高三物理一轮复习力学部分牛顿运动定律doc高中物理

21世纪教育网高三一轮复习教案（全套68个）21世纪教育网第一局部力学21世纪教育网§3.牛顿运动定律21世纪教育网一、牛顿第一运动定律21世纪教育网二、牛顿第二定律21世纪教育网三、牛顿第二定律应用（已知受力求运动）21世纪教育网四、牛顿第二定律应用（已知运动求力）21世纪教育网五、牛顿第二定律应用（超重和失重问题）21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网21世纪教育网§3.牛顿运动定律21世纪教育网12/12\n一、牛顿第一运动定律21世纪教育网21世纪教育网目的要求21世纪教育网弄清惯性和惯性定律的区别21世纪教育网21世纪教育网知识要点21世纪教育网1、牛顿第一定律（即惯性定律）21世纪教育网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。21世纪教育网2、对定律应从以下几个方面理解：21世纪教育网（1）、物体总保持原来的静止状态或匀速直线运动状态的性质叫惯性。一切物体都具有惯性。惯性是物体的固有属性。其大小只与物体的质量有关。与物体是否受力以及处于什么状态无关。当物体受合外力为零时，表现为保持静止或匀速直线运动状态；当物体所受所合外力不为零时，惯性那么使物体表现出具有维持原来运动状态不变的趋势。惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。21世纪教育网（2）定律是指物体不受外力（客观上难找到）或所受合外力为零，物体才保持静止或匀速直线运动状态不变；有外力（合外力不为零）物体的运动状态（或形变）发生变化。21世纪教育网（3）、物体的运动并不需要力来维持，力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因。21世纪教育网（4）牛顿第一定律不能用实验直接验证，而是通过如伽里略斜面实验等大量事实根底上的逻辑推理结果。21世纪教育网12/12\n（5）牛顿第一定律只适用于低速运动、宏观物体。物体的运动状态是指平动、不涉及转动。21世纪教育网3、应用定律分析惯性现象及解题的步骤21世纪教育网（1）、分析物体原来的运动状态，静止或是匀速直线运动；21世纪教育网（2）、找出物体哪局部受力而改变运动状态；21世纪教育网（3）、找出物体哪局部不受力而不改变运动状态；21世纪教育网21世纪教育网例题分析21世纪教育网例1、火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现他仍落回到原处，这是因为：（D）21世纪教育网A、人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同车一起向前运动；21世纪教育网B、人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动；21世纪教育网C、人跳起后，车在继续向前运动，所以人在下落后必定偏后一些，只是由于时间很短，偏后距离太小，不明显而已；21世纪教育网D、人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速度；21世纪教育网21世纪教育网例2、如以下图，一个劈形物M放在倾角为θ的斜面上，M上外表呈水平，在M上外表再放一个光滑小球m，开场时，Mm都静止，现让M加速下滑，那么小球在碰到斜面之前的运动轨迹是（B）21世纪教育网A、沿斜面方向的直线；21世纪教育网B、竖直向下的直线；21世纪教育网12/12\nC、抛物线；21世纪教育网D、无规那么的曲线；21世纪教育网21世纪教育网拓展：在上述运动过程中小球对M的压力为多大？（有能力者完成）21世纪教育网12/12\n二、牛顿第二定律21世纪教育网21世纪教育网目的要求21世纪教育网掌握牛顿第二定律，进一步熟悉受力分析。21世纪教育网21世纪教育网知识要点21世纪教育网1、牛顿第二定律内容：21世纪教育网物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向始终跟合外力方向一致。21世纪教育网2、数学表达式：F=ma21世纪教育网注意：公式中单位：质量m的单位是千克（kg）；加速度a的单位是米/秒2（m/s2）力F的单位是牛顿（N）----使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N。21世纪教育网3、牛顿第二定律注意从以下“四性”加深理解：21世纪教育网（1）、矢量性：加速度的方向始终与合外力方向一致；21世纪教育网（2）、即时性：F=ma，合外力与加速度在数值上是瞬时对应关系，F变化，a也随之发生变化。但F=ma始终成立；21世纪教育网（3）、相对性：研究F=ma中，只能取静止或做匀速直线运动的物体为参照物；21世纪教育网（4）、独立性：作用在物体上有多个力时，每个力都可独立地产生加速度，而物体运动（合）加速度是各个（分）加速度的矢量和，因此，求物体加速度可以先求合力再通过定律求合加速度，也可以通过定律先求各分力产生的分加速度，再求各分加速度的合加速度。21世纪教育网4、牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体。21世纪教育网21世纪教育网例题分析21世纪教育网12/12\n例1、质量为m的木块位粗糙水平桌面上，假设用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a1，那么：（C）21世纪教育网A、a1=aB、a1﹤2aC、a1﹥2aD、a1=2a21世纪教育网此题隐含摩擦力，合力不是F或2F。21世纪教育网21世纪教育网例2、如图1所示，一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，那么在释放的瞬间，重物的加速度是：（g=10m/s2）（A）21世纪教育网A、2.5m/s2B、7.5m/s2C、10m/s2D、12.5m/s221世纪教育网此题考察牛顿第二定律的瞬时问题,这类题型的一般求法：21世纪教育网（1）首先分析变化瞬间之前的状态（进展受力分析）；21世纪教育网（2）判别有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪些力不发生变化；21世纪教育网（3）再求出变化后物体受的合力，求得加速度。