第6章 章末综合提升—2020-2021高中物理必修一课件
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03
第三章：相互作用
重力与弹力
重力
重力是由于地球的吸引而使物体 受到的力，其方向竖直向下。重 力的大小称为重量，单位为牛顿 。
弹力
弹力是物体发生弹性形变后，在 恢复原状的过程中对与它接触的 物体产生的力。弹力的方向与物 体形变的方向相反。
摩擦力
静摩擦力
静摩擦力发生在两个相对静止的物体 之间，当它们有相对运动的趋势时。 静摩擦力的方向与物体相对运动趋势 的方向相反。
04
第四章：牛顿运动定律
牛顿第一定律
总结词
惯性定律，描述了物体保持静止或匀速直线运动状态的性质 。
详细描述
牛顿第一定律，也被称为惯性定律，指出如果没有外力作用 ，物体会保持其静止状态或匀速直线运动状态。它揭示了物 体的固有性质，即惯性。
牛顿第二定律
总结词
加速度定律，描述了物体加速度与作用力之间的关系。
天体运动
总结词
天体运动是指宇宙中的天体在空间中的位置 和速度随时间的变化。
详细描述
天体运动的研究涉及到天文学、物理学和数 学等多个学科。天体运动遵循牛顿的万有引 力定律，行星和卫星的运动轨迹可以通过计 算得出。此外，天体运动还涉及到地球的自 转和公转、太阳辐射压和其他因素。
万有引力定律的应用
总结词
05
第五章：曲线运动
曲线运动
详细描述曲线运动的定义、性质和特点。
曲线运动是物体运动轨迹为曲线的运动。它是一种常见的运动形式，具有速度方 向时刻改变和加速度可以变化的特点。曲线运动中，物体受到的合外力可以分解 为切向力和法向力，切向力改变速度大小，法向力改变速度方向。
平抛运动
详细描述平抛运动的定义、性质和特点。
06
高中物理 必修一 全套课件
发现问题是认识上的进步，问题得到解决是知识水平的提 高．物理学习说到底就是生疑、释疑的过程．每个同学可整理出 自己学习情况的“问题集”，以便检查自己学习中遗留的问题， 提高学习效率．
(3)记课外知识
俗话说：“处处留心皆学问．”当今社会处于信息时代，物 理学习也应适应时代要求．因此，在物理学习中应广泛地阅读， 细心地观察，认真地思考，随时采撷信息，使一些现象与物理知 识产生神奇的碰撞，迸发出灵感的火花．
2021/7/31
解析 在博尔特的100米飞奔中，我们关心的是他的名次， 无需关注其动作的细节，可看做质点．教练为了分析其动作 要领时，如果作为质点，则其摆臂、提腿等动作细节将被掩 盖，无法研究，所以就不能看做质点．
答案 AD 点评 (1)不能以质量和体积的大小来断定能否将一个物体 看做质点，关键是物体自身因素(如大小和形状)对我们所研 究问题的影响程度． (2)平动的物体一般可以视为质点，平动的物体是指物体 上各个点的运动情况都完全相同的物体．这样，物体上任一 点的运动情况与整个物体的运动情况相同，可用一个质点来 代替整个物体．但研究物体的转动时，不能把物体视为质 点．
2021/7/31
三、参考系 1．选择参考系的意义 要描述一个物体的运动，必须首先选好参考系，对于同 一个运动，如果选不同的物体作参考系，观察到的运动情况 可能不相同． 例如：甲、乙两辆汽车由西向东沿同一直线以15 m/s 的 相同速度行驶着．若两车都以路边的树木作为参考系，则两 车都是以15 m/s的速度向东行驶；若以其中任意一辆车为参 考系，则另一辆是静止的． 2．选择参考系的原则 (1)选取参考系一般应根据研究对象和研究对象所在的系 统来决定．
答案 旗杆以东1 km，旗杆以西2 km 点评 用坐标确定了物体的位置，我们就能定量地描述物 体的运动，特别要注意坐标正负号的含义，坐标的绝对值表 示汽车离开坐标原点的距离，正负号表示方向．
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3
力的合成与分解的应用
解决复杂受力问题，如斜面上的物体受力分析等 。
摩擦力与弹力
摩擦力
阻碍物体相对运动的力，分为静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦 力。
弹力
物体因发生弹性形变而产生的力，如弹簧的弹力等。
摩擦力与弹力的应用
