高中物理必修一 第四章 章末复习提升
高中物理新教材同步 选择性必修第一册 第4章 章末素养提升
章末素养提升物理观念光的几种现象光的折射：(1)折射定律：n＝sin θ1sin θ2，光从真空斜射入任何介质时，θ1>θ2(2)折射率与传播速度的关系：n＝cv光的全反射：(1)条件：光从光密介质斜射向光疏介质、入射角大于或等于临界角(2)临界角C计算公式：sin C＝1n光的干涉：(1)双缝干涉①条件：两列频率相同、相位差恒定、振动方向相同的光②条纹间距：Δx＝ldλ③干涉图样：单色光是明暗相间、间隔均匀的条纹(2)薄膜干涉光的衍射：(1)发生明显衍射的条件：障碍物或狭缝的尺寸足够小(2)衍射图样：单色光是明暗相间、间隔不均匀的条纹(3)实例：单缝衍射、圆孔衍射、泊松亮斑光的偏振：(1)偏振光与自然光的区别(2)偏振现象证明光是横波激光：(1)特点：相干性好、平行度好、亮度高(2)应用：光纤通信、激光测距、激光雷达、医疗、全息照相等科学思维模型构建通过构建光路模型，解释反射、折射等现象.光的本性认识通过对光的衍射、干涉、偏振等现象的研究与理解，知道光具有波动性，对光的本性有了初步的认识科学探究 1.测量玻璃的折射率2.用双缝干涉测量光的波长科学态度与责任通过了解光的衍射、干涉、光纤和激光技术的应用等，了解科学、技术和社会的关系例1(多选)下列四幅图为光的相关现象，以下说法正确的是()A．图甲为a、b两束单色光分别通过同一双缝干涉实验器材形成的图样，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b光的大B．图乙为光导纤维示意图，内芯的折射率比外套的折射率小C．图丙为薄膜干涉示意图，两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果D．图丁中，用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏上有亮线答案AC解析根据光的干涉条纹间距公式Δx＝ldλa光的干涉条纹比b光的宽，所以λa＞λb，n a＜n b，在同种均匀介质中，a光的传播速度比b 光的大，故A正确；光导纤维的原理是利用光的全反射，全反射的条件是从光密介质射向光疏介质，所以内芯的折射率比外套的折射率大，故B错误；两玻璃板的中间一端用薄片垫起，构成空气劈尖，干涉条纹的产生是由于光在空气薄膜的上下两表面反射形成的两列光波叠加的结果，故C正确；题图丁用自然光照射透振方向(箭头所示)互相垂直的前后两个竖直放置的偏振片，光屏没有亮线，故D错误。
人教版高一物理必修1课件第四章牛顿运动定律章末整合提升
[例 4] (多选)如图所示，粗糙的水平地面上有三块材料完 全相同的木块 A、B、C，质量均为 m，B、C 之间用轻质细绳连 接．现用一水平恒力 F 作用在 C 上，三者开始一起做匀加速运 动，运动过程中把一块橡皮泥粘在某一块上面，系统仍加速运 动，且始终没有相对滑动．则在粘上橡皮泥并达到稳定后，下 列说法正确的是( AD )
(1)物块 A 刚滑上木板 B 时的速度大小； (2)物块 A 从刚滑上木板 B 到相对木板 B 静止共经历了多长 时间？木板 B 有多长？
[解析] (1)物块 A 从斜面滑下的加速度为 a1，则 mAgsinθ－ μ1mAgcosθ＝mAa1
解得 a1＝4 m/s2 物块 A 滑到木板 B 上时的速度为 v1＝ 2a1x0＝ 2×4×8 m/s＝8 m/s. (2)物块 A 在木板 B 上滑动时，A 减速，B 加速，它们在水 平方向上的受力大小相等，又因为它们的质量相等，故它们的加
速度大小相等，数值为 a2＝μ2mmAAg＝μ2g＝2 m/s2
设木板 B 的长度为 L，二者最终的共同速度为 v2，在达到最 大速度时，木板 B 滑行的距离为 x
利用位移关系
得 v1t2－12a2t22－12a2t22＝L 对物块 A 有 v2＝v1－a2t2 v22－v12＝－2a2(x＋L)
2．合外力与速度同向时，物体加速，反之减速．
3．力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即力 →加速度→速度变化(运动状态变化)，物体所受到的合外力决定 了物体当时加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内 速度的变化量的大小．加速度大小与速度大小无必然的联系．
[例 1] (多选)一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动， 小球通过细绳与车顶相连．某时刻小球正处于如图所示状态．设 斜面对小球的支持力为 FN，细绳对小球的拉力为 FT，关于此时 刻小球的受力情况，下列说法正确的是( AB )
新教材教科版物理必修第一册课件：第4章牛顿运动定律章末综合提升
(2)在水平地面上加速时 F2－μmg＝ma2 代入数据得 a2＝2 m/s2 关闭油门后减速 μmg＝ma3，代入数据得 a3＝5 m/s2 设关闭油门时轿车的速度为 v2，有 v222－a2v21＋2va223＝x2 得 v2＝20 m/s，t＝v2－a2 v1＝5 s 即在水平地面上加速的时间不能超过 5 s.
