《27《牛頓運(yùn)動(dòng)定律》單元小結(jié)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《27《牛頓運(yùn)動(dòng)定律》單元小結(jié)(18頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課時(shí)27牛頓運(yùn)動(dòng)定律單元小結(jié)本單元知識(shí)梳理 方法歸納一、兩種重要思維方法1理想實(shí)驗(yàn)法:所謂“理想實(shí)驗(yàn)”,又叫“假想實(shí)驗(yàn)”,它是人們?cè)谒枷胫兴茉斓睦硐脒^(guò)程,是一種邏輯推理的思維過(guò)程和理論研究的重要方法,“理想實(shí)驗(yàn)”不同于科學(xué)實(shí)驗(yàn),它是在真實(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,抓住主要矛盾,忽略次要矛盾,對(duì)實(shí)際過(guò)程作出更深層次的抽象思維慣性定律就是理想實(shí)驗(yàn)得出的一個(gè)重要結(jié)論2控制變量法:這是物理學(xué)上常用的研究方法,在研究三個(gè)物理量之間的關(guān)系時(shí),先讓其中一個(gè)量保持不變,研究另外兩個(gè)量之間的關(guān)系,最后總結(jié)三個(gè)量之間的相互關(guān)系,在研究牛頓第二定律 ,確定F、m、a三者之間的關(guān)系時(shí),就采用了這種方法 二、應(yīng)用牛頓定律解題
2、1整體法與隔離法(1)整體法是把幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)作為一個(gè)整體來(lái)分析,隔離法是把系統(tǒng)中的某個(gè)物體單獨(dú)拿出來(lái)研究(2)整體法與隔離法解決問(wèn)題時(shí)常常結(jié)合使用,對(duì)整體法和隔離法的靈活運(yùn)動(dòng)可以給解題帶來(lái)很大的方便 例12007年高考江蘇物理卷如圖271所示,光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊,其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,木塊間的最大靜摩擦力是m g.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊,使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng),則輕繩對(duì)m的最大拉力為() 圖27-1 解析以?xún)蓚€(gè)上面小物體和后面的大物體為整體,分析知前面兩物體間的摩擦力為該整體的動(dòng)力,最先達(dá)到臨界值m g,設(shè)整體加速
3、度為a,則:隔離前面m:m gFTm a隔離后面兩物體:FT(m2m )a解得:ag,F(xiàn) Tm g,所以選項(xiàng)B正確答案B 2圖解法此法是處理動(dòng)態(tài)平衡常用的方法,比如在三力平衡情況下,一個(gè)力大小、方向固定,一個(gè)力方向固定,判斷第三個(gè)力大小變化及求極值情況特別方便例2如圖272甲所示,一個(gè)重為G的勻質(zhì)球放在光滑斜面上,斜面傾角為,在斜面上有一個(gè)光滑的不計(jì)厚度的木板擋住球,使之處于靜止?fàn)顟B(tài),今使板與斜面的夾角緩慢增大,問(wèn):在此過(guò)程中,球?qū)醢搴颓驅(qū)π泵娴膲毫Υ笮∪绾巫兓?圖27-2甲 解析取球?yàn)檠芯繉?duì)象,球受重力G、斜面支持力F1、擋板支持力F2,因?yàn)榍蚴冀K處于平衡狀態(tài),故三個(gè)力的合力始終為零,三
4、個(gè)力構(gòu)成封閉的三角形,當(dāng)擋板逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),F(xiàn)2的方向也逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),作出如圖272乙所示的動(dòng)態(tài)矢量三角形,由圖可見(jiàn),F(xiàn)2先減小后增大,F(xiàn)1隨增大而始終減小圖27-2乙由牛頓第三定律知,球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后增大,對(duì)斜面的壓力始終減小 答案見(jiàn) 解 析 3數(shù)形結(jié)合法利用幾何圖形(直角三角形)、力的平行四邊形、力的矢量三角形等處理平衡問(wèn)題,如相似三角形法例3有一小甲蟲(chóng),在半徑為r的半球形碗中向上爬,設(shè)蟲(chóng)足與碗壁的摩擦因數(shù)為0.75.試問(wèn)它能爬到的最高點(diǎn)離碗底多高?解析此題中告訴我們的是一半球形碗,這很容易使某些同學