的压力为1ND.物体受到的合力为1N ,产生的加速度太小,人们察觉不出来3.在光滑水平面上,一物体三个水平力作用而处于静止状态。
现使水平向右的力F 1逐渐减小到零,再逐渐恢复到原来的大小和方向,而其余力保持不变,说明物体的运动情况,并指出何时加速度最大?何时速度最大?4.轻弹簧连两个小球A 、B 质量分别m 1为和m 2,用细线悬挂而静止,(1)线中及弹簧中的拉力分别为多大?(2)剪断细线的瞬间A 、B 的加速度大小和方向如何?5.倾角为θ的光滑斜面上,为使质量为m 的物块与斜面相对静止共同向右匀加速运动,则斜面的加速度应为多大?此时斜面对物块的支持力多大?三、巩固练习:1.一个质量为0.5kg 的质点,在几个恒力作用下处于静止状态。
2024年高中物理摩擦力教案(精选
2024年高中物理摩擦力教案(精选一、教学内容本节课选自人教版高中物理必修一第二章第五节《摩擦力》。
内容包括:摩擦力的定义、摩擦力的分类、摩擦力的大小计算、摩擦力的作用效果以及减小摩擦力的方法。
具体章节为第二章第五节。
二、教学目标1. 让学生理解摩擦力的概念,掌握摩擦力的分类及特点。
2. 使学生掌握摩擦力的大小计算方法,并能运用其解决实际问题。
3. 培养学生运用物理知识分析生活中摩擦力现象的能力,提高实践操作技能。
三、教学难点与重点重点:摩擦力的定义、分类、大小计算及作用效果。
难点:摩擦力的大小计算及实际应用。
四、教具与学具准备教具:摩擦力演示装置、弹簧测力计、斜面、滑块等。
学具:直尺、圆规、三角板、铅笔、橡皮擦等。
五、教学过程1. 引入:通过展示生活中常见的摩擦力现象,如走路、刹车等,引发学生对摩擦力的思考。
2. 讲解:讲解摩擦力的定义、分类、大小计算及作用效果。
(1)摩擦力的定义:当两个相互接触的物体相对运动或准备相对运动时,在接触面上产生的一种阻碍相对运动的力。
(2)摩擦力的分类:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。
(3)摩擦力的大小计算:摩擦力 F = μN,其中μ 为摩擦系数,N 为正压力。
(4)摩擦力的作用效果:摩擦力可以改变物体的运动状态,也可以产生热量。
3. 实践操作:分组进行摩擦力实验,让学生亲身体验摩擦力的存在。
4. 例题讲解:讲解摩擦力相关例题,引导学生运用摩擦力的知识解决实际问题。
5. 随堂练习:布置摩擦力相关练习题,巩固所学知识。
六、板书设计1. 板书摩擦力2. 板书内容:(1)摩擦力的定义(2)摩擦力的分类:静摩擦力、滑动摩擦力、滚动摩擦力(3)摩擦力的大小计算:F = μN(4)摩擦力的作用效果七、作业设计1. 作业题目:(1)计算题:求下列物体受到的摩擦力。
① 重 10N 的物体放在水平面上,摩擦系数为 0.2,求物体受到的摩擦力。
② 重 20N 的物体放在斜面上,斜面倾角为30°,摩擦系数为 0.3,求物体受到的摩擦力。
重力、弹力、摩擦力教案
重力、弹力、摩擦力教案一、教学目标1. 让学生了解重力、弹力、摩擦力的概念及特点。
2. 让学生掌握重力、弹力、摩擦力的计算方法及应用。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 重力的概念、大小、方向及计算。
2. 弹力的概念、产生条件、计算及应用。
3. 摩擦力的概念、产生条件、计算及应用。
4. 重力、弹力、摩擦力在实际生活中的应用。
三、教学重点与难点1. 重力、弹力、摩擦力的概念及特点。
2. 重力、弹力、摩擦力的计算方法。
3. 重力、弹力、摩擦力在实际生活中的应用。
四、教学方法1. 采用讲授法,讲解重力、弹力、摩擦力的概念、特点、计算方法及应用。
2. 采用案例分析法,分析重力、弹力、摩擦力在实际生活中的应用。
3. 采用讨论法,让学生分组讨论重力、弹力、摩擦力的问题,培养学生的合作意识。
五、教学安排1. 第一课时:讲解重力的概念、大小、方向及计算。
2. 第二课时:讲解弹力的概念、产生条件、计算及应用。
3. 第三课时:讲解摩擦力的概念、产生条件、计算及应用。
4. 第四课时:分析重力、弹力、摩擦力在实际生活中的应用。
5. 第五课时:总结本章内容,进行测试。
六、教学活动1. 课堂导入:通过提问方式引导学生回顾前一节课的内容,为新课的学习做好铺垫。
2. 课堂讲解:详细讲解重力、弹力、摩擦力的概念、特点、计算方法及应用,结合实例进行分析。
3. 互动环节:让学生分组讨论重力、弹力、摩擦力在实际生活中的例子,并分享讨论成果。
4. 课后作业:布置有关重力、弹力、摩擦力的练习题,巩固所学知识。
七、教学评价1. 课堂表现:观察学生在课堂上的参与程度、提问回答情况,了解学生的学习状态。
2. 作业完成情况:检查学生课后作业的完成质量,评估学生对知识的掌握程度。
3. 小组讨论:评价学生在讨论环节的表现,包括观点阐述、合作精神等。
八、教学拓展1. 科普知识:介绍重力、弹力、摩擦力在科技领域的应用,如航空航天、工程建筑等。
2020高考物理二轮复习精品资料Ⅰ专题2 牛顿运动定律与
牛顿运动定律与直线运动【命题规律】牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一。
对这部分内容的考查非常灵活,选择、实验、计算等题型均可以考查。
其中用整体法和隔离法处理问题,牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题,物体的平衡条件等都是高考热点;对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。
另外,牛顿运动定律在实际中的应用很多,如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题、同步卫星问题等等,应用非常广泛,尤其要注意以天体问题为背景的信息给予题,这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度,而且还能考查考生从材料、信息中获取要用信息的能力,因此备受命题专家的青睐。
【名师解读】【例1】(江苏省盐城市2020届三星级高中三校联考物理)如图3-1所示,AB 和CD 为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R 和r 的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P 。