分析物体在接触面的受力情况，如刹车距离的计算等。
高中物理必修一的内容与目标
内容
高中物理必修一主要包括力学、热学 和电磁学等基础知识。
目标
通过学习高中物理必修一，学生应掌 握基本的物理概念、原理和规律，具 备分析和解决简单物理问题的能力。
学习方法与建议
学习方法
注重理解物理概念和规律的本质，通过练习和实验加深对知识的理解和应用。
学习建议
保持积极的学习态度，及时复习和巩固所学知识，多做练习题和实验，提高分 析问题和解决问题的能力。
描述电场的方法有
电场线、等势面用
电势差是指电场中两点间电势的 差值，也叫电压，用U表示。单
位是伏特（V）。
电势能是电荷在电场中所具有的 势能，其大小等于电荷从该点移
到零电势点电场力所做的功。
等势面是电场中电势相等的各个 点构成的面，等势面与电场线处
牛顿第三定律与动量守恒定律
01
牛顿第三定律
阐述作用力与反作用力的关系，即“作用力与反作用力大小相等、方向
相反”。
02
动量守恒定律
在不受外力作用的系统中，系统总动量保持不变。
03
牛顿第三定律与动量守恒定律的应用
分析碰撞、爆炸等过程中的受力及运动情况，如子弹打木块、小球碰撞
等问题。
04
曲线运动与万有引力
第2章 章末综合提升—2020-2021年教科版高中物理必修一课件(共22张PPT)
[一语通关] 1只分析研究对象所受的力，不分析研究对象对其 他物体施加的力.不要把作用在其他物体上的力错误地通过“力的传 递”作用在研究对象上.
2如果一个力的方向难以确定，可以用假设法分析.
[跟进训练]
2．如图所示，物体 A 放在物体 B 上，物体 B 为一个
斜面体，且放在粗糙的水平地面上，A、B 均静止不动，
【例 1】 如图所示，一质量为 m 的木块靠在竖直粗糙 墙壁上，且受到水平力 F 的作用，下列说法中正确的是( )
A．若木块静止，则木块受到的静摩擦力大小等于 mg， 方向竖直向上
B．若木块静止，当 F 增大时，木块受到的静摩擦力随之增大 C．若木块与墙壁间的动摩擦因数为 μ，当撤去 F 时，木块受到 的滑动摩擦力大小等于 μmg D．若撤去 F，木块沿墙壁下滑时，木块受三个力作用
AC [木块在重力作用下，有沿天花板下滑的 趋势，一定受到静摩擦力，则天花板对木块一定有 弹力．木块受力如图，故 A 正确，B 错误；根据平 衡条件得：F＝N＋Gcos α，f＝Gsin α.逐渐增大 F 的过程，N 增大，最大静摩擦力增大，而木块受到 的静摩擦力 f 不变，木块将始终保持静止，故 C 正确，D 错误．]
[答案] 见解析
物体受力分析问题
受力分析就是把指定物体(研究对象)在特定的物理情境中所受 到的所有外力找出来，并画出受力图．物体运动状态的变化，是由 它受力的情况决定的．对物体进行正确的受力分析，是研究物体运 动状态变化的基础，也是学好力学的先决条件．
1．受力分析的步骤
2．受力分析的方法——整体法和隔离法 (1)整体法：以系统整体为研究对象进行受力分析的方法，一般 用来研究不涉及系统内部某物体的力和运动． (2)隔离法：将所确定的研究对象从周围物体中隔离出来进行分 析的方法，一般用来研究系统内物体之间的作用及运动情况．
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平行四边形定则是力的合成与分解的基本法则，即两个共点力可以合 成为一个对角线力，或者一个对角线力可以分解为两个共点力。
共点力的平衡条件及其应用
共点力的平衡条件
物体在共点力作用下处于平衡状态时，必须满足合力为零 的条件。
三力平衡条件
当物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态时，这三个 力必须满足一定的几何关系，即任意两个力的合力与第三 个力大小相等、方向相反。
刹车问题
刹车问题是匀变速直线运动规律的一个典型应用。在刹车过 程中，汽车做匀减速直线运动，直到速度减为零。通过匀变 速直线运动的规律可以求出刹车距离、刹车时间等关键参数 。
竖直上抛运动
竖直上抛运动是另一个典型的匀变速直线运动应用。物体以 一定的初速度竖直向上抛出，在重力的作用下做匀减速直线 运动。通过匀变速直线运动的规律可以求出物体上升的最大 高度、上升和下落的时间等关键参数。