21世纪教育网拓展：此题改为再上移1cm，然后释放，释放瞬间物体的加速度又21世纪教育网是多大？方向怎样？21世纪教育网12/12\n三、牛顿第二定律应用（已知受力求运动）21世纪教育网目的要求通过受力分析用牛顿第二定律求a，再由运动学规律求相关运动学量知识要点1、牛顿第二定律解题的根本思路：2、牛顿第二定律解题的根本思路：（1）仔细审题，弄清题目所给的物理条件和物理过程，明确要求的物理量；（2）确定研究对象（物体或系统），灵活采用“整体法”或“隔离法”；（3）分析研究对象的受力情况，画出受力图示：①已知力、②场力、③接触力（先弹力后摩擦力）；（4）选取坐标系，列动力学方程（坐标系选取原那么：让尽可能多矢量的分布在坐标轴上）；（5）选择适当的运动学规律求解运动学量；例题分析例1、如以下图，一物块从倾角为Θ，长为S的斜面顶端由静止开场下滑，物块与斜面间的滑动摩擦系数为μ，求物块滑到底端所需时间？拓展：如果物体在斜面底端以初速度v0沿斜面上滑，假设物体不会到达斜面顶端，求物体到斜面底端时的速度，物体上滑和下滑时间谁长？12/12\n例2、如以下图，质量为m=1kg的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成Θ=300，球与杆间的动摩擦因数μ=。小球受到竖直向上的拉力F作用。假设F=20N，那么小球运动的加速度大小为多少？方向怎样？例3、质量为m=2.0kg的物体原来静止在粗糙的水平面上,现在在第1、3、5…奇数秒内给物体施加大小为6N方向水平向右的推力，在第2、4、6…偶数秒内给物体施加大小为2N方向仍水平向右的推力。已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.1。g=10m/s2。问：物体在奇数和偶数秒内各做什么性质的运动？经过多长时间物体位移大小为40.25米?12/12\n四、牛顿第二定律应用（已知运动求力）目的要求训练已知物体运动情况求受力情况知识要点解题的根本思路与上节所述相同，只是在已知运动情况时，通常的加速度先由运动学规律求得，然后再由牛顿第二定律求受力情况。例题分析例1、如以下图，木块A放在斜面体B上处于静止，当斜面体向右作加速度逐渐增大的加速运动时，木块A仍相对B静止，那么木块A受到的支持力N和摩擦力f大小有：（D）A、N增大，f增大；B、N不变，f增大；C、N减小，f不变；D、N减小，f增大；注意：在建立坐标系进展正交分解矢量力和加速度时，按水平——竖直和平行斜面——垂直斜面两种方式建立，比较看哪种建立方可以使运动更简捷例2、如以下图，斜面体光滑且倾角θ=，用细线拴一个质量为m=10kg小球放在斜面体上，且细线与斜面体平行，求：（1）静止时，小球受到支持力N1和细线拉力F1（50牛、50牛）（2）假设斜面体以a=水平向右加速，小球受到的支持力N2和细线拉力F2（25牛、125牛）（3）假设斜面体以a=g水平向右加速，小球受到的支持力N3和细线拉力F3（0、100牛）12/12\n（4）假设要使拉小球的细线拉力为F4=0那么斜面体对小球支持力N4多大？此时斜面体的加速度大小，方向又如何？（mg/cosθ、、方向向左）注意：在按照本例第②问求解第③问时，结果中出现N为负值这时要求学生认真分析它的物理意义及可能性，从而判断出①此时小球已经离开了斜面体了。即支持力为零，求解绳对球的拉力时，注意绳与水平面间的夹角不是了。②这种题型隐含了临界问题。12/12\n五、牛顿第二定律应用（超重和失重问题）目的要求了解竖直方向上有加速度时物体出现的超重或失重现象知识要点超重和失重：当物体处于有竖直方向的加速度时，视重就不等于物体实重了。当加速度向上时视重大于实重（这种现象叫超重）；当加速度向下时视重小于实重（这种现象叫失重）；当加速度向下且大小为g时视重为零（这种现象叫完全失重）注意：（1）物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；（2）发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；（3）在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。例题分析例1、如以下图，升降机内质量为m的小球用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机以a=加速度减速上升时，弹簧秤的系数为（A）A、2mg/3B、mg/3C、4mg/3D、mg拓展1：假设以a=g加速下降时，那么弹簧秤示数为多少？拓展2：假设以a=g/3加速上升时，那么弹簧秤示数为多少？12/12\n小结：通过本例可知：加速度向上时，拉（支持）物体的拉（支持）力大于重力，形成超重；加速度向下时，拉（支持）物体的拉（支持）力小于物体的重力，形成失重。例2、如以下图，电梯与水平面成300的角，当电梯加速运动时，人对电梯水平面的压力为其重力的6/5，求人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？解析：对人受力分析，竖直方向由于支持力大于重力，故有竖直向上分加速度；由于人随电梯一起运动，故人的加速度只能沿斜面向上，所以人有水平分加速度，而水平方向的分加速度只是由于梯给人摩擦力提供的。即：人受到三个力作用——重力、弹力、摩擦力。拓展1：如果电梯以同样的加速度下降，人对电梯面压力为其重力的多少倍？此时梯面对人的摩擦力是重力的多少倍？拓展2：如果人与梯面间的动摩擦因数μ=要使人相对梯面静止，电梯向下运动加速度最大为多少？例3、如以下图，电梯中有一桶水，水面上漂浮一木块，其质量为m，静止时木块一局部浸在水中，当电梯以a加速上升时，问木块浸在水中的深度如何变化？（不变）注意：（1）电梯加速运动时，水也处在超重状态；（2）物体所受浮力是物体上、下外表受到的水的压力差f=m（ga）V排12/12