设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A 滑到B 和由C 滑到D ,所用的时间分别为t 1和t 2,则t 1与t 2之比为( )A .2:1B .1:1C .3:1D .1:3[分析] 设光滑斜槽轨道的倾角为θ,则物体下滑时的加速度为sin a g θ=,由几何关系,斜槽轨道的长度2()sin s R r θ=+,由运动学公式212s at =,得222()sin 2sin s R r R r t a g gθθ⨯++===,即所用的时间t 与倾角θ无关,所以t 1=t 2,B 项正确。
[答案] B[解读] 本题涉及到受力分析、牛顿第二定律、加速度、匀变速运动规律等知识点,考查推理能力、分析综合能力和应用数学处理物理问题的能力,体现了《考试大纲》中对“能够把一个复杂问题分解为若干较简单的问题,找出它们之间的联系”和“必要时能运用几何图形、函数图像进行表达、分析”的能力要求。
本题是“等时圆”问题的拓展延伸,需要考生从光滑弦过渡到斜面,还需要处理好角度问题,联系上两个圆的直径,只要有一处想不到,图3-1便不能得出正确答案。
高中物理高三必修摩擦力教案
高中物理高三必修摩擦力教案一、课程背景摩擦力是高中物理中非常重要的一个知识点,也是高考中必修的内容之一。
在课程中,学生需要了解什么是摩擦力、摩擦力的分类、影响摩擦力的因素等等。
对于高三学生来说,掌握摩擦力的知识是非常重要的,因为这可以为他们日后的大学物理课程甚至是未来的职业做好准备。
二、教学目标1.学生能够掌握什么是摩擦力,了解摩擦力的分类;2.学生能够理解影响摩擦力的因素,并能够进行简单的计算;3.学生能够了解常见的摩擦力应用,并了解摩擦力在现代技术和生产中的应用;4.培养学生的观察能力,实验能力;三、教学内容及教学方法1. 什么是摩擦力?讲解:从直观上讲,摩擦力是物体之间相互接触时产生的一种阻力。
摩擦力是相对的,只有在接触面上两个物体相对运动时才会产生。
摩擦力可以分为静摩擦力和动摩擦力两种,其中静摩擦力是两个相互接触的物体间接触面相对而不动时产生的阻力,动摩擦力是当两个相互接触的物体间接触面相对运动时产生的阻力。
方法:用清晰的图像和生活中常见的例子,让学生感知摩擦力的存在,比如在家中拖地时所用的拖把过程中,地面和拖把的相互摩擦产生的阻力。
2. 影响摩擦力的因素讲解:影响摩擦力的因素有很多,其中最主要的因素是物体间的接触力和接触面的粗糙程度。
同时,摩擦力与物体的相互压力成正比。
可以通过实验的方法来验证。
方法:提供实验器材,让学生自己搭建实验装置,观察现象并用定量的方法来订正摩擦力计算公式。
3. 常见的摩擦力应用讲解:摩擦力广泛应用于生产、生活和科学研究领域,比如自行车刹车、电梯制动、磁盘硬盘航路等。
对于学生来说,摩擦力的应用也将会在日常生活中得到展示。
方法:通过生活实例来讲解摩擦力在生产和生活中的应用,例如自行车刹车制动的原理、磁压力在工业生产中的应用等。
四、教学效果评估教学效果将进行课后测验和实验报告的方式进行评估,课后测验将会涉及本次教学的知识点综合面试,包括但不限于:1.什么是摩擦力;2.摩擦力的分类;3.影响摩擦力的因素;4.常见的摩擦力应用。
高考二轮复习物理全套教案
专题一 力与物体平衡 教案一. 专题要点 1. 重力⑴产生:重力是由于地面上物体受到地球万有引力而产生,但两者不等价,因为万有引力一个分力要提供物体随地球自转所需向心力,而另一个分力即重力,如右图所示。
⑵大小:随地理位置变化而变化。
在两极:G=F 万 在赤道:G= F 万-F 向一般情况下,在地表附近G=mg ⑶方向:竖直向下,并不指向地心。
2. 弹力⑴产生条件:①接触②挤压③形变⑵大小:弹簧弹力F=kx ,其它弹力利用牛顿定律和平衡条件求解。
⑶方向:压力和支持力方向垂直于接触面指向被压或被支持物体,若接触面是球面,则弹力作用线一定过球心,绳作用力一定沿绳,杆作用力不一定沿杆。
*提醒:绳只能产生拉力,杆既可以产生拉力,也可以产生支持力,在分析竖直平面内圆周运动时应该注意两者区别。
3.摩擦力⑴产生条件:①接触且挤压②接触面粗糙③有相对运动或者相对运动趋势⑵大小:滑动摩擦力N f μ=,与接触面面积无关,静摩擦力根据牛顿运动定律或平衡条件求解。
⑶方向:沿接触面切线方向,并且与相对运动或相对运动趋势方向相反 4.电场力⑴电场力方向:正电荷受电场力方向与场强方向一致,负电荷受电场力方向与场强方向相反。
⑵电场力大小:qE F =,若为匀强电场,电场力则为恒力,若为非匀强电场,电场力将与位置有关。
5.安培力⑴方向:用左手定则判定,F 一定垂直于I 、B ,但I 、B 不一定垂直,I 、B 有任一量反向,F 也反向。
⑵大小:BIL F =安①此公式只适用于B 和I 互相垂直情况,且L 是导线有效长度。
②当导线电流I 与 B 平行时,0min =F 。
6.洛伦兹力 ⑴洛伦兹力方向①洛伦兹力方向既与电荷运动方向垂直,又与磁场方向垂直,所以洛伦兹力方向总是垂直于运动电荷速度方向和磁场方向所确定平面。
②洛伦兹力方向总垂直于电荷运动方向,当电荷运动方向改变时,洛伦兹力方向也发生改变。
③由于洛伦兹力方向始终与电荷运动方向垂直,所以洛伦兹力对电荷永不做功。
2020届高三物理复习第3讲牛顿运动定律的综合应用精品教案