若粘在 B 木块上，隔离 C 木块，F－T′2＝ma′得 T′2＝F－ma′＝F－ 3mm＋Fm′>23F，故绳 2 上拉力变大，故选项 C 正确；若粘在 C 木块上， 则由上面分析知，绳 1、2 的拉力均减小，故选项 D 正确．]
培养 层素 养升 华
整体法与隔离法求解加速度 如图所示，物块 A 的质量是 B 的 2 倍，在恒力 F 作用下，在水 平面上做匀加速直线运动．若水平面光滑，物块 A 的加速度大小为 a1，物块 A、B 间的相互作用力大小为 N1；若水平面粗糙，且物块 A、 B 与水平面间的动摩擦因数相同，物块 B 的加速度大小为 a2，物块 间的相互作用力大小为 N2，试分析下列问题．
[答案] 0.4F
[素养点评] 此题很多学生容易对 6 号木块或 7 号木块单独隔离分析，发现 很复杂并不能解决，对以运用隔离法求解问题时，巧选研究对象很 重要．
Thank you for watching !
3．水平面光滑时，对 A、B 整体分析，有 a1＝m＋F2m＝3Fm，对 B 分析有 N1＝ma1＝F3；水平面粗糙时，对 A、B 整体分析有 a2＝F3－mf ＝3Fm－μg.对 B 分析有 N2＝ma2＋μmg＝F3，则 N1＝N2.
4．两个物体加速度一样，且不需要求两个物体之间的作用力时， 应该对整体受力分析；当求两物体之间的作用力或者两物体加速度 不相同时，应该隔离分析．
第4章章末归纳提升
)
图 4－ 2
物理[HK· 必修1]
【解析】
由物体的平衡条件可知mAgcos
θ＝mBg，则有
mA∶mB＝1∶cos θ，B项正确．
【答案】 B
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物理[HK· 必修1]
用“整体法”与“隔离法”解决物体 系统的平衡问题
1．整体法的含义 所谓整体法就是对物理问题的整体系统进行分析、研究的 方法． 2．整体法的优点 通过整体法分析物理问题，可以弄清系统的整体变化情 况，从整体上揭示事物的本质和变化规律，从而避开中间环节 的繁琐推算，能灵活地解决问题．
解题时可以以O点为研究对象，那么该点必然受到三个力 的作用，即重力G、杆对O点的拉力F1、横梁对O点的弹力F2， 如图所示．
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物理[HK· 必修1]
根据共点力平衡的特点可知，F1和F2的合力必然与重力G 大小相等，方向相反，作出平行四边形，根据受力图可知： G 20 F＝G，F1＝ ＝ N＝40 N sin 30° 1 2 G 20 F2＝ ＝ N＝20 3 N tan 30° 3 3 根据牛顿第三定律可知，杆OB所受的拉力与F1大小相等， 方向相反；横梁所受的压力与F2大小相等，方向相反．
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物理[HK· 必修1]
(2)直角三角形法 从力的作用点按照分力的作用方向画出力的平行四边形 后，算出对角线所表示的合力的大小．一般适用于作出的平行 四边形为矩形和菱形的情况，利用几何知识就可求解． 用直角三角形法进行计算时，同样要作出平行四边形，只 是可以不用取标度，各边的长短也不用太严格． (3)正交分解法 对于三个以上共点力求合力，用正交分解法比力的平行四 边形或三角形更简便．坐标轴的选取应尽可能使落在x、y轴上 的力多一些，使分解的力少一些．
人教版高中物理必修第1册 第4章 3 课后提升训练
第四章 3A组·基础达标1．下列说法正确的是( )A．物体所受合外力为零时，物体的加速度可以不为零B．物体所受合外力越大，速度越大C．速度方向、加速度方向、合外力方向总是相同的D．速度方向可与加速度方向成任意夹角，但加速度方向总是与合外力方向相同【答案】D【解析】由牛顿第二定律F＝ma知，F合为0，加速度为零；当F合越大，a也越大，由a＝ΔvΔt知，a大只能说明速度变化率大，速度不一定大，故A、B错误．F合，a，Δv三者方向一定相同，而速度方向与这三者方向不一定相同，C错误．D正确．2．竖直起飞的火箭在推动力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推动力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)( ) A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s2【答案】C【解析】设火箭的质量为m，根据牛顿第二定律可得，F－mg＝ma，所以F＝20m，当推动力增大到2F时，2F－mg＝ma′，即30m＝ma′，所以a′＝30 m/s2.3．建筑工人用图示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)( )A．510 N B．490 NC．890 N D．910 N【答案】B【解析】对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有F－mg＝ma，得绳子的拉力大小等于F＝210 N，然后再对人受力分析由平衡的知识得Mg＝F＋F N，得F N＝490 N，根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490 N，B正确．4．一辆洒水车的牵引力恒定，所受到的摩擦阻力跟车的质量成正比．此车在平直的粗糙路面上以一定的速度匀速行驶，在洒水的过程中，车的运动情况是( )A．保持原速做匀速直线运动B．变为匀加速运动C．变为加速度越来越小的变加速运动D．变为加速度越来越大的变加速运动【答案】D【解析】洒水车开始洒水时，匀速行驶，牵引力等于其所受的摩擦阻力，合外力为零，在洒水的过程中，洒水车的质量减小，所以摩擦阻力也在逐渐减小，此时合外力逐渐增大，洒水车的加速度逐渐增大，所以洒水车做加速度越来越大的变加速运动，故D正确．5．(浙江名校期中)古诗“西塞山前白鹭飞，桃花流水鳜鱼肥．”