的阻碍相对运动的力。
摩擦力的分类
摩擦力可分为静摩擦力、滑动摩 擦力和滚动摩擦力三种类型。
摩擦力的应用
摩擦力在生活和生产中有广泛应 用，如刹车系统、传送带等。
力的合成与分解
力的合成
当物体受到多个力的作用时，这些力可以合成为一个等效的力，称 为力的合成。
力的分解
一个力可以按照一定的规则分解成两个或多个分力，称为力的分解 。
安装器材、启动打点计时器、拉动纸 带、关闭打点计时器、取下纸带、数 据处理。
速度变化快慢的描述——加速度
加速度
描述物体速度变化快慢的物理量，即速度变化量与发生这一变化所用时间的比值 。
匀变速直线运动
物体在一条直线上运动，如果在相等的时间内速度的变化相等，这种运动叫做匀 变速直线运动。
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三、力与运动
1．牛顿第一定律 (1)内容：一切物体总保持 匀速直线运动 有外力迫使它 改变 这种状态为止．
状态或静止 状态，直到
三、力与运动 (2)意义 ①揭示了物体的固有属性：一切物体都有惯性 ，因此牛顿第一 定律又叫惯性 定律． ②揭示了力与运动的关系：力不是维持 物体运动状态的原因， 而是改变 物体运动状态的原因，即产生加速度的原因．
形．
(√ )
19．物体沿光滑斜面下滑时，受到重力、支持力和下滑力的作
用．
(× )
提示：物体不受到下滑力的作用，其仅仅是重力产生的效果．
20．若三个力 F1、F2、F3 平衡，若将 F1 转动 90°时，三个力的
合力大小为 2F1.
(√ )
21．物体不受外力时一定处于静止状态．
(× )
提示：平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态．
一、运动的描述 匀变速直线运动的研究
12．对 s-t 图象的理解 (1)物理意义：反映了做直线运动的物体位移 随时间 变化的规律． (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示速度的大小 ． ②图线上某点切线的斜率正负表示 速度的方向 ．
一、运动的描述 匀变速直线运动的研究
13．对 v-t 图象的理解 (1)物理意义：反映了做直线运动的物体速度 随时间 变化的规律． (2)图线斜率的意义 ①图线上某点切线的斜率大小表示物体运动的加速度的大小 ． ②图线上某点切线的斜率正负表示加速度的方向 ．
二、相互作用力与平衡 4．弹力 (1)定义：发生弹性形变的物体由于要恢复原状 物体产生力的作用． (2)产生的条件 ①两物体相互接触 ． ②发生弹性形变 ． (3)方向：与物体形变方向 相反 ．
，对与它接触的
2020-2021物理人教版必修1课件：第1章 章末综合提升
在该点的切线斜率
斜率的大小
的大小
【例 1】 有两个物体都做加速度恒定的变速直线运动，则以下 说法中正确的是( )
A．经过相同的时间，速度变化大的物体，它的加速度一定大 B．若初速度相同，则末速度大的物体加速度一定大 C．若加速度相同，初速度大的物体其末速度一定大 D．在相同时间内，加速度大的物体其速度必然大
B [在 0～t2 时间内，甲物体一直沿正方向运动，乙物体先沿负 方向运动，后沿正方向运动，图线的斜率表示加速度，整个过程甲、 乙两物体的加速度方向相同，乙物体的加速度大于甲物体的加速度， 选项 B 正确．]
章末 综合 测评
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A [根据加速度定义式 a＝ΔΔvt 得知，时间一定时，Δv 越大，加 速度就越大，加速度大，速度变化量 Δv 就大，选项 A 正确，D 错误； 若初速度相同，末速度大，速度变化量 Δv 就大，但发生这一变化的 时间长短不清楚，不能确定加速度的大小，选项 B 错误；若加速度 相同，说明速度变化快慢相同，初速度大的物体，末速度不一定大， 因为与时间有关，选项 C 错误．]
线上)．
6．速度
(1)物理意义：描述物体_运__动__快_慢__和_运_动__方__向__．
(2)定义：位移和发生这段位移所用时间的_比_值__．
(3)公式：v＝
Δx Δt
(位移的变化率)．
(4)单位：_m__/s___.