第3讲牛顿运动定律的综合应用L U U S H I ・・・•・■■■ ・・・■■■・・・ ■・・■•• ・・■・・■・■・ ・■■■・■・■■ ■・■・ ■・・■■・■・■■・・・ ■・・・■■・・■ ■■・■・■・■■■■■01 *#基亘圭落实勢毒盘会i 聲ie虽骨 对应学生用书P44I 琴纲点击»1. 超重(1) 定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况. (2) 产生条件:物体具有向上的加速度. 2. 失重(1) 定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况. (2) 产生条件:物体具有向下的加速度.JL 琴握示亿超誉时輪体個才mg.J-失直时棘体傍£ 直力作昂且 舟m©, :札捉棗和先東由加 建度的方向决St. 坷莖廈为jtiJtX3. 完全失重(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于零的情况称为 完全失重现象.⑵ 产生条件:物体的加速度a = g ,方向竖直向下.1. 牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规律.同时又是高考的热点复习 中应重点理解及掌握以下几个问题:(1) 灵活运用隔离法和整体法求解加速度相等的连接体问题; (2) 用正交分解法解决受力复杂的问题;(3) 综合运用牛顿运动定律和运动学规律分析、解决多阶段(过程)的运动问题;KAO JIZIZHULUOSNI ・■ **-*-*-*--- ■・・・・・・• •■蠹■ ■・■■・ ・•■■・・■ -----・・■■■・■•■・・ ・■■■点击H超重和失重 I (考纲要求)点击回牛顿运动定律的应用n (考纲要求)(4) 运用超重和失重的知识定性分析一些力学现象. 另外,还应具有将实际问题抽象成物理模型的能力.2. 牛顿定律应用中的整体法和隔离法(1)整体法当连接体内(即系统内)各物体具有相同的力5速度时,可以把连接体内所有物体组成的系统作为整体考虑,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.⑵隔离法当研究对象涉及由多个物体组成的系统时,若要求出连接体内物体间的相互作_ 用力,则应把某个物体或某几个物体从系统中隔离出来,分析其受力情况及运动情况,再利用牛顿第二定律对隔离出来的物体列式求解的方法.I状元微博I时斤0完仝失哦,----------------------------------------------------------------------------------------------- 1I琴基自测I1. 关于超重和失重的下列说法中,正确的是().A. 超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了B. 物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用C. 物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态D. 物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化解析物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,超重和失重并非物体的重力发生变化,而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,综上所述,A B、C均错,D正确.答案D2. 下列说法正确的是().A. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B. 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C. 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态解析运动员是否超失重取决于加速度方向,A、C、D三个选项中,运动员均处于平衡状态,不超重也不失重.答案B3.图3-3- 1如图3- 3- 1所示,质量vm= 1 kg 、长L = 0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌 面上,其右端与桌子边缘相平•板与桌面间的动摩擦因数为卩二0.4.现用F = 5 N的水平力向右推薄板,使它翻下桌子,力F 的作用时间至少为(取g = 10 m/s )( ).A. 0.8 s B . 1.0 s解析 板在F 作用下做加速运动F —卩mgr ma , a 1 = 1 m/s 2, v 2=2a 1S 1, F 撤去后物体做减速运动, 卩 mgr ma ,a ?= 4 m/s 2. 速度减为零v 2r 2&S 2.当板的重心越过桌子边缘会自动翻下桌子, 则有 S 1 + S 2= L .2 2v v 2a 1+ 2a 2vt1ra 1r 0.8 s ,故 A 项正确.答案 A 4.如图3— 3—2所示,两个质量分别为 m = 1 kg 、m i = 4 kg 的物体置于光滑的 水平面上,中间用轻质弹簧秤连接.两个大小分别为 R = 30 N 、F 2= 20 N 的水平拉 力分别作用在m 、m 上,则达到稳定状态后,下列说法正确的是 ().图 3 — 3 — 2 A. 弹簧秤的示数是25 N B •弹簧秤的示数是50 NL2,v = 0.8 m/s ,C. 在突然撤去F2的瞬间,m的加速度大小为7 m/s2D. 在突然撤去F1的瞬间,m的加速度大小为13 m/s2解析 本题考查用整体法、隔离法分析物体受力以及牛顿第二定律的应用•以 F 1 — F 2m 、m 以及弹簧为研究对象,则整体向右的加速度a = -^―二2 m/s 1 2 3;再以m 为研m i 十m究对象,设弹簧的弹力为 F ,贝U F i — F = ma ,则F = 28 N , A B 错误;突然撤去F ?F 2的瞬间,弹簧的弹力不变,此时 m 的加速度a = —= 7 m/s , C 正确;突然撤去F i 的 m 一 F 2瞬间,弹簧的弹力也不变,此时 m 的加速度a = —= 28 m/s 2,D 错误.m答案 C5. 一个小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直线运动, 第一次小孩单独从滑 梯上滑下,运动时间为t i ,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑 梯接触),运动时间为t 2,则().A. t i = t 2 B . t i <t 2C. t i >t 2 D .无法判断t i 与t 2的大小■解析 设滑梯与水平面的夹角为B,则第一次时,a i =mgSin — = gsin 9,所以a i = a 2,与质量无关.i 2又s = 2*t , t 与m 也无关,A 正确. 