假设白鹭起飞后在某段时间内向前加速直线飞行，用F 表示此时空气对白鹭的作用力，下列关于F 的示意图最有可能正确的是( )ABCD【答案】B【解析】白鹭向前加速直线飞行，则合力水平向前，因重力竖直向下，则空气对白鹭的作用力应该斜向前上方，故B 图正确．6．如图所示，质量为m 的物体在水平拉力F 作用下，沿粗糙水平面做匀加速直线运动，加速度大小为a ；若其他条件不变，仅将物体的质量减为原来的一半，物体运动的加速度大小为a′，则( )A ．a′<aB ．a<a′<2aC ．a′＝2aD ．a′>2a【答案】D【解析】对物体，由牛顿第二定律得F －μmg＝ma ，F －μm 2g ＝m2a′，解得a ＝F m －μg，a′＝2Fm －μg＝2⎝ ⎛⎭⎪⎫F m －μg ＋μg＝2a ＋μg>2a，故D 正确，A 、B 、C 错误．7．如图，质量为M 的楔形物块静置在水平地面上，其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块，小物块与斜面之间存在摩擦．用恒力F 沿斜面向上拉小物块，使之匀速上滑．在小物块运动的过程中，楔形物块始终保持静止．地面对楔形物块的支持力为( )A ．(M ＋m)gB ．(M ＋m)g －FC ．(M ＋m)g ＋Fsin θD ．(M ＋m)g －Fsin θ【答案】D【解析】以物块和楔形物块整体为研究对象，受到重力(M ＋m)g ，拉力F ，地面的支持力F N 和摩擦力F f ，如图所示．根据平衡条件得，地面对楔形物块的支持力F N ＝(M ＋m)g －Fsin θ，故选D.8．如图所示，一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落，在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是( )A ．加速度越来越大，速度越来越小B ．加速度和速度都是先增大后减小C ．速度先增大后减小，加速度方向先向下后向上D ．速度一直减小，加速度大小先减小后增大 【答案】C【解析】在接触的第一个阶段mg>kx ，F 合＝mg －kx ，合力方向竖直向下，小球向下运动，x 逐渐增大，所以F 合逐渐减小，由a ＝F 合m 得，a ＝mg －kxm ，方向竖直向下，且逐渐减小，又因为这一阶段a 与v 都竖直向下，所以v 逐渐增大．当mg ＝kg<kg ，方向竖直向上，小球向下运动，x 继续增大，F 合增大，a ＝kx －mgm ，方向竖直向上，随x 的增大而增大，此时a 与v 方向相反，所以v 逐渐减小．综上所述，小球向下压缩弹簧的过程中，F 合的方向先向下后向上，大小先减小后增大；a 的方向先向下后向上，大小先减小后增大；v 的方向向下，大小先增大后减小．故C 正确，A 、B 、D 错误．9．如图，一小车上有一个固定的水平横杆，左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定，下端连接一质量为m 的小球P.横杆右边用一根细线吊一相同的小球Q.当小车沿水平面做直线运动时，细线保持与竖直方向的夹角为α，已知θ<α，不计空气阻力，重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )A ．小车一定向右做匀加速运动B ．轻杆对小球P 的弹力沿轻杆方向C ．小球P 受到的合力不一定沿水平方向D ．小球Q 受到的合力大小为mgtan α【答案】D【解析】对细线吊的小球研究，根据牛顿第二定律，得mgtan α＝ma ，得到a ＝gtan α.故加速度向右，小车向右加速，或向左减速，故A 错误；对P 球，设受到杆的拉力与竖直方向夹角为β，由牛顿第二定律得mgtan β＝ma′，得β＝α>θ，则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故B 错误；小球P 和Q 的加速度相同，水平向右，则两球的合力均水平向右，大小F 合＝ma ＝mgtan α，故C 错误，D 正确．B 组·能力提升10．(多选)如图所示，A 、B 球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间下列说法正确的是( )A ．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsin θB ．B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零C ．A 球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin θD ．弹簧有收缩的趋势，B 球的瞬时加速度向上，A 球的瞬时加速度向下，A 、B 两球瞬时加速度都不为零【答案】BC【解析】系统原来静止，根据平衡条件可知，对B 球有F 弹＝mgsin θ，对A 球有F 绳＝F 弹＋mgsin θ，细线被烧断的瞬间，细线的拉力立即减为零，但弹簧的弹力不发生改变，则B 球受力情况未变，瞬时加速度为零；对A 球，根据牛顿第二定律得a ＝F 合m ＝F 弹＋mgsin θm ＝2gsin θ，方向沿斜面向下．选项A 、D 错误；B 球的受力情况未变，瞬时加速度为零，与结论相符，选项B 、C 正确．11．(多选)一个质量为2 kg 的物体在三个共点力作用下保持静止状态．现在撤掉其中两个力，这两个力的大小分别为25 N 和20 N ，剩余一个力保持不变，则物体此时的加速度大小可能是( )A ．1 m/s 2B ．10 m/s 2C ．20 m/s 2D ．30 m/s 2【答案】BC【解析】两个力的大小分别为25 N 和20 N ，则这两个力的合力范围为(25－20) N≤F 合≤(25＋20) N ，即 5 N≤F 合≤45 N，根据牛顿第二定律得a ＝F 合m，得加速度的范围为2.5 m/s 2≤a≤22.5 m/s 2，故B 、C 正确．12．如图所示，轻弹簧的左端固定在墙上，右端固定在放于粗糙水平面的物块M 上，当物块处在O 处时弹簧处于自然状态，现将物块拉至P 点后释放，则物块从P 点返回O 处的过程中( )A ．