(人教版)高中物理必修1课件：第4章 牛顿运动定律4 章末高效整合
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水平方向：Ff＝ma① 竖直方向：FN＝mg② 又 Ff＝μFN③ 由①②③式解得 a＝5 m/s2 设经过时间 t1，物体的速度与传送带的速度相同，根据匀加速直线运动的速 度公式得
v＝at1④ 解得 t1＝0.4 s 物体在时间 t1 内的位移 x1＝12at21＝12×5×0.42 m＝0.4 m 物体位移为 0.4 m 时，物体的速度与传送带的速度相同，则 0.4 s 后物体以与 传送带相同的速度 v 做匀速运动，则 x2＝vt2⑤ 又 x2＝x－x1＝10 m－0.4 m＝9.6 m 代入⑤式得 t2＝4.8 s 则传送带将该物体传送 x＝10 m 的距离所需时间为 t＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s。 答案： 5.2 s
答案： mAm＋BmBF
传送带问题 传送带是实际生活中经常遇到的一类运输工具，是动力学中一个重要的物理 模型。 1．传送带模型题的分析流程
2．解题中应注意 (1)在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向) 点，给运动分段。 (2)判定运动中的速度变化(即相对运动方向和对地速度变化)的关键是 v 物与 v 传的大小与方向，对二者的比较是决定解题方向的关键。
答案： BC
5．(多选)(2015·课标全国卷Ⅰ·20)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜 面，其运动的 v -t 图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的 v0、v1、t1 均为已知 量，则可求出( )
A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度
第四章
牛顿运动定律
网络构建
牛顿第一定律
牛 顿 牛顿第二定律 运 动 定 牛顿第三定律 律
超重与失重
专题突破
物理 必修1
第四•1、章所有高尚牛教育顿的运课程动表定里都律不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新网发现络，构至建少由他们重建专。题突破
如图所示，A、B 两木块的质量分别为 mA、mB， 在水平推力 F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求 A、B 间 的弹力 FN。
解析： 这里有 a、FN 两个未知数，需要建立两个方程，取两次研究对象。 比较后可知，分别以 B 和 A、B 整体为研究对象较为简单(它们在水平方向上都只 受到一个力作用)。对于 A、B 整体有 F＝(mA＋mB)a，对于 B 有 FN＝mBa，联立 可得 FN＝mAm＋BmBF。
答案： AD
3．(多选)(2015·海南单科·8)如图，物块 a、b 和 c 的质量相同，a 和 b、b 和 c
之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连，通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O，
整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S1 和
S2相对于原长的伸长分别记为 Δl1和 Δl2，重力加速度大小为 g。在剪断的瞬间( )
牛顿第二定律与图象的综合应用问题 动力学中常见的图象有：a -F 图象，a -M1 图象，F -t 图象，v -t 图象及 a -t 图 象等，这些图象既可以描述物体受力或运动的全过程，又可以描述临界点(速度大 小、方向变化或加速度大小、方向变化)的受力或运动。
粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力 F 及运动速度 v 随时间变化的图象如图甲和图乙所示。取重力加速度 g＝10 m/s2。 求：
如图所示，有一水平传送带以 v＝2 m/s 的速度匀速运动，现将一 物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.5，则传送带将 该物体传送 x＝10 m 的距离所需时间为多少？(取重力加速度 g＝10 m/s2，传送带 足够长)
思路点拨：
解析： 设物体的质量为 m，以物体为研究对象进行受力分析，如图所示， 物体在竖直方向受到重力和支持力，在水平方向受到滑动摩擦力，做初速度 v0＝ 0、加速度为 a 的匀加速直线运动。则
解析： 由图(b)可求出 0～t1 和 t1～2t1 时间内物块的加速度分别为 a1＝0－t1v0、 a2＝－vt11－0。设斜面的倾角为 θ，由牛顿第二定律得，上滑时－(mgsin θ＋μmgcos θ)＝ma1，下滑时 μmgcos θ－mgsin θ＝ma2，联立可求得物块与斜面间的动摩擦因 数 μ 及斜面的倾角 θ，A、C 正确；从以上两个方程可知，物块质量被约去，即不 可求，B 错；物块沿斜面向上滑行的最大高度 H＝2va201sin θ 可求，D 正确。
A．a1＝3g
B．a1＝0
C．Δl1＝2Δl2
D．Δl1＝Δl2