答案 AHH HfiXIN KAODiAMTOUXI……鼻IZ 鼻核心考点透析毒x 和和昨物体是有向上的加速度还是有向下的加速度.对应学生 用书P45考点一 超重、失重的理解及应用(小专题)2 不论超重、失重或完全失重,物体的重力不变,只是“视重”改变.3 物体是否处于超重或失重状态,不在于物体向上运动还是向下运动,而在于第二次时a 2=m + m gsinm + m3. 当物体处于完全失重状态时,重力只产生使物体具有 a = g的加速度效果,不再产生其他效果•平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失.4. 物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma.【典例1】一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度和时间的关系图线如图3- 3-3所示,图3-3-3A. t3时刻火箭距地面最远B. t2〜t 3的时间内,火箭在向下降落C. t l〜t2的时间内,火箭处于失重状态D. 0〜13的时间内,火箭始终处于失重状态解析由速度图象可知,在0〜t 3内速度始终大于零,表明这段时间内火箭一直在上升,t3时刻速度为零,停止上升,高度达到最高,离地面最远,A正确、B错误.t l〜t2的时间内,火箭在加速上升,具有向上的加速度,火箭应处于超重状态,而在t2〜t3时间由火箭在减速上升,具有向下的加速度,火箭处于失重状态,故C、D错误.答案A【变式1】在升降电梯内的地面上放一体重计,图3-3-4电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中, 某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3- 3-4所示,在这段时间内下列说法中正确的是().A. 晓敏同学所受的重力变小了B. 晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C. 电梯一定在竖直向下运动D. 电梯的加速度大小为g,方向一定竖直向下5解析晓敏在这段时间内处于失重状态,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,A选项错;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B选项错,以竖直向下为正方向,有:mg- F= ma即50g- 40g= 50a,解得g,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C选项错、D选项正确.答案D【变式2】(2020 •梅州模拟)图3-3-52020年当地时间9月23日,在位于印度安得拉邦斯里赫里戈达岛的萨蒂什•达万航天中心,一枚PSLV—C14型极地卫星运载火箭携带七颗卫星发射升空,成功实现“一箭七星”发射,相关图片如图3-3-5所示.贝U下列说法不正确的是().A. 火箭发射时,喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B. 发射初期,火箭处于超重状态,但它受到的重力却越来越小C. 高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力大小相等D. 发射的七颗卫星进入轨道正常运转后,均处于完全失重状态解析由作用力与反作用力大小相等,可知A错误;火箭发射初期,因为火箭向上加速运动,故处于超重状态,随着火箭距地越来越远,所受的重力也越来越小,B正确;由作用力与反作用力的关系可知C正确;卫星进入轨道正常运转后,所受的万有引力充当向心力,此时各卫星均处于完全失重状态,D正确.答案A考点二牛顿定律解题中整体法和隔离法的应用1. 隔离法的选取原则:若连接体或关联体内各物体的加速度不相同,或者要求出系统内两物体之间的作用力时,就需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.2. 整体法的选取原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).3. 整体法、隔离法交替运用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度,后隔离求内力”.【典例2】如图3—3—6所示,图 3 — 3 — 6车厢在运动过程中所受阻力恒为F阻,当车厢以某一加速度a向右加速时,在车厢的后壁上相对车厢静止着一物体m物体与车厢壁之间的动摩擦因数为卩,设车厢的质量为M则车厢内发动机的牵引力至少为多少时,物体在车厢壁上才不会滑下来?解析以车厢和物块整体为研究对象,则由牛顿第二定律得:F—F 阻=(M+ m)a.①以物块为研究对象,受力情况如图所示,其中F摩擦力则F= mg=^F N.而F N= ma所以,代入①得gF= F 阻+ (M+ m产.u答案F阻+ (M+ m)^uIl簡S笈挥I(1) 研究对象的选取方法:整体法和隔离法.(2) 对研究对象所受力的处理方法①合成法若物体只受两个力作用而产生加速度时,利用平行四边形定则求出两个力的合外力方向就是加速度方向.②分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法•分解方式有两种:分解力或者分解加速度.【变式3】质量为M的光滑圆槽放在光滑水图 3-3-7平面上,一水平恒力F 作用在其上促使质量为 m 的小球静止在圆槽上,如图3 —3 -7所示,则( ).C.水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增加D.水平恒力F 变大后,如果小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小解析利用整体法可求得系统的加速度为a =Mb 对小球利用牛顿第二定律C 选项正确.答案 C对应学生用书P462•传送带模型 (1)模型概述一个物体以速度 V o (V o > 0)在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看 做“传送带”模型,如图3- 3- 8(a)、(b)、(c)所示.