(5)矢量：方向是_物_体__运__动__的方向．
7．加速度
(1)物理意义：表示物体速度变化_快__慢_．
[跟进训练] 2.甲、乙两个物体在同一直线上运动，它们的速度－时间图象如 图所示，下列说法正确的是( )
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第四章
运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
运 动 和 力 的 关 系
内容跟它 ：物的体质加量速成度__反的__比大___小，跟它受到的作用力成__正__比___，
牛 二顿 定第 律理表达 解加速 式独矢 瞬：度立量 时的F性性 性＝方：： ：m向每aaa的 随跟个方__力__F作_向_都__用的与_能_力变__使__F化__物_的而的体方变方产向化向生相一一同致个_加__速__度____
动时，力传感器示数恰好为0，此时整个装置的运
动方向如何？加速度为多大。
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第四章
运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
思路引导：(1)小球受力分析→物体平衡条件→求解 (2)受力分析→正交分解→水平方向Fx＝ma，求a (3)分析临界条件→判定a的方向→分析受力→F合＝ma 解析：(1)以小球为研究对象，设小球与力传感器间的作用力大小为 F，小球与斜面之间的弹力大小为FN，受力示意图如图①，根据物体的 平衡条件，由几何关系可得
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ห้องสมุดไป่ตู้
第四章
运动和力的关系
物理[必修 · 第一册 RJ]
典题 1
(2019·浙江省嘉兴一中高一上学期期
中)某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实
达到最大值或为零。
第6章 章末综合提升—2020-2021高中物理必修一课件
(1)劈以加速度 a1＝g3水平向左加速运动时，绳的拉力多大？ (2)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力？加速度方向如何？ (3)当劈以加速度 a3＝2g 向左运动时，绳的拉力多大？
解析：(1)对小球受力分析如图所示，
水平方向：T1cos θ－N1 sin θ＝ma1
①
竖直方向：T1sin θ＋N1 cos θ＝mg
【例 1】 (多选)质量分别为 2 kg 和 3 kg 的物块 A、B 放在光 滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今对物块 A、B 分别施以 方向相反的水平力 F1、F2，且 F1＝20 N、F2＝10 N，则下列说法正 确的是( )
A．弹簧的弹力大小为 16 N B．如果只有 F1 作用，则弹簧的弹力大小变为 12 N C．若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零 D．若 F1＝10 N、F2＝20 N，则弹簧的弹力大小不变
4．牛顿第二定律：物体加速度的大小与所受合外力的大小成
_正_比___，与物体的质量成 反比 ，加速度方向与 合外力方向
相同．表
达式：__F_＝_m_a____.