解析： 设物体的质量为 m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没 有来得及改变，所以剪断细线的瞬间 a 受到重力和弹簧 S1 的拉力 FT1，剪断前对 b、c 和弹簧组成的整体分析可知 FT1＝2mg，故 a 受到的合力 F＝mg＋FT1＝mg ＋2mg＝3mg，故加速度 a1＝mF＝3g，A 正确，B 错误；设弹簧 S2 的拉力为 FT2， 则 FT2＝mg，根据胡克定律 F＝kΔx 可得 Δl1＝2Δl2，C 正确，D 错误。
间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A．8
B．10
C．15
D．18
解析： 设每节车厢的质量为 m，这列车厢的节数为 n，东边车厢的节数为 x，西边车厢的节数为 n－x。当机车在东边拉车厢时，对西边车厢受力分析，由 牛顿第二定律可得 F＝(n－x)ma；当机车在西边拉车厢时，对东边车厢受力分析， 由牛顿第二定律可得 F＝23max，联立可得 n＝53x，x 为 3 的倍数，则 n 为 5 的倍 数，选项 B、C 正确，选项 A、D 错误。
(1)前2 s内物体运动的加速度和位移； (2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ。 思路点拨： 解答本题时应注意以下三点： (1)根据图象将物体的运动过程及受力过程进行分段分析。 (2)弄清每一段的受力特点和运动特点。 (3)分析物体是否还受其他力的作用。
解析： (1)由 v -t 图象可知，物体在前 2 s 内做匀加速直线பைடு நூலகம்动，前 2 s 内物 体运动的加速度为
体验高考
1.(2015·重庆理综·5)若货物随升降机运动的 v -t 图象如图所示(竖直向上为 正)，则货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )
解析： 由v t图象可知，有两段时间匀速运动，支持力等于重力，由牛顿 第二定律F－mg＝ma知，加速度为负时，处于失重状态；支持力小于重力，加 速度为正时，处于超重状态，支持力大于重力，所以B项正确。
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。 他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能 在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
【规律方法】 运用题目给定的图象解答物理问题的一般步骤 (1)看坐标轴，弄清坐标轴所表示的物理量，明确因变量(纵轴表示的量)与自 变量(横轴表示的量)间的制约关系。 (2)看图线，识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程。 (3)看交点，弄清两个相关量的变化范围及给定的相关条件，明确图线与坐标 轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴所围面积的物理意义。
连接体问题 1．连接体问题 连接体是指运动中几个物体叠放一起，或并排挤放在一起，或用细绳、细杆 连接在一起组成的物体组(又叫物体系)。如下图所示的这些情景：
这些物体一般具有相同的运动情况(如有相同的速度、加速度等)。 2．处理连接体问题的一般思路 处理连接体问题的方法：整体法与隔离法。可先整体后隔离，也可先隔离后 整体，两种方法所使用的规律都是牛顿运动定律。
a＝ΔΔvt ＝42 m/s2＝2 m/s2 前 2 s 内物体运动的位移为 x＝12at2＝4 m
(2)物体受力如图所示。对于前 2 s，由牛顿第二定律得 F－F1＝ma，F1＝μmg 2 s 后物体做匀速直线运动，由平衡条件得 F′＝F1 由 F -t 图象知 F＝15 N，F′＝5 N 代入数据解得 m＝5 kg，μ＝0.1。 答案： (1)2 m/s2 4 m (2)5 kg 0.1
答案： B
2．(多选)(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时
间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力( )
A．t＝2 s 时最大
B．t＝2 s 时最小
C．t＝8.5 s 时最大
D．t＝8.5 s 时最小
解析： 由题图知，在上升过程中，在 0～4 s 内，加速度方向向上，FN－ mg＝ma，所以向上的加速度越大，电梯对人的支持力就越大，由牛顿第三定律 可知，人对电梯的压力就越大，故 A 正确，B 错误；由题图知，在 7～10 s 内加 速度方向向下，由 mg－FN＝ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小， 故 C 错误，D 正确。
答案： ACD
加强练
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章末自测
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谢谢观看！
答案： AC
4．(多选)(2015·新课标全国Ⅱ·20)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已
用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶
时，连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F；当机车在西边拉着车厢
以大小为23a 的加速度向西行驶时，P 和 Q 间的拉力大小仍为 F。不计车厢与铁轨
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
体验高考
加强练
章末自测
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
v＝at1④ 解得 t1＝0.4 s 物体在时间 t1 内的位移 x1＝12at21＝12×5×0.42 m＝0.4 m 物体位移为 0.4 m 时，物体的速度与传送带的速度相同，则 0.4 s 后物体以与 传送带相同的速度 v 做匀速运动，则 x2＝vt2⑤ 又 x2＝x－x1＝10 m－0.4 m＝9.6 m 代入⑤式得 t2＝4.8 s 则传送带将该物体传送 x＝10 m 的距离所需时间为 t＝0.4 s＋4.8 s＝5.2 s。 答案： 5.2 s
答案： mAm＋BmBF
传送带问题 传送带是实际生活中经常遇到的一类运输工具，是动力学中一个重要的物理 模型。 1．传送带模型题的分析流程
2．解题中应注意 (1)在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向) 点，给运动分段。 (2)判定运动中的速度变化(即相对运动方向和对地速度变化)的关键是 v 物与 v 传的大小与方向，对二者的比较是决定解题方向的关键。
答案： BC
5．(多选)(2015·课标全国卷Ⅰ·20)如图(a)，一物块在 t＝0 时刻滑上一固定斜 面，其运动的 v -t 图线如图(b)所示。若重力加速度及图中的 v0、v1、t1 均为已知 量，则可求出( )
A．斜面的倾角 B．物块的质量 C．物块与斜面间的动摩擦因数 D．物块沿斜面向上滑行的最大高度
第四章
牛顿运动定律
网络构建
牛顿第一定律
牛 顿 牛顿第二定律 运 动 定 牛顿第三定律 律
超重与失重
专题突破
物理 必修1
第四•1、章所有高尚牛教育顿的运课程动表定里都律不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
•2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新网发现络，构至建少由他们重建专。题突破
如图所示，A、B 两木块的质量分别为 mA、mB， 在水平推力 F 作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求 A、B 间 的弹力 FN。
解析： 这里有 a、FN 两个未知数，需要建立两个方程，取两次研究对象。 比较后可知，分别以 B 和 A、B 整体为研究对象较为简单(它们在水平方向上都只 受到一个力作用)。对于 A、B 整体有 F＝(mA＋mB)a，对于 B 有 FN＝mBa，联立 可得 FN＝mAm＋BmBF。
答案： AD
3．(多选)(2015·海南单科·8)如图，物块 a、b 和 c 的质量相同，a 和 b、b 和 c
之间用完全相同的轻弹簧 S1 和 S2 相连，通过系在 a 上的细线悬挂于固定点 O，
整个系统处于静止状态。现将细线剪断，将物块 a 的加速度的大小记为 a1，S1 和
S2相对于原长的伸长分别记为 Δl1和 Δl2，重力加速度大小为 g。在剪断的瞬间( )
牛顿第二定律与图象的综合应用问题 动力学中常见的图象有：a -F 图象，a -M1 图象，F -t 图象，v -t 图象及 a -t 图 象等，这些图象既可以描述物体受力或运动的全过程，又可以描述临界点(速度大 小、方向变化或加速度大小、方向变化)的受力或运动。
粗糙的水平地面上一物体在水平拉力作用下做直线运动，水平拉力 F 及运动速度 v 随时间变化的图象如图甲和图乙所示。取重力加速度 g＝10 m/s2。 求：
如图所示，有一水平传送带以 v＝2 m/s 的速度匀速运动，现将一 物体轻轻放在传送带上，若物体与传送带间的动摩擦因数为 μ＝0.5，则传送带将 该物体传送 x＝10 m 的距离所需时间为多少？(取重力加速度 g＝10 m/s2，传送带 足够长)
思路点拨：
解析： 设物体的质量为 m，以物体为研究对象进行受力分析，如图所示， 物体在竖直方向受到重力和支持力，在水平方向受到滑动摩擦力，做初速度 v0＝ 0、加速度为 a 的匀加速直线运动。则
解析： 由图(b)可求出 0～t1 和 t1～2t1 时间内物块的加速度分别为 a1＝0－t1v0、 a2＝－vt11－0。设斜面的倾角为 θ，由牛顿第二定律得，上滑时－(mgsin θ＋μmgcos θ)＝ma1，下滑时 μmgcos θ－mgsin θ＝ma2，联立可求得物块与斜面间的动摩擦因 数 μ 及斜面的倾角 θ，A、C 正确；从以上两个方程可知，物块质量被约去，即不 可求，B 错；物块沿斜面向上滑行的最大高度 H＝2va201sin θ 可求，D 正确。
A．a1＝3g
B．a1＝0
C．Δl1＝2Δl2
D．Δl1＝Δl2
解析： 设物体的质量为 m，剪断细线的瞬间，细线的拉力消失，弹簧还没 有来得及改变，所以剪断细线的瞬间 a 受到重力和弹簧 S1 的拉力 FT1，剪断前对 b、c 和弹簧组成的整体分析可知 FT1＝2mg，故 a 受到的合力 F＝mg＋FT1＝mg ＋2mg＝3mg，故加速度 a1＝mF＝3g，A 正确，B 错误；设弹簧 S2 的拉力为 FT2， 则 FT2＝mg，根据胡克定律 F＝kΔx 可得 Δl1＝2Δl2，C 正确，D 错误。