物块的速度不断增大，而加速度不断减小B ．物块的速度先增后减，而加速度先减后增C ．物块的速度不断减小，而加速度不断增大D ．物块的速度先增后减，而加速度不断减小 【答案】B【解析】物体从P 点向左运动到O 点的过程中，受到向左的弹力和向右的摩擦力，当弹力大于摩擦力时，物体向左做加速运动，由于弹力逐渐减小，故加速度逐渐减小．当加速度减小到零时，速度达到最大，此后由于弹力小于摩擦力，故继续向左做减速运动，由于受到的合力增大，故加速度增大，做加速度增大的减速运动，故物块的速度先增后减，而加速度先减后增，故B正确．13．(多选)如图所示，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( )A．a1＝3g B．a1＝0C．Δl1＝2Δl2D．Δl1＝Δl2【答案】AC【解析】对a、b、c分别受力分析如图，根据平衡条件，对a有F2＝F1＋mg，对b有F1＝F＋mg，对c有F＝mg，所以F1＝2mg.弹簧的弹力不能突变，因形变需要过程，绳的弹力可以突变，绳断拉力立即为零．当绳断后，b与c受力不变，仍然平衡，故a＝0；对a，绳断后合力为F合＝F1＋mg＝3mg＝ma a，a a＝3g，方向竖直向下，故A正确，B错误．当绳断后，b与c受力不变，则F1＝kΔl1，Δl1＝2mgk；同时F＝kΔl2，所以：Δl2＝mgk，联立得Δl1＝2Δl2，故C正确，D错误．14．如图甲所示，质量为2 kg 的木板B 静止在水平面上．某时刻物块A(可视为质点)从木板的左侧沿木板上表面滑上木板，初速度v 0＝4 m/s.此后A 和B 运动的v －t 图像如图乙所示，取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：(1)A 与B 上表面之间的动摩擦因数μ1. (2)B 与水平面间的动摩擦因数μ2. (3)A 的质量．【答案】(1)0.2 (2)0.1 (3)6 kg【解析】(1)由图像可知，A 在0～1 s 内的加速度 a 1＝v 1－v 0t 1＝－2 m/s 2，对A 由牛顿第二定律得－μ1mg ＝ma 1， 解得μ1＝0.2.(2)由图像知，A 、B 在1～3 s 内的加速度 a 3＝v 3－v 1t 2＝－1 m/s 2，对A 、B 整体由牛顿第二定律得 －μ2(M ＋m)g ＝(M ＋m)a 3， 解得μ2＝0.1.(3)由图像可知B 在0～1 s 内的加速度 a 2＝v 1－v′0t 1＝2 m/s 2，对B 由牛顿第二定律得μ1mg －μ2(M ＋m)g ＝Ma 2， 代入数据解得m ＝6 kg.15．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 图像如图所示，g 取10 m/s 2，求：(1)0～6 s,6～10 s 过程中加速度的大小． (2)0～10 s 内物体运动的位移．(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ和水平推力F 的大小．【答案】(1)1 m/s 2 2 m/s 2 (2)46 m (3)0.2 6 N 【解析】(1)0～6 s 内的加速度 a 1＝Δv 1Δt 1＝8－26m/s 2＝1 m/s 2，6～10 s 内物体的加速度a 2＝Δv 2Δt 2＝0－84 m/s 2＝－2 m/s 2，负号表示加速度方向与速度方向相反，即加速度大小为2 m/s 2. (2)图线与时间轴围成的面积表示位移，则0～10 s 内物体运动位移的大小x ＝12×(2＋8)×6 m＋12×4×8 m＝46 m. (3)减速运动过程根据牛顿第二定律得，摩擦力 f ＝－ma 2＝2×2 N＝4 N ， 动摩擦因数μ＝fmg＝0.2，加速运动过程根据牛顿第二定律得F －f ＝ma 1， 解得F ＝f ＋ma 1＝(4＋2×1) N＝6 N.第11页共11页。
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：第四章复习提升(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系本章复习提升易混易错练易错点1将惯性与力混淆1.(2019天津六校高一上期末,)下列说法中,正确的是()A.力是维持物体运动的原因B.惯性是一种力C.物体受恒力作用时,运动状态保持不变D.惯性越大的物体运动状态越难改变易错点2不清楚合力与加速度的对应关系2.(2019甘肃兰州一中高一上月考,)(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A.物体的速度越大,则加速度一定越大B.物体的加速度为0,所受的合外力一定为0C.物体的速度为0,所受的合外力可能很大D.物体的速度很大,所受的合外力可能为0易错点3误认为牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例3.()(多选)下列关于牛顿第一定律的说法中,正确的是()A.牛顿第一定律是牛顿第二定律在合力为零时的特例,所以牛顿第一定律可以被牛顿第二定律代替B.牛顿第一定律说明了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动的原因C.速度大的物体惯性大,所以不容易停下来D.物体的运动不需要力来维持易错点4应用牛顿第二定律分析问题,受力分析时易漏力或添力4.(2019湖南岳阳一中高一上期末,)如图所示,固定斜面CD段光滑,DE段粗糙,A、B两物体叠放在一起从C点由静止下滑,下滑过程中A、B保持相对静止,则()A.在CD段时,A受三个力的作用B.在DE段时,A可能受两个力的作用C.在DE段时,A、B可能处于失重状态D.整个下滑过程中,A、B一定均处于失重状态思想方法练一、整体法与隔离法1.(2019安徽黄山高一上期末,)(多选)如图所示,材料相同,质量分别为M和m的两物体A和B靠在一起放在水平面上。
用水平推力F向右推A使两物体一起向右加速运动时(图甲),A和B之间的作用力为F1,加速度为a1。