5．牛顿第三定律：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．
6．动力学的两类基本问题
(1)从受力情况确定运动情况；如果已知物体的受力情况：可以
提升 层题 型探 究
用整体法与隔离法求解连接体问题
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0002页 0053页 0085页 0133页 0145页 0215页 0252页 0360页 0425页 0497页 0547页 0579页 0630页 0678页 0698页 0792页
物理学与人类文明 1 质点 参考系和坐标系 3 运动快慢的描述──速度 5 速度变化快慢的描述──加速度 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 3 匀变速直线运动的位移与时间的关系 5 自由落体运动 第三章 相互作用 2 弹力 4 力的合成 第四章 牛顿运动定律 2 实验：探究加速度与力、质量的关系 4 力学单位制 6 用牛顿运动定律解决问题（一） 学生实验 课外读物
物理学与人类文明
2021最新人教版高一物理必修1全 册教学课件
第1章 章末综合提升—2020-2021学年新教材人教版(2019)高中物理选择性必修第一册讲义
[巩固层·知识整合][提升层·能力强化]动量定理及其应用1.冲量的计算(1)恒力的冲量:公式I＝Ft适用于计算恒力的冲量．(2)变力的冲量:①通常利用动量定理I＝Δp求解．②可用图像法计算．在F-t图像中阴影部分(如图)的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量．2．动量定理Ft＝m v2－m v1的应用(1)它说明的是力对时间的累积效应．应用动量定理解题时,只考虑物体的初、末状态的动量,而不必考虑中间的运动过程．(2)应用动量定理求解的问题①求解曲线运动的动量变化量．②求变力的冲量问题及平均力问题．③求相互作用时间．④利用动量定理定性分析现象．【例1】一个铁球,从静止状态由10 m高处自由下落,然后陷入泥潭中,从进入泥潭到静止用时0.4 s,该铁球的质量为336 g,求:(1)从开始下落到进入泥潭前,重力对小球的冲量为多少?(2)从进入泥潭到静止,泥潭对小球的冲量为多少?(3)泥潭对小球的平均作用力为多少?(保留两位小数,g取10 m/s2)[详细解析](1)小球自由下落10 m所用的时间是t1＝2hg＝错误!s＝ 2 s,重力的冲量I G＝mgt1＝0.336×10× 2 N·s≈4.75 N·s,方向竖直向下．(2)设向下为正方向,对小球从静止开始运动至停在泥潭中的全过程运用动量定理得mg(t1＋t2)－Ft2＝0泥潭的阻力F对小球的冲量Ft2＝mg(t1＋t2)＝0.336×10×(2＋0.4) N·s≈6.10 N·s,方向竖直向上．(3)由Ft2＝6.10 N·s得F＝15.25 N.[正确答案](1)4.75 N·s(2)6.10 N·s(3)15.25 N动量守恒定律应用中的临界问题解决相互作用物体系统的临界问题时,应处理好下面两个方面的问题:1．寻找临界状态题设情景中看是否有相互作用的两物体相距最近、恰好滑离、避免相碰和物体开始反向运动等临界状态．2．挖掘临界条件在与动量相关的临界问题中,临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系．3．常见类型(1)涉及弹簧类的临界问题对于由弹簧组成的系统,在物体间发生相互作用的过程中,当弹簧被压缩到最短或拉伸到最长时,弹簧两端的两个物体的速度必然相等．(2)涉及相互作用边界的临界问题在物体滑上斜面(斜面放在光滑水平面上)的过程中,由于物体间弹力的作用,斜面在水平方向上将做加速运动,物体滑到斜面上最高点的临界条件是物体与斜面沿水平方向具有共同的速度,物体到达斜面上最高点时,在竖直方向上的分速度等于零．(3)子弹打木块类的临界问题:子弹刚好击穿木块的临界条件为子弹穿出时的速度与木块的速度相同,子弹位移为木块位移与木块厚度之和．【例2】在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m、静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反,则碰撞后B球的速度大小可能是() A．0.2v B．0.3vC．0.4v D．0.6vD[A、B两球在水平方向上所受合外力为零,A球和B球碰撞的过程中动量守恒,碰撞后A球反弹,设A、B两球碰撞后的速度大小分别为v1、v2,选A原来的运动方向为正方向,由动量守恒定律有m v＝－m v1＋2m v2 ①分析①式可知v2＞v2②A、B两球碰撞过程能量可能有损失,由能量关系有12m v 2≥12m v21＋12×2m v22③①③两式联立得v2≤23v ④由②④两式可得v2＜v2≤23v符合条件的只有0.6v,所以选项D正确,A、B、C错误．]动量守恒和能量守恒的综合应用1.解决该类问题用到的规律 动量守恒定律,机械能守恒定律,能量守恒定律,功能关系等．2．