⑹ (M (c)图 3-3-8(2)模型特点物体在传送带上运动时,往往会牵涉到摩擦力的突变和相对运动问题•当物体与 传送带相对静止时,物体与传送带间可能存在静摩擦力也可能不存在摩擦力•当 物体与传送带相对滑动时,物体与传送带间有滑动摩擦力,这时物体与传送带间会有相对滑动的位移A.小球对圆槽的压力为 MF m^ MB.小球对圆槽的压力为 mF m^ M可得:小球受到圆槽的支持力为 mF 2 由牛顿第三定律可知只有■曲WULIJIANMOZHltHAO・・・・・■•*■・■・•■•■•••••••■ ・・■*■・■▼■&■ ・・■■・・•■■・■■■・・・*“•・■■■• ・■■・•・■・・83 * 物理建模蛋导曼型在手:咸竹在膚•摩擦生热问题见第五章.图3-3-9【典例】水平传送带AB以v= 200 cm/s的速度匀速运动,如图3-3-9所示,A、B 相距0.011 km,一物体(可视为质点)从A点由静止释放,物体与传送带间的动摩擦因数卩二0.2,则物体从A沿传送带运动到B所需的时间为多少?(g = 10 m/s2)解析2 2a==卩g= 0.2 x 10 m/s = 2 m/s . m l设经时间t物体速度达到2 m/s,由v = at得:v211== a-2 s = 1 s .1 2 1 2此时间内的位移为:s i = qat i = 2X2X1 m= 1 m<11 m.此后物体做匀速运动,所用时间:s —S1 11 —112= = s = 5 s .v 2故所求时间t = 11 +12= 1 s + 5 s = 6 s.答案 6 s【应用】传送带与水平面夹角为37°,图3—3—10皮带以12 m/s的速率沿顺时针方向转动,如图 3 —3—10所示.今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块,它与传送带间的动摩擦因数为0.75 ,2若传送带A到B的长度为24 m, g取10 m/s ,则小物块从A运动到B的时间为多少?解析小物块无初速度放在传送带上时,所受摩擦力为滑动摩擦力,方向沿斜面向下,对小物块用牛顿第二定律得2mgsin B + 卩mgcos 0 = ma解得a= 12 m/s设小物块加速到12 m/s运动的距离为S1,所用时间为11由v2—0= 2as1 得S1 = 6 m由v = at 1 得11= 1 s当小物块的速度加速到12 m/s时,因mgs in 0 =卩mgcos 0,小物块受到的摩擦力由原来的滑动摩擦力突变为静摩擦力,而且此时刚好为最大静摩擦力,小物块此后随皮带一起做匀速运动.设AB间的距离为L,贝U L—S i = vt 2解得t2= 1.5 s从A到B的时间t = 11+12解得t = 2.5 s.答案2.5 sHI GAOKAOKUAILETiVAN ■“04 * 高潜快乐体验对应学生用书P47、对超重、失重的考查(中频考查)1.图3-3- 11(2020 •海南咼考)如图3 —3—11所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上•若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为()•①加速下降②加速上升③减速上升④减速下降A.①②B •③④ C •①③ D •②④解析木箱静止时物块对箱顶有压力,则物块受到箱顶向下的压力,当物块对箱顶刚好无压力时,表明系统有向上的加速度,是超重,所以木箱的运动状态可能为减速下降或加速上升,故②④正确.答案D2.图 3 —3—12(2020 •浙江理综,14)如图3 —3—12所示,A B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)•下列说法正确的是()•A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B•上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力解析对于A、B整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,A对B均无压力,只有A项正确.答案A3. (2020 •天津卷,9(1))某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯的运动状态•他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数为G.他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是解析由加速度a方向向上超重,加速度a方向向下失重,得电梯此时向上减速或向下加速.答案减速上升或加速下降、对整体法和隔离法应用的考查(中频考查)4.图3-3- 13答案A答案 A(2020 •课标全国卷,21)如图3-3- 13所示,在光滑水平面上有一质量为m的足够长的木板,其上叠放一质量为 m 的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦 力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t 增大的水平力F = kt (k 是常数),木 板和木块加速度的大小分别为a 1和a 2.下列反映a 1和a 2变化的图线中正确的是( ).当相对滑动后,木板只受滑动摩擦力,a 1不变,木块受F 及滑动摩擦力,a 2= F 丁冯 m F kt =—―卩g ,故a 2 = ―卩g , a -1图象中斜率变大,故选项 A 正确,选项B 、C 、D m m均错误.解析刚开始木块与木板一起在F 作用下加速,且F = kt , F kt a =m + m 2。
2020高考物理二轮复习精品资料专题02 牛顿运动定律与直线运动教学案(教师版)
2020高考物理二轮复习精品资料专题02 牛顿运动定律与直线运动教学案(教师版)【2020考纲解读】牛顿定律是历年高考重点考查的内容之一。
对这部分内容的考查非常灵活,选择、实验、计算等题型均可以考查。
其中用整体法和隔离法处理问题,牛顿第二定律与静力学、运动学的综合问题,物体的平衡条件等都是高考热点;对牛顿第一、第三定律的考查经常以选择题或融合到计算题中的形式呈现。