用同样大小的水平推力F向左推B加速运动时(图乙),A和B之间的作用力为F2,加速度为a2。
则()A.F1∶F2=1∶1B.F1∶F2=m∶MC.a1∶a2=M∶mD.a1∶a2=1∶1二、临界问题分析法2.(2019江西南昌二中高一上期末,)(多选)如图所示,轻弹簧两端拴接两个小球a、b。
第4章《运动和力的关系》章末复习(复习课件)高一物理(人教版2019必修第一册)
A．在图乙PQ段中，拉力F逐渐增大
B．在图乙QS段中，B减速上升
C．位移大小为x1时，A、B之间弹力大小为 mg kx1 Ma0
D．位移大小为x1时，A、B的速度大小均为 1
2
a0 x2 x3
【参考答案】AC
课堂练习
【解析】A．开始时，A、B 两物体均处于静止状态，由平衡条件可知，弹簧的弹力的大小 F弹 kx0 M m g ， 图乙 PQ段中，A、B 的加速度大小与方向都不变，由牛顿第二定律有 F M m g F弹 M ma 随物体向上
1mg
ma1
，解得
a1
2.5m
/
s2
，由运动学公式
L
v0t0
1 2
a1t02
，解得t
0.4s
（2）恒力 F 作用在 B 上，A 不会从 B 上滑下去：
①当力最小时 A 恰好滑到 B 的右端，A、B 恰好共速，以后一起运动，滑动过程中 A 的加速度仍为a1 2.5m / s2
设
B
的加速度为
a2
，由运动学公式 L
解得 Fmax 10.5m/s2 即 F 的取值范围为4.5N F 10.5N
课堂练习
【练习8】（2022·湖北咸宁·高一期末）如图所示，传送带的水平部分ab长
度L1=10m，倾斜部分bc长度L2=18.4m，bc与水平方向的夹角为 =37。
传送带沿图示顺时针方向匀速率运动，速率v=4m/s,，现将质量m=1kg的小 煤块（视为质点）由静止轻放到a处，之后它将被传送到c点，已知小煤块 与传送带间的动摩擦因数μ=0.1，且此过程中小煤块不会脱离传送带，g取 10m/s2，求： （1）煤块经过b点时的速度大小vb； （2）煤块从b运动到c的时间t； （3）煤块在传送带上留下的黑色痕迹的长度ΔL。
高中物理必修一 讲义 第4章 章末素养提升
章末素养提升物理观念牛顿第一定律(1)内容：一切物体总保持____________________，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(2)牛顿第一定律说明：力是___________________的原因(3)惯性：物体保持________________状态或________状态的性质；惯性的大小取决于________的大小牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同(2)表达式：________(3)矢量性、瞬时性、独立性、同体性力学单位制(1)基本单位；(2)导出单位；(3)单位制超重和失重(1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_______物体所受的重力，超重时物体具有_______的加速度(2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受的重力，失重时物体具有______的加速度(3)完全失重：物体对支持物(或悬挂物)的作用力为_____，物体的加速度a＝____科学思维理想实验法知道伽利略的理想实验和相应的推理过程控制变量法用控制变量法探究加速度与力、质量的关系用分析推理方法解决动力学两类基本问题力牛顿第二定律F合＝ma a运动学公式v、x、v0、t等建立几类物理模型(1)含弹簧的瞬时加速度问题(2)动力学的整体和隔离问题(3)板块模型(4)传送带模型图像法(1)由v－t、x－t图像分析物体的受力情况(2)由F－t、F－x图像分析物体的运动情况(3)由a－F图像分析运动或受力情况科学探究1.能完成“探究加速度与力、质量的关系”等物理实验。
2.能从生活中的现象提出可探究的物理问题；能在他人帮助下制订科学探究方案，有控制变量的意识，会使用实验器材获取数据；能根据数据形成结论，会分析导致实验误差的原因。
3.能参考教科书撰写有一定要求的实验报告，在报告中能对实验操作提出问题并进行讨论，能用学过的物理术语等交流科学探究过程和结果科学态度与责任1.通过伽利略、牛顿相关的史实，能认识物理学研究是不断完善的；2.乐于将牛顿运动定律应用于日常生活实际；3.能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用例1如图所示，质量为M的人用一个轻质光滑定滑轮将质量为m的物体从高处降下，物体匀加速下降的加速度为a，a<g，g为重力加速度。
2024年人教版高中物理选择性必修第一册第四章光阶段提升课
第四章阶段提升课思维脉图【答案速填】①sinθ1sinθ2②cv③1n④大于或等于⑤ldλ⑥相干性好知识串联1.折射定律:(1)内容:折射光线与入射光线、法线处在同一平面内,折射光线与入射光线分别位于法线的两侧;入射角的正弦与折射角的正弦成正比。
(2)表达式:sinθ1sinθ2=n12。
2.全反射(1)光疏介质和光密介质①光疏介质:折射率较小的介质。
②光密介质:折射率较大的介质。
(2)全反射的条件①光从光密介质射入光疏介质;②入射角大于或等于临界角。
(3)折射率n和临界角C的关系①定性关系:介质的折射率越大,发生全反射的临界角越小,越容易发生全反射。
②定量关系:光从介质射入空气(真空)时,sin C=1。
n3.光的干涉和衍射(1)光的干涉的条件:①两列光的频率相同;②两列光的振动方向相同;③两列光的相位差恒定。
(2)决定条纹明暗的条件①当两个光源与屏上某点的距离之差等于波长λ的整数倍时,两列光波在这点相互加强,出现亮条纹。
的奇数倍时,两列光波在这点相互削弱,出②当两个光源与屏上某点的距离之差等于半波长λ2现暗条纹。
(3)干涉条纹和光的波长之间的关系λ(n=0,±1,±2…)。
①亮条纹中心的位置:x=n ldλ。