解决该类问题的基本思路(1)认真审题,明确题目所述的物理情景,确定研究对象．(2)如果物体间涉及多过程,要把整个过程分解为几个小的过程．(3)对所选取的对象进行受力分析,判定系统是否符合动量守恒的条件．(4)对所选系统进行能量转化的分析,比如:系统是否满足机械能守恒,如果系统内有摩擦则机械能不守恒,有机械能转化为内能．(5)选取所需要的方程列式并求解．【例3】 如图所示,AOB 是光滑水平轨道,BC 是半径为R 的光滑的14固定圆弧轨道,两轨道恰好相切于B 点．质量为M 的小木块静止在O 点,一颗质量为m 的子弹以某一初速度水平向右射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C (木块和子弹均看成质点)．(1)求子弹射入木块前的速度；(2)若每当小木块返回到O 点或停止在O 点时,立即有一颗相同的子弹射入小木块,并留在其中,则当第9颗子弹射入小木块后,小木块沿圆弧轨道能上升的最大高度为多少?[详细解析] (1)第一颗子弹射入木块的过程,系统动量守恒,以子弹的初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m v 0＝(m ＋M )v 1系统由O 到C 的运动过程中机械能守恒,由机械能守恒定律得:12(m ＋M )v 21＝(m ＋M )gR 由以上两式解得:v 0＝m ＋M m 2gR .(2)由动量守恒定律可知,第2、4、6…颗子弹射入木块后,木块的速度为0,第1、3、5…颗子弹射入后,木块运动．当第9颗子弹射入木块时,以子弹初速度方向为正方向,由动量守恒定律得:m v 0＝(9m ＋M )v 9设此后木块沿圆弧上升的最大高度为H ,由机械能守恒得: 12(9m ＋M )v 29＝(9m ＋M )gH 由以上各式可得:H ＝⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫M ＋m M ＋9m 2R . [正确答案] (1)m ＋M m 2gR (2)⎝ ⎛⎭⎪⎫M ＋m M ＋9m 2R [一语通关] (1)两物体不发生相撞的临界条件是两物体同向同速.(2)子弹进入木块的过程中因摩擦而损失的机械能转化为系统的内能.[培养层·素养升华]关注生活,发现与动量相关的现象．如图中几种生活现象:(1)水火箭的演示水火箭用空可乐瓶制作．用一段吸管和透明胶带在瓶上固定一个导向管．瓶口塞一橡皮塞,在橡皮塞上钻一个孔．在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门,并在气门芯内装上小橡皮管．(如图)．实验时,瓶中先注入约13体积的水,用橡皮塞把瓶口塞严．将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管,使线的一端拴在门的上框上,另一端拴在板凳腿上,要把线拉直．将瓶的进气阀与打气筒相接,向筒内打气到一定程度时,瓶塞脱开,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去．(2)实验操作过程:(1)一根细线一端固定在支承架上,另一端悬挂一个500 g重的砝码．(2)将砝码抬高适当的高度后释放．由于细线从松弛到张紧的变化过程历时很短,因此细线因受到很大冲力而被拉断．(图a)(3)用另一根细线,上端通过一根橡皮筋与支承架相连,下端仍然悬挂同一个砝码．(4)将砝码抬高相同的高度后释放．由于橡皮筋的缓冲作用,力作用的时间增长,细线没有被拉断,说明这时作用力较小(图b)．图a图b[设问探究]1．在水火箭的演示过程中,水从瓶口喷出,瓶向反方向飞去,属于哪种运动?这种运动满足什么规律?2．图2中两种现象说明什么问题?提示:1.瓶中的水在气体压力作用下从瓶口喷出,瓶在压力作用下向反方向飞属于反冲运动．瓶中的水和瓶组成一个系统,沿瓶口方向系统不受外力,故系统沿瓶口方向上满足动量守恒定律．2．说明当物体冲量的变化量一定时,力作用的时间越长,作用力越小．[深度思考]用0.5 kg的铁锤把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度v＝4.0 m/s,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01 s,那么:(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力是多大?(2)考虑铁锤受的重力,铁锤钉钉子时,钉子受到的平均作用力又是多大?(g取10 m/s2)(3)比较(1)和(2),讨论是否要忽略铁锤的重力．[详细解析] (1)以铁锤为研究对象,不计重力时,只受钉子的作用力,方向竖直向上,设为F 1,取竖直向上为正,由动量定理可得F 1t ＝0－m (－v )所以F 1＝－0.5×(－4.0)0.01N ＝200 N ,方向竖直向上． 由牛顿第三定律知,铁锤钉钉子的作用力为200 N ,方向竖直向下．(2)若考虑重力,设此时受钉子的作用力为F 2,对铁锤应用动量定理,取竖直向上为正．(F 2－mg )t ＝0－m (－v )F 2＝－0.5×(－4.0)0.01N ＋0.5×10 N ＝205 N ,方向竖直向上． 由牛顿第三定律知,此时铁锤钉钉子的作用力为205 N ,方向竖直向下．(3)比较F 1与F 2,其相对误差为|F 2－F 1|F 1×100%＝2.5%,可见本题中铁锤的重力可忽略．[正确答案] (1)200 N ,方向竖直向下 (2)205 N ,方向竖直向下 (3)见详细解析。