另外,牛顿运动定律在实际中的应用很多,如弹簧问题、传送带问题、传感器问题、超重失重问题、同步卫星问题等等,应用非常广泛,尤其要注意以天体问题为背景的信息给予题,这类试题不仅能考查考生对知识的掌握程度,而且还能考查考生从材料、信息中获取要用信息的能力,因此备受命题专家的青睐。
【知识网络构建】【重点知识整合】一、匀变速直线运动的规律1.匀变速直线运动的公式2.匀变速直线运动的规律的应用技巧(1)任意相邻相等时间内的位移之差相等,即Δx=x2-x1=x3-x2=…=aT2,xm-xn=(m-n)aT2.(2)某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度,即vt/2=(3)对于初速度为零的匀变速直线运动,可尽量利用初速度为零的运动特点解题.如第n秒的位移等于前n秒的位移与前n-1秒的位移之差,即x′n =xn-xn-1=an2-a(n-1)2= a(2n-1).(4)逆向思维法:将末速度为零的匀减速直线运动转换成初速度为零的匀加速直线运动处理.末速度为零的匀减速直线运动,其逆运动为初速度为零的匀加速直线运动,两者加速度相同.如竖直上抛运动上升阶段的逆运动为自由落体运动,竖直上抛运动上升阶段的最后1 s内的位移与自由落体运动第1 s的位移大小相等.(5)加速度不变的匀减速直线运动涉及反向运动时(先减速后反向加速),可对全过程直接应用匀变速运动的规律解题.如求解初速度为19.6 m/s的竖直上抛运动中3 s末的速度,可由vt =v-gt直接解得vt=-9.8 m/s,负号说明速度方向与初速度相反.3.图象问题(1)两种图象分类斜率的意义纵轴截距的意义图象与t轴所围面积特例匀速直线运动匀变速直线运动x-t 图象速度初位置x过原点的直线抛物线v-t 图象加速度初速度v位移与时间轴平行的直线过原点的直线(2)v-t图象的特点①v-t图象上只能表示物体运动的两个方向,t轴上方代表的是“正方向”,t轴下方代表的是“负方向”,所以v-t图象只能描述物体做“直线运动”的情况,不能描述物体做“曲线运动”的情况.②v-t图象的交点表示同一时刻物体的速度相等.③v-t图象不能确定物体的初始位置.(3)利用运动图象分析运动问题要注意以下几点①确定图象是v-t图象还是x-t图象.②明确图象与坐标轴交点的意义.③明确图象斜率的意义:v-t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的加速度,斜率的大小表示加速度的大小,斜率的正负反映了加速度的方向;x-t图象中图线的斜率或各点切线的斜率表示物体的速度,斜率的大小表示速度的大小,斜率的正负反映了速度的方向.④明确图象与坐标轴所围的面积的意义.⑤明确两条图线交点的意义.二、牛顿第二定律的四性性质内容瞬时性力与加速度同时产生、同时消失、同时变化同体性在公式F=ma中,m、F、a都是同一研究对象在同一时刻对应的物理量矢量性加速度与合力方向相同独立性当物体受几个力的作用时,每一个力分别产生的加速度只与此力有关,与其他力无关;物体的加速度等于所有分力产生的加速度分量的矢量和三、超重与失重1.物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时处于超重状态,此时物体重力的效果变大.2.物体具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时处于失重状态,此时物体重力的效果变小;物体具有向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态,此时物体重力的效果消失.注意:①重力的效果指物体对水平面的压力、对竖直悬绳的拉力以及浮力等;②物体处于超重或失重(含完全失重)状态时,物体的重力并不因此而变化.四、力F与直线运动的关系【高频考点突破】考点一匀变速直线运动规律的应用匀变速直线运动问题,涉及的公式较多,求解方法较多,要注意分清物体的运动过程,选取简洁的公式和合理的方法分析求解,切忌乱套公式,一般情况是对任一运动过程寻找三个运动学的已知量,即知三求二,若已知量超过三个,要注意判断,如刹车类问题,若已知量不足三个,可进一步寻找该过程与另一过程有关系的量,或该物体与另一物体有关系的量,一般是在时间、位移、速度上有关系,然后联立关系式和运动学公式求解,且解题时一定要注意各物理量的正负.例1、质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F,其运动的v-t图象如图2-1所示.g取10 m/s2,求:(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ;(2)水平推力F的大小;(3)0~10 s内物体运动位移的大小.图2-1热点二追及、相遇问题1.基本思路2.追及问题中的临界条件(1)速度大者减速(如匀减速直线运动)追速度小者(如匀速运动):①当两者速度相等时,若追者位移仍小于被追者位移,则永远追不上,此时两者间有最小距离.②若两者速度相等时,两者的位移也相等,则恰能追上,也是两者避免碰撞的临界条件.③若两者位移相等时,追者速度仍大于被追者的速度,则被追者还有一次追上追者的机会,其间速度相等时两者间距离有一个较大值.(2)速度小者加速(如初速度为零的匀加速直线运动)追速度大者(如匀速运动):①当两者速度相等时有最大距离.②当两者位移相等时,即后者追上前者.3.注意事项(1)追者和被追者速度相等是能追上、追不上或两者间距最大、最小的临界条件.(2)被追的物体做匀减速直线运动时,要判断追上时被追的物体是否已停止.例2、为了体现人文关怀,保障市民出行安全和严格执法,各大都市交管部门强行推出了“电子眼”,据了解,在城区内全方位装上“电子眼”后,机动车擅自闯红灯的记录大幅度减少,因闯红灯引发的交通事故也从过去的5%下降到1%.现有甲、乙两辆汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s).已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,g取10 m/s2.求:(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m,他采取上述措施能否避免闯红灯?