高中物理 第四章 牛顿运动定律本章优化总结课件 新人教版必修1

(2016·武汉高一检测)如图，质量为 M 的长木板，静止放 在粗糙的水平地面上，有一个质量为 m、可视为质点的物块， 以某一水平初速度从左端冲上木板．从物块冲上木板到物块和 木板都静止的过程中，物块和木板的 v－t 图象分别如图中的折 线所示，根据 v－t 图象(g 取 10 m/s2)，求：
(1)m 与 M 间动摩擦因数 μ1 及 M 与地面间动摩擦因数 μ2. (2)m 与 M 的质量之比． (3)从物块冲上木板到物块和木板都静止的过程中，物块 m、长 木板 M 各自对地的位移． [解析] (1)由图可知，线段 ac 为 m 减速时的速度—时间图象， m 的加速度为 a1＝ΔΔvt11＝4－410 m/s2＝－1.5 m/s2 对 m：由牛顿第二定律可得：－μ1mg＝ma1，所以 μ1＝－a1g＝0.15 由图可知，线段 cd 为二者一起减速运动时的速度—时间图象，
2．运动过程分析：在运动分析时，要区分出初态、运动过程和 末态，在物体运动的整个过程中，往往因为物体受力的变化， 可以把它的运动过程分为几个阶段，所以解题时一般要根据实 际情况画出运动过程示意图，再结合受力情况选取相应的规律 求解．
3．矢量的运算：学过的矢量主要有：位移 x、速度 v、加速度 a、力 F 等，矢量运算要注意以下几点 (1) 同 一 条 直 线 上 的 矢 量 运 算 ， 要 先 规 定 正 方 向 ， 然 后 以 “＋”“－”号代表矢量方向，从而把矢量运算转化为算术运 算． (2)互成角度的矢量合成与分解，遵从平行四边形定则，在进行 矢量合成或分解时，应明确物体遵循力和运动的“独立性原 理”． (3)正交分解法实际中多应用于力的分解，应用时要根据物体受 力情况选定坐标系，使较多的力落在坐标轴上．
如图所示，质量 m＝1 kg 的光滑小球用细线系在质量为 M＝8 kg、倾角为 α＝37°的斜面体上，细线与斜面平行，斜面 体与水平面间的摩擦不计，g 取 10 m/s2.试求：
μ1mg－μ2(mg＋Mg)＝Ma2 把 μ1、μ2 代入上式，可得 m∶M＝3∶2. (3)由图线 acd 与横轴所围面积可求得 m 对地位移： xm＝12×4×6 m＋4＋122×4 m＝44 m 由图线 bcd 与横轴所围面积可求得 M 对地位移： xM＝12×12×4 m＝24 m. [答案] (1)0.15 0.05 (2)3∶2 (3)44 m 24 m
2．求解临界极值问题的三种常用方法 (1)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． (2)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． (3)数学方法：将物理过程转化为数学公式，根据数学表达式解 出临界条件．
4．图象处理 (1)动力学中两类常见图象及其处理方法 ①v－t 图象：可以从所提供图象获取运动的方向、瞬时速度、 某时间内的位移以及加速度，结合实际运动情况可以确定物体 的受力情况． ②F－t 图象：首先应明确该图象表示物体所受的是哪个力，还 是合力，根据物体的受力情况确定加速度，从而研究它的运动 情况． (2)两图象需关注：图象的截距、斜率、面积以及正负的含义， 要做到物体实际受力与运动情况的紧密结合．
联立解得：F2＝cmosgθ，F1＝m(gtan θ＋a) 由牛顿第三定律知： 小球对斜面的压力大小为：F′2＝F2＝cmosgθ，小球对竖直挡板 的压力的大小为：F′1＝F1＝m(gtan θ＋a)． 答案：见解析
专题二 动力学中的临界和极值问题 1．动力学中的典型临界问题 (1)接触与脱离的临界条件：两物体相接触或脱离的临界条件是 弹力 FN＝0. (2)相对静止或相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对 静止时，常存在着静摩擦力，则相对静止或相对滑动的临界条 件：静摩擦力达到最大值或为零．
(3)绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限的， 绳子断与不断的临界条件是绝对张力等于它所能承受的最大张 力．绳子松弛的临界条件是 FT＝0. (4)加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在受到变化的外 力作用下运动时，其加速度和速度都会不断变化，当所受合外 力最大时，具有最大加速度；合外力最小时，具有最小加速度．当 出现加速度为零时，所对应的速度便会出现最大值或最小值．
1. 如图所示，一斜面体固定在水平放置的平 板车上，斜面倾角为 θ、质量为 m 的小球处在竖直挡板和斜面 之间，当小车以加速度 a 向右加速运动时，
小球对斜面和对竖直挡板的压力各是多少？
解析：
以小球为研究对象，受力如图所示，由牛顿第二定律得：F1－ F2sin θ＝ma① F2cos θ＝mg②
第四章 牛顿运动定律
本章优化总结
牛
顿
第
匀速直线运动
静止
牛 顿 运
一 定 律
动牛
定顿
律第
二
定
律
比 F＝ma
正比
反
相同
牛
相等
相反
顿
F＝－F′
力学问题的四种基本功 力学问题是物理学最重要的组成部分，也是整个物理学的基础， 因此掌握处理力学问题的基本功和思想方法是重要且必须的． 1．受力分析：在解决各种力学实际问题时，首先要根据物理情 景和解题目标来确定研究对象，并要能熟练掌握受力分析的 “整体法”和“隔离法”．其次，正确画出各力的示意图．根 据重力、弹力、摩擦力的顺序依次画出各力，要灵活选用条件 法、假设法、状态法确定某个力的有无．最后，检验物体在各 力的作用下所处的运动状态是否与题目已知的一致．
其加速度为 a3＝ΔΔvt33＝0－8 4 m/s2＝－0.5 m/s2 对 m 和 M 组成的整体，由牛顿第二定律可得： －μ2(m＋M)g＝(m＋M)a3 所以 μ2＝－a3g＝0.05. (2)由图象可得，线段 bc 为 M 加速运动时的速度—时间图象， M 的加速度为 a2＝ΔΔvt22＝4－4 0 m/s2＝1 m/s2 对 M，由牛顿第二定律可得：