间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A．8
B．10
C．15
D．18
解析： 设每节车厢的质量为 m，这列车厢的节数为 n，东边车厢的节数为 x，西边车厢的节数为 n－x。当机车在东边拉车厢时，对西边车厢受力分析，由 牛顿第二定律可得 F＝(n－x)ma；当机车在西边拉车厢时，对东边车厢受力分析， 由牛顿第二定律可得 F＝23max，联立可得 n＝53x，x 为 3 的倍数，则 n 为 5 的倍 数，选项 B、C 正确，选项 A、D 错误。
(1)前2 s内物体运动的加速度和位移； (2)物体的质量m和物体与地面间的动摩擦因数μ。 思路点拨： 解答本题时应注意以下三点： (1)根据图象将物体的运动过程及受力过程进行分段分析。 (2)弄清每一段的受力特点和运动特点。 (3)分析物体是否还受其他力的作用。
解析： (1)由 v -t 图象可知，物体在前 2 s 内做匀加速直线பைடு நூலகம்动，前 2 s 内物 体运动的加速度为
体验高考
1.(2015·重庆理综·5)若货物随升降机运动的 v -t 图象如图所示(竖直向上为 正)，则货物受到升降机的支持力 F 与时间 t 关系的图象可能是( )
解析： 由v t图象可知，有两段时间匀速运动，支持力等于重力，由牛顿 第二定律F－mg＝ma知，加速度为负时，处于失重状态；支持力小于重力，加 速度为正时，处于超重状态，支持力大于重力，所以B项正确。
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍受。 他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不能 在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
【规律方法】 运用题目给定的图象解答物理问题的一般步骤 (1)看坐标轴，弄清坐标轴所表示的物理量，明确因变量(纵轴表示的量)与自 变量(横轴表示的量)间的制约关系。 (2)看图线，识别两个相关量的变化趋势，从而分析具体的物理过程。 (3)看交点，弄清两个相关量的变化范围及给定的相关条件，明确图线与坐标 轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴所围面积的物理意义。
连接体问题 1．连接体问题 连接体是指运动中几个物体叠放一起，或并排挤放在一起，或用细绳、细杆 连接在一起组成的物体组(又叫物体系)。如下图所示的这些情景：
这些物体一般具有相同的运动情况(如有相同的速度、加速度等)。 2．处理连接体问题的一般思路 处理连接体问题的方法：整体法与隔离法。可先整体后隔离，也可先隔离后 整体，两种方法所使用的规律都是牛顿运动定律。
a＝ΔΔvt ＝42 m/s2＝2 m/s2 前 2 s 内物体运动的位移为 x＝12at2＝4 m
(2)物体受力如图所示。对于前 2 s，由牛顿第二定律得 F－F1＝ma，F1＝μmg 2 s 后物体做匀速直线运动，由平衡条件得 F′＝F1 由 F -t 图象知 F＝15 N，F′＝5 N 代入数据解得 m＝5 kg，μ＝0.1。 答案： (1)2 m/s2 4 m (2)5 kg 0.1
答案： B
2．(多选)(2015·江苏单科)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时
间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力( )
A．t＝2 s 时最大
B．t＝2 s 时最小
C．t＝8.5 s 时最大
D．t＝8.5 s 时最小
解析： 由题图知，在上升过程中，在 0～4 s 内，加速度方向向上，FN－ mg＝ma，所以向上的加速度越大，电梯对人的支持力就越大，由牛顿第三定律 可知，人对电梯的压力就越大，故 A 正确，B 错误；由题图知，在 7～10 s 内加 速度方向向下，由 mg－FN＝ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小， 故 C 错误，D 正确。
答案： ACD
加强练
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答案： AC
4．(多选)(2015·新课标全国Ⅱ·20)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已
用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶
时，连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力大小为 F；当机车在西边拉着车厢
以大小为23a 的加速度向西行驶时，P 和 Q 间的拉力大小仍为 F。不计车厢与铁轨
•3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。
体验高考
加强练
章末自测
•4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。
•5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021