(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离?考点三动力学的两类基本问题1.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就是确定了物体的运动情况.2.已知物体的运动情况,确定物体的受力情况处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况.例3、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m.求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力.求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.(3)为使飞行器不致坠落到地面,则落地前速度应减小到零.飞行器先加速下落,恢复升力后减速下落.加速下落时,a3=mg-Ffm=8 m/s2,h3=232mva,(10分)减速下落时,a4=F+Ff-mgm=6 m/s2,h4=242mva,(12分)因h3+h4≤h,故得vm≤2a3a4ha3+a4=12 2 m/s.(13分)故从开始下落到恢复升力的时间t=vma3=322s.(15分)【答案】(1)4 N (2)42 m (3)322s热点四动力学中的临界问题解答物理临界问题的关键是从题述信息中寻找出临界条件.许多临界问题题述中常用“恰好”、“最大”、“至少”、“恰好不相撞”、“恰好不脱离”……词语对临界状态给出暗示.也有些临界问题中不显含上述常见的“临界术语”,但审题时会发现某个物理量在变化过程中会发生突变,则该物理量突变时物体所处的状态即为临界状态.审题时,一定要抓住这些特定的词语,明确含义,挖掘内涵,找出临界条件.例4、如图2-3所示,倾角为α的光滑斜面体上有一个质量为m的小球被平行于斜面的细绳系于斜面上,斜面体放在水平面上.图2-3(1)要使小球对斜面体无压力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向;(2)要使小球对细绳无拉力,求斜面体运动的加速度范围,并说明其方向;(3)若已知α=60°,m=2 kg,当斜面体以加速度a=10 m/s2向右匀加速运动时,求细绳对小球的拉力.取g=10 m/s2.(2)当小球对细绳刚好无拉力时,小球只受重力G和斜面的支持力FN,如图2-4乙所示,斜面的支持力FN 的水平分力使小球向左加速运动.由FNcosα-mg=0,F N sinα=ma1,联立解得a1=gtanα所以在小球对细绳无拉力时,若要使小球与斜面体以相同的加速度运动,则斜面体必须以a1=gtanα向左加速运动.如果斜面体的加速度大于a1,则小球会相对于斜面向上滑动;如果斜面体的加速度小于a1,则小球会相对于斜面向下滑动,此时细绳拉力不为0.所以当斜面体向左运动的加速度a1≥gtanα时小球对细绳无拉力.(3)由(1)可知,对斜面体刚好无压力时,斜面体加速度a0=gcotα=33×10 m/s2.而题设斜面体以加速度a=10 m/s2向右匀加速运动,加速度大于a,因此,这时小球对斜面无压力,且小球飞离斜面,如图2-4丙所示,设此时细绳与水平方向夹角为θ,则有FT ′sinθ-mg=0,FT′cosθ=ma联立解得小球所受细绳拉力FT′=2mg=20 2 N,拉力方向与水平方向的夹角θ=45°.【难点探究】难点一两类动力学问题1.已知物体的受力情况,确定物体的运动情况处理方法:已知物体的受力情况,可以求出物体的合外力,根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度,再利用物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度,也就是确定了物体的运动情况.2.已知物体的运动情况,确定物体的受力情况处理方法:已知物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合外力,由此推断物体受力情况.3.两类问题涉及知识较多(如物体受力分析、牛顿第二定律、运动学方程),综合考查学生对力学知识的掌握及应用能力,有时会考查多阶段、多过程问题,求解时注意分析每一个阶段或过程所用到的动力学知识,分清已知量和待求量.两类问题并没有绝对地独立,有时在题目中相互交叉.研究运动的加速度是解题的桥梁和纽带,是顺利求解的关键.例1、如图1-2-1所示,一重为10 N的小球,在F=20 N的竖直向上的拉力作用下,从A点由静止出发沿AB向上运动,F作用1.2 s后撤去.已知杆与球间的动摩擦因数为36,杆足够长,试求从撤去力F开始计时,小球经多长时间将经过距A点为2.25 m的B点.(取g=10 m/s2)图1-2-1此时x1+x2=2.4 m>xAB,因此小球在上冲阶段将通过B点,有xAB-x1=v1t3-12a2t23解得:t3=0.2 s或t3=0.6 s>t2(舍去)小球返回时有:Gsin 30°-μGcos 30°=ma3解得:a3=2.5 m/s21.整体法与隔离法:在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体(当成一个质点),只分析整体所受的外力,应用牛顿第二定律列方程即可;如果需要知道物体之间的相互作用力,就需要把某一个物体从系统中隔离出来,分析这个物体受到的所有力,应用牛顿第二定律列出方程.在处理具体问题时,一般先整体再隔离.2.合成法:物体在两个力作用下加速运动时,可利用平行四边形定则确定两个力与合力的关系.注意合力的方向与加速度的方向相同.3.正交分解法:物体在三个或三个以上的力作用下加速运动时,常用正交分解法处理.一般分解力(也可分解加速度),分解的正交方向应尽量减少要分解的力的个数.4.临界条件法(极限法):物理过程中某个物理量发生变化,当变化到一定程度时,物体的状态会发生突变.如果把变化条件找到,就可利用其讨论有关问题. 例 2、如图1-2-2所示,倾角为α的等腰三角形斜面固定在水平面上,一足够长的轻质绸带跨过斜面的顶端铺放在斜面的两侧,绸带与斜面间无摩擦.