第2章 章末综合提升—2020-2021学年同步新教材人教版(2019)高中物理必修第一册讲义
[巩固层·知识整合][提升层·能力强化]匀变速直线运动的解题方法1.(1)基本公式法。
(2)逆向思维法。
(3)图像法。
(4)比例法。
(5)中间时刻速度法。
2．匀变速直线运动问题的解题模型3．匀变速直线运动的关键词转化【例1】 物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面，到达斜面最高点C 时速度恰好为零，如图所示，已知物体运动到斜面长度34处的B 点时，所用时间为t ，求物体从B 滑到C 所用的时间。
[解析] 解法一：逆向思维法物体向上匀减速冲上斜面，相当于向下匀加速滑下斜面。
故x BC ＝12at 2BC ，xAC ＝12a (t ＋t BC )2， 又x BC ＝x AC4解得t BC ＝t 。
解法二：比例法对于初速度为零的匀变速直线运动，在连续相等的时间里通过的位移之比为x 1∶x 2∶x 3∶…∶x n ＝1∶3∶5∶…∶(2n －1)，现有x BC ∶x BA ＝x AC 4∶3x AC4＝1∶3通过x AB 的时间为t ，故通过x BC 的时间t BC ＝t 。
解法三：中间时刻速度法利用教材中的推论：中间时刻的瞬时速度等于这段位移的平均速度v AC ＝(v A ＋v C )2＝(v 0＋0)2＝v 02， 又v 20＝2ax AC ，v 2B ＝2ax BC ，x BC ＝x AC4由以上各式解得v B ＝v 02，可以看出v B 正好等于AC 段的平均速度，因此B 点是时间中点的位置，因此有t BC ＝t 。
解法四：图像法利用相似三角形面积之比等于对应边平方比的方法，作出v -t 图像，如图所示，S △AOC S △BDC ＝CO 2CD 2，且S △AOC ＝4S △BDC ， OD ＝t ，OC ＝t ＋t BC所以41＝(t ＋t BC )2t 2BC ，解得t BC ＝t 。
[答案] t [跟进训练]1．甲、乙两辆汽车都从静止出发做加速直线运动，加速度方向一直不变，在第一段时间间隔内，两辆汽车的加速度大小不变，汽车乙的加速度大小是甲的两倍；在接下来的相同时间间隔内，汽车甲的加速度大小增加为原来的两倍，汽车乙的加速度大小减小为原来的一半。
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牛顿第二定律在临界问题中的应用
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 N＝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，相对静止或相对滑动的临界条件为静 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张力等于它所能承受的最大张力，绳子 松弛的临界条件是 T＝0.
第6章 力与运动
章末综合提升
巩固 层知 识整 合
[体系构建]
[核心速填]
1．力与运动的关系：力可以 改变 物体的运动状态．
2．牛顿第一定律：一切物体总保持静止状态或 匀速直线运动
状
态，直到有 外力 迫使它改变这种状态为止．
3．态及受力情
况无关，惯性的大小仅取决于物体的 质量 ．
4．加速度最大与速度最大的临界条件：当物体在变化的外力作 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，物体处于临界状态，所对应的速度便会出现最大值或最小 值．
【例 2】 如图所示，质量为 m 的光滑小球，用轻绳连接后， 挂在三角劈的顶端，绳与斜面平行，劈置于光滑水平面上，斜边与 水平面夹角为 θ＝30°，求：
3．在解答连接体问题时，决不能把整体法和隔离法对立起来， 多数情况下两种方法要配合使用．求各部分加速度相同的连接体的 加速度或合力时，优先考虑整体法，如果还要求物体之间的作用力， 再用隔离法．在实际应用中，应根据具体情况，灵活交替使用这两 种方法，不应拘泥于固定的模式．无论运用整体法还是隔离法，解 题的关键还是对研究对象进行正确的受力分析．
由牛顿第二定律
求出物体的加速度，再通过运动学规律 确定物体的
运动情况．
(2)从运动情况确定受力情况：如果已知物体的运动情况，根据 运动学规律 求出物体的加速度，再根据 牛顿第二定律 就可以确定物
体所受的力．
7．超重与失重 (1)超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于 物体 所受的重力，加速度方向向上 ． (2)失重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于 物体 所受的重力，加速度方向向下 ．
②
由①②得：T1＝3＋6
3 mg.