②相邻两条亮条纹或暗条纹的中心间距是:Δx=ld(4)发生明显衍射现象的条件:障碍物的尺寸跟光的波长相近,甚至比光的波长还小。
考点一:干涉现象中亮暗条纹的判断(物理观念——物质观念)由波动理论可知,若两列光波到屏上某点的路程差Δr为波长λ的整数倍,这一点处将出现亮的奇数倍,该点处就出现暗纹。
即:纹;若路程差Δr为半波长λ2Δr=±nλ(n=0,1,2,…),出现亮纹;(n=0,1,2,…),出现暗纹。
Δr=±(2n+1)λ2在三种干涉现象中分别表现为:(1)双缝干涉光源S1、S2发出的光到屏上某点P'的路程差Δr=r2-r1=d xl;λ为光在空气(或真空)中的波长。
2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册：第4章 章末综合提升
[一语通关] 1解析法是对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方 程，求出因变量与自变量的一般函数式，然后依据自变量的变化确定 因变量的变化.
2解决动态平衡问题的常用方法是“矢量图解法”，利用矢量图 解法分析动态平衡问题的基本程序是：对研究对象在动态变化过程中 的若干状态进行受力分析→依据某一参量的变化一般为某一角度， 在同一图中作出物体在若干状态下的受力平衡图力的平行四边形或 力的三角形→由动态的力的平行四边形或三角形的边的长度及方向 变化，判断某力的大小及方向的变化情况.
D [推动斜面体时，小球始终处于平衡状态，根据共点力的平 衡条件解决问题．选小球为研究对象，其受力情况如图所示，用平 行四边形定则作出相应的“力三角形 OAB”，其中 OA 的大小、方 向均不变，AB 的方向不变，推动斜面体时，T 逐渐趋于水平，OB 绕 O 点向下转动，根据动态平衡，T 先减小后增大，N 不断增大， 选项 D 正确．]
[一语通关] 分析两个或两个以上运动状态相同的物体整体受力情况及外力 对系统的作用时，宜用整体法；而分析系统内各物体的相互作用力时， 必须用隔离法.
平衡中的动态分析问题 该类问题具有一定的综合性和求解的灵活性，分析处理物体动 态平衡常用的方法有：矢量图解法、函数法、整体与隔离法、相似 三角形法等．一般来说，对于静力学动态问题，优先采用“矢量图 解法”，将某一力据其作用效果分解，构建示意图，将各力之间的 依赖、制约关系直观形象地体现出来，达到简捷迅速的判断目的．
[一语通关] 力的合成与分解都遵从平行四边形定则或三角形定则，计算时 要先根据要求按照力的平行四边形定则作出力的合成或力的分解的 示意图，再根据数学知识解三角形，主要是求解直角三角形.
整体法与隔离法在平衡中的应用 在实际问题中，常常会碰到几个连接在一起的物体在外力作用 下运动，需要求解它们所受的外力或它们之间的相互作用力，这类 问题被称为连接体问题．与求解单一物体的力学问题相比较，连接 体问题要复杂得多．有相同加速度的连接体问题是比较简单的，目 前我们只限于讨论这类问题．连接体问题常见的求解方法有两个， 即整体法和隔离法．
2025人教版高中物理必修一知识点-第四章 阶段提升课
第四章阶段提升课思维脉图·构建体系答案速填:①__运动状态__②__质量__③__正比__④__反比__⑤__F=ma__⑥__矢量性__⑦__瞬时性__⑧__独立性__⑨__加速度__⑩__a>g,方向向上__⑪__向下__⑫__a=g__核心考点·整合贯通考点动力学中的临界和分离问题(科学思维——科学推理)1.常见的临界条件(1)两物体脱离的临界条件:F N=0。
(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。
(3)绳子断裂或松弛的临界条件:绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子松弛的临界条件是F T=0。
2.解题基本思路(1)认真审题,详细分析问题中变化的过程(包括分析整个过程中有几个阶段);(2)寻找过程中变化的物理量;(3)探索物理量的变化规律;(4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系。
3.解题方法极限法把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的假设法临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题数学法将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件典题例析角度一弹力临界【典例1】如图所示,质量m =2kg 的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。
取g =10m/s 2(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。
下列说法正确的是()A.当斜面体以5m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为20NB.当斜面体以5m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为30NC.当斜面体以20m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为40ND.当斜面体以20m/s 2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为60N【解析】选A。
小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设绳子的拉力为F,斜面体的加速度为a0。
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解析：球对竖直挡板无压力时，受力如图所 示，重力mg和斜面支持力FN的合力方向水平向 左.F＝mgtan θ＝ma，解得a＝gtan θ，因此斜面 应向左加速或者向右减速.