现将质量分别为M 、m(M>m)的小物块同时轻放在斜面两侧的绸带上,两物块与绸带间的动摩擦因数相等,且最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等.在α角取不同值的情况下,下列说法正确的有( )图1-2-2A .两物块所受摩擦力的大小总是相等B .两物块不可能同时相对绸带静止C .M 不可能相对绸带发生滑动D .m 不可能相对斜面向上滑动 【答案】AC【解析】 轻质丝绸无质量,对于丝绸而言,受到M 、m 的摩擦力都和丝绸中的张力大小相等,所以两物块所受摩擦力的大小总是相等,故最大摩擦力为丝绸与m 间的最大静摩擦力,所以M 不可能相对丝绸滑动,故A 、C 正确;若两物块同时相对绸带静止,此时对整体分析:Mgsinα-mgsinα=(M +m)a ,对m 分析:f -mgsinα=ma ,且f≤μmgcosα,解之得tanα≤μM +m 2M,调整α角取值即可满足此条件,故两物块可以相对丝绸静止,M 相对斜面下滑,m 相对斜面上滑,所以B 、D 错误.【点评】解答本题的关键是明确滑块与丝绸之间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,滑块不可能相对丝绸滑动.因丝绸与斜面之间无摩擦,轻质丝绸相当于跨过斜面顶端的光滑滑轮,丝绸上的张力与M、m受到的静摩擦力相等.难点三涉及传送带的动力学问题物体在传送带上运动的问题,应以地面为参考系,首先根据牛顿第二定律确定其加速度的大小和方向,然后根据直线运动规律分析其运动情况.特别应关注物体的速度与传送带速度相等后的受力情况是否发生变化.例3、传送带以恒定速度v=4 m/s顺时针运行,传送带与水平面的夹角θ=37°.现将质量m=2 kg的小物品轻放在其底端(小物品可看成质点),平台上的人通过一根轻绳用恒力F=20 N拉小物品,经过一段时间物品被拉到离地高为H=1.8 m的平台上,如图1-2-4所示.已知物品与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g取10 m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:(1)物品从传送带底端运动到平台上所用的时间是多少?(2)若在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,则物品还需多少时间才能离开皮带?图1-2-4(2)在物品与传送带达到同速瞬间撤去恒力F,则有:μmgcos37°-mgsin37°=ma2解得:a2=-2 m/s2假设物品能向上匀减速运动到速度为零,则通过的位移为x=0-v22a2=4 m>x2故物品向上匀减速运动未达到速度为零时即已脱离传送带.由x2=vt3+12a2t23解得t3=(2±2)s所以t3=(2-2)s【点评】有恒力F作用时,当物品速度与传送带速度相等时,沿传送带向上的滑动摩擦力消失,变为沿传送带向下的静摩擦力,随后物品做匀速运动.难点四直线运动中的动态分析例4、如图1-2-6所示,运动员“10 m跳板跳水”运动的过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置B压到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中.跳板自身重力忽略不计,则下列说法正确的是( )图1-2-6A.运动员向下运动(B→C)的过程中,先失重后超重,对板的压力先减小后增大B.运动员向下运动(B→C)的过程中,先失重后超重,对板的压力一直增大C.运动员向上运动(C→B)的过程中,先超重后失重,对板的压力先增大后减小D.运动员向上运动(C→B)的过程中,先超重后失重,对板的压力一直减小【高考预测】预测角度1 匀速直线运动1.一架飞机水平匀速地在某同学头顶飞过,当他听到飞机的发动机声从头顶正上方传来时,发现飞机在他前上方约与地面成60°角的方向上,据此可估算出此飞机的速度约为声速的多少倍?【解题思路】飞机水平匀速飞行,而当人听到声音时,飞机在人的前上方,此时人、飞机、开始时人的头顶正上方飞机的位置构成一直角三角形。
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回扣点一 弹力、摩擦力 牛顿运动定律
1.弹力大小与方向
2.摩擦力要分“静”与“动”
计算摩擦力时,首先要判断是静摩擦力还是滑动摩擦力.
(1)静摩擦力要根据物体的运动状态,通过平衡条件、牛顿运动定律或动能定理求解;静摩擦力可在0~F fm 范围变化以满足物体的运动状态需求,当超过最大静摩擦力F fm 后变为滑动摩擦力;
(2)滑动摩擦力可通过
⎩
⎪⎨
⎪⎧
F f =μF N 平衡条件、牛顿运动定律或动能定理求解.
3.牛顿第二定律(F =ma )的理解 (1)矢量性:a 与F 方向相同. (2)瞬时性:a 与F 对应同一时刻. (3)因果性:F 是产生a 的原因.
(4)独立性:每一个力都可以产生各自的加速度. 4.四个典型加速度
(1)沿粗糙水平面上滑行加速度:a =μg ; (2)沿光滑斜面上滑或下滑加速度:a =g sin α. (3)沿粗糙斜面上滑加速度:a =g sin α+μg cos α (4)沿粗糙斜面下滑加速度:a =g sin α-μg cos α. 5.从加速度看超重、失重
(1)当物体具有向上或斜向上的加速度时处于超重状态; (2)当物体具有向下或斜向下的加速度时处于失重状态;
(3)当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态.
1.分力垂直最小
两个分力F1和F2的合力为F,若已知合力(或一个分力)的大小和方向,又知一个分力(或合力)的方向,则另一个分力与已知方向不知大小的那个力垂直时有最小值.(如图1)
图1
2.连接体力的分配
一起加速运动的物体系统,若力是作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为F N=m2F
m1+m2
,与有无摩擦无关,平面、斜面、竖直方向都一样.(如图2)
图2
3.飘起、滑动有临界(注意α或θ的位置,如图3)
图3
4.合力为零速度最大
若物体所受外力为变力,物体做非匀变速直线运动,则速度最大时合力为零.(如图4)
图4。