③
(2)当球与斜面恰无作用时受力分析如图所示，
绳对物体的拉力大小等于原来弹簧的拉力，不为零，C 项错．若 F1 ＝10 N、F2＝20 N，则它们的加速度 a″＝mFA2－ ＋Fm1B＝2 m/s2，方向水 平向右，以物体 A 为研究对象，由牛顿第二定律有 F 拉″－F1＝ mAa″，得 F 拉″＝14 N，所以 D 项错．]
[一语通关] 整体法与隔离法常涉及的问题类型
(1)劈以加速度 a1＝g3水平向左加速运动时，绳的拉力多大？ (2)劈的加速度至少多大时小球对劈无压力？加速度方向如何？ (3)当劈以加速度 a3＝2g 向左运动时，绳的拉力多大？
解析：(1)对小球受力分析如图所示，
水平方向：T1cos θ－N1 sin θ＝ma1
①
竖直方向：T1sin θ＋N1 cos θ＝mg
提升 层题 型探 究
用整体法与隔离法求解连接体问题
1.整体法：在研究连接体的加速度与力的关系时，往往将连接体 视为整体．对牛顿第二定律 F＝ma，F 是整体所受的合外力，ma 是 整体与外力对应的效果．注意分析整体受力时不要将内力分析在其 中．
2．隔离法：多在求解连接体的相互作用力时采用，即将某个部 分从连接体中分离出来，其他部分对它的作用力就成了外力．
[跟进训练] 1.物体 A 和 B 的质量分别为 1.0 kg 和 2.0 kg，用 F＝12 N 的水 平力推动 A，使 A 和 B 一起沿着水平面运动，A 和 B 与水平面间的 动摩擦因数均为 0.2，求 A 对 B 的弹力．(g 取 10 m/s2)
解析：以物体 A、B 整体为研究对象，由牛顿第二定律得： F－μ(mA＋mB)g＝(mA＋mB)a， 所以 a＝F－μmAm＋A＋mBmBg＝2 m/s2. 对物体 B 有 FAB－μmBg＝mBa， 因此 A 对 B 的弹力： FAB＝mB(a＋μg)＝8 N.
【例 1】 (多选)质量分别为 2 kg 和 3 kg 的物块 A、B 放在光 滑水平面上并用轻质弹簧相连，如图所示，今对物块 A、B 分别施以 方向相反的水平力 F1、F2，且 F1＝20 N、F2＝10 N，则下列说法正 确的是( )
A．弹簧的弹力大小为 16 N B．如果只有 F1 作用，则弹簧的弹力大小变为 12 N C．若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零 D．若 F1＝10 N、F2＝20 N，则弹簧的弹力大小不变
AB [以物体 A 和 B 为整体，加速度 a＝mFA1－＋Fm2B＝2 m/s2，方向 水平向左．以物体 A 为研究对象，水平方向受 F1 及弹簧向右的拉力 F 拉作用，由牛顿第二定律有 F1－F 拉＝mAa，得 F 拉＝16 N，所以 A 项对．若只有 F1 作用，则它们的加速度 a′＝mA＋F1mB＝4 m/s2，弹簧 的拉力 F 拉′＝mBa′＝12 N，所以 B 项对．C 项中将弹簧换成轻质绳，
(1)涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法． (2)水平面上的连接体问题：这类问题一般是连接体(系统)内各物 体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体、 后隔离的方法． (3)斜面体与物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向 的加速度，而斜面体相对于地面静止时，一般采用隔离法分析．
4．牛顿第二定律：物体加速度的大小与所受合外力的大小成
_正_比___，与物体的质量成 反比 ，加速度方向与 合外力方向
相同．表
达式：__F_＝_m_a____.
5．牛顿第三定律：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．
6．动力学的两类基本问题
(1)从受力情况确定运动情况；如果已知物体的受力情况：可以