达到其最大值μg时，滑块、木板开始发生相对滑动，此
后滑块加速度保持不变，木板加速度逐渐增大.
角度2 给滑块一初速度v0，两者都不受拉力且叠放 在光滑水平地面上
1.若木板足够长，这种情况下，滑块减速、木板加 速，直至两者速度相等将一起匀速运动下去，其速度关 系为v0－a滑t＝a板t.
2.若木板不够长，这种情况下，滑块会一直减速到 滑下木板，木板会一直加速到滑块滑下.分离前滑块加速 度大小a＝μg，木板的加速度大小a＝μmm板滑g.
（2）若力F从零开始逐渐增加，且木板足够长.试通 过分析与计算，在图乙中作出铁块受到的摩擦力f随力F 大小变化的图像.
解析：（1）对铁块，由牛顿第二定律得：μ2mg＝ma2； 对木板，由牛顿第二定律得： F－μ2mg－μ1（M＋m）g＝Ma1. 设木板的长度为L，经时间t铁块运动到木板的左端，则
x木＝12a1t2， x铁＝12a2t2， 又：x木－x铁＝L， 联立得：L＝4 m. （2）①当F≤μ1（M＋m）g＝2 N时，系统没有被 拉动，铁块受到的摩擦力f＝0. ②当F>μ1（M＋m）g＝2 N时，如果M、m相对静 止，铁块与木板有相同的加速度a，则
【典例2】 如图所示，平行于斜面的细
绳把小球系在倾角为θ的斜面上，为使球在
光滑斜面上不发生相对运动，斜面体水平向右运动的加速
度不得大于多少？水平向左的加速度不得大于多少？ 解析：设斜面处于向右运动的临界状态时的加速度
为a1，此时，斜面支持力FN＝0，小球受力如图甲所示. 根据牛顿第二定律，得
图甲
图乙
角度3 木板有初速度v0，两者都不受拉力且叠放在 光滑水平面上
1.若木板足够长，木板减速、滑块加速，直至两者速 度相等将一起匀速运动下去，其速度关系为v0－a板t＝a滑 t；
2.若木板不够长，则木板会一直减速到滑块滑下，滑 块会一直加速到滑下木板.分离前滑块的加速度大小a＝ μg，木板的加速度大小a＝μmm板滑g.
3.解题关键. 解决此类问题的关键是对物体运动情况的正确描 述，对临界状态的判断与分析，找出处于临界状态时存 在的独特的物理关系，即临界条件. 4.常见的三类临界问题的临界条件. （1）相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是： 相互作用的弹力为零. （2）绳子松弛的临界条件是：绳的拉力为零.
（3）存在静摩擦的系统，当系统外力大于最大静摩 擦力时，物体间不一定有相对滑动，相对滑动与相对静 止的临界条件是：静摩擦力达到最大值.
图甲 A.0.5 kg，0.4 C.0.5 kg，0.2
图乙 B.1.5 kg，125 D.1 kg，0.2
解析：由题F-t图和v-t图，可知物块在2 s到4 s内所 受外力F＝3 N，物块做匀加速运动，a＝ΔΔvt ＝2 m/s2，又 F－f＝ma，即3－μmg＝2m.①
物块在4 s到6 s所受外力F＝2 N，物块做匀速直线运 动，则
mF A.M＋m
MF B.M＋m C.若桌面的动摩擦因数为μ、M、m仍向右加速，则 M、m间的相互作用力为MM＋Fm＋μMg
D.若桌面的动摩擦因数为μ，M、m仍向右加速，则 M、m间的相互作用力仍为MM＋Fm
解析：根据牛顿第二定律，得 对整体：a＝M＋F m， 对M：FN＝Ma＝MM＋Fm.故A错误，B正确； 设桌面的动摩擦因数为μ，根据牛顿第二定律，得 对整体：a＝F－μ（MM＋＋mm）g＝M＋F m－μg
竖直方向：Fy＝FNcos θ－mg＝0， 联立两式，解得a2＝gtan θ.因此，要使小球与斜面 不发生相对运动，向左的加速度不得大于a＝gtan θ. 答案：见解析
2.如图所示，有一光滑斜面倾角为θ， 放在水平面上，用固定的竖直挡板A与斜 面夹住一个光滑球，球质量为m.若要使球对竖直挡板无 压力，球连同斜面应一起（ ）
F－μ1（M＋m）g＝（M＋m）a， f＝ma， 解得：F＝2f＋2 N. 此时，f≤μ2mg＝4 N，也即F≤10 N， 所以，当2 N<F≤10 N时，f＝F－2 2 N. ③当F>10 N时，M、m相对滑动，此时铁块受到的 滑动摩擦力为f＝4 N. f-F图像如图所示.
答案：（1）4 m （2）如图所示
答案：B
3.如图所示，质量为m的物体被两根 细绳OA、OB挂在小车上，两根细绳与 车顶水平面夹角分别为53°和37°.已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小为g，则：
（1）若小车静止不动，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2 分别为多大？
（2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动 时，绳OA拉力T1和绳OB拉力T2分别为多大？
主题3 图像在动力学中的应用 动力学中的图像常见的有F-t图像、a-t图像、F-a图 像等. （1）对F-t图像要结合物体受到的力，根据牛顿第 二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质. （2）对a-t图像，要注意加速度的正负，分析每一 段的运动情况，然后结合物体的受力情况根据牛顿第二 定律列方程.
