高中物理必修1教学课件：第4章 章末小结 知识整合与阶段检测

专题一　整体法与隔离法解决连结体问题1．连接体连接体是指在所研究的问题中涉及的多个物体(它们具有相同的运动状态即相等的速度、加速度，或叠放在一起，或并排挤在一起，或用绳、杆联系在一起)组成的系统(也叫物体组)。2．解决连接体问题的基本方法处理连接体问题的方法：整体法与隔离法。要么先整体后隔离，要么先隔离后整体。不管用什么方法解题，所使用的规律都是牛顿运动定律。 (1)解答问题时，决不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活选取研究对象，恰当选择使用隔离法或整体法：在连接体内各物体具有相同的加速度时，可先把连接体当成一个整体，分别受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度，若要求连接体内各物体相互作用的内力，则需把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析，再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。 (2)在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是连接体中的某一部分物体(包含两个或两个以上的单个物体)，也可以是连接体的某一个物体，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的实际情况灵活处理。 [例1]如图4－1所示，质量为m的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面的质量为M，斜面与物块间无摩擦，地面光滑。现对斜面施加一个水平推力F，要使物块相对斜面静止，力F应为多大？图4－1 [解析]先选取物块为研究对象，它受重力mg和支持力FN，由于物块与斜面保持相对静止，故二力的合力水平向左，如图4－2所示。由牛顿第二定律可得：mgtanθ＝ma，解得a＝gtanθ。再选整体为研究对象，由牛顿第二定律可得：F＝(m＋M)a＝(m＋M)gtanθ。[答案](m＋M)gtanθ图4－2 专题二　临界极值问题1．概念(1)临界问题：某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态。(2)极值问题：在满足一定的条件下，某物理量出现极大值或极小值的情况。2．关键词语在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、“刚好”、“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，隐含了相应的临界条件。 3．常见类型动力学中的常见临界问题主要有两类：一是弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离问题；二是绳子绷紧与松驰的问题；三是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题。4．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。 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)绳子松驰的临界条件是：绳的拉力为零。(3)存在静摩擦的系统，相对滑动与相对静止的临界条件是：静摩擦力达到最大值。 [例2]如图4－3所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ＝60°角的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。图4－3 图4－4 专题三　物理图像在动力学中的应用(1)物理图像信息量大，包含知识内容全面，好多习题已知条件是通过物理图像给出的，动力学问题中常见的有x－t、v－t、F－t及a－F等图像。(2)遇到带有物理图像的问题时，要认真分析图像，要从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息，再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式去解题。 [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4－5甲所示，物块速度v与时间t的关系如图乙所示。取重力加速度g＝10m/s2。由此两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()图4－5 [答案]A 图4－6 答案：C 图4－7 答案：B 3．有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑。AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间由一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图4－8所示。现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳上的拉力F的变化情况是()图4－8 解析：以两环和细绳作整体受力分析，据竖直方向的平衡条件可得FN＝2mg，不随环的移动而改变；隔离环Q，受力分析如图所示，得Fcosα＝mg。当P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡时α减小，故F变小，所以选B。A．FN不变，F变大B．FN不变，F变小C．FN变大，F变大D．FN变大，F变小答案：B