设运动达到稳定时所受弹簧的弹力为T， 根据牛顿第二定律有F1－fA－T＝mAa， 解得T＝14 N. 所以弹簧的伸长量Δx＝Tk＝2.8 cm， 因此运动达到稳定时A、B之间的距离为 s＝l＋Δx＝17.8 cm. 答案：（1）1.0 m/s2 （2）17.8 cm
1.（多选）如图所示，在光滑的桌面上 有M、m两个物块，现用力F推物块m，使 M、m两物块在桌上一起向右加速，则M、m间的相互作 用力为（ ）
率为M1 ，故B点数值为g，故D选项正确. 答案：ABD
主题4 “滑块—木板”模型 “滑块—木板”模型是力学中最常见的模型之一， 是历年高考的热点内容.该类试题有如下几种命题角度. 角度1 滑块不受力而木板受拉力 木板受逐渐增大的拉力而滑块不受力，这种情况 下，开始滑块和木板一起做变加速运动，当滑块加速度
（3）若OA绳中恰好没有拉力，则小车向右运动的 加速度为多大？
解析：（1）小车静止不动，物体受力如图甲所示.
图甲
图乙
T1＝mgcos 37°＝0.8mg，T2＝mgsin 37°＝0.6mg. （2）若小车以大小为g的加速度向右匀加速运动
时，建立水平和竖直方向的直角坐标系：
竖直方向：T2sin 37°＋T1cos 37°＝mg，①
水平方向：Fx＝Tcos θ＝ma1， 竖直方向：Fy＝Tsin θ－mg＝0， 联立两式，解得a1＝gcot θ. 因此，要使小球与斜面不发生相对运动，向右的加 速度不得大于a＝gcot θ. 设斜面处于向左运动的临界状态的加速度为a2，此 时，细绳的拉力T＝0.小球受力如上图乙所示.根据牛顿 第二定律，得水平方向：Fx＝FNsin θ＝ma2，
（1）A和B共同运动的加速度； （2）A、B之间的距离（A和B均可视为质点）.
解析：（1）A、B组成的系统在运动过程中所受摩 擦力为
f＝μ（mA＋mB）g＝5.0 N. 设运动达到稳定时系统的加速度为a，根据牛顿第二 定律有F1－F2－f＝（mA＋mB）a， 解得a＝1.0 m/s2. （2）以A为研究对象，运动过程中所受摩擦力 fA＝μmAg＝3.0 N.
2.整体法和隔离法的选择. （1）若系统内各物体相对静止或具有相同的加速度 时，优先考虑整体法. （2）若系统内各物体的加速度不相同，一般选用隔 离法. 3.注意事项. （1）用整体法时，只需考虑整体所受的各个外力， 不需考虑系统内各物体间的“内力”. （2）用隔离法时，必须分析隔离体所受到的各个力. （3）区分清楚内力和外力.
第四章 牛顿运动பைடு நூலகம்律
【知识体系】
章末复习提升
答案：①大小 ②方向 ③成正比 ④成反比 ⑤F＝ma ⑥基本单位 ⑦导出单位
主题1 整体法与隔离法 1.整体法与隔离法. （1）系统内物体间相对静止或具有相同的加速度 时，把系统作为一个整体考虑，应用牛顿第二定律列方 程求解，即为整体法. （2）将系统内某个物体（或某部分）从系统中隔 离出来作为研究对象加以分析，利用牛顿第二定律列方 程求解，即为隔离法.
C.物体向上运动的加速度和力F成正比
D.图线延长线和纵轴的交点B的数值等于该地的重
力加速度 解析：本题考查应用牛顿第二定律分析图像问题.当
0≤F≤Mg时，物体静止，即A正确；当F>Mg时，即能
将物体提离地面，此时，F－Mg＝Ma，a＝
F M
－g，A点
表示的意义即为F＝Mg，所以B正确，C错误；直线的斜
F＝f＝μmg＝2 N.② 由①②解得m＝0.5 kg，μ＝0.4，故A选项正确. 答案：A
4.（多选）如图甲所示，地面上有一质量为M的重 物，用力F向上提它，力F变化而引起物体加速度变化的 函数关系如图乙所示，则以下说法中正确的是（ ）
A.当F小于图中A点值时，物体的重力Mg>F，物体 不动
B.图中A点值即为物体的重力值
（3）对于F-a图像，首先要根据具体的物理情景， 对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出a-F 间的函数关系式；由函数关系式结合图像明确图像的斜 率、截距的意义，从而由图像给出的信息求出未知量.
【典例3】 放在水平地面上的一物块，受到方向不 变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系如图甲 所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示.重力加速度 g取10 m/s2.由这两个图像可以求得物块的质量m和物块 与地面之间的动摩擦因数μ分别为（ ）
统揽考情 本章知识是物理必修第一册的核心，是前三章的综 合，也是力学中的重点和难点.在高考中的地位比较高， 在高考命题中，既有选择题，也有计算题，有时也出实 验题.既有本章的单独考查，也有和以后的机械能、电 场、磁场的知识综合考查.高考命题的热点主要出现在平 衡条件的应用，牛顿第二定律的应用等方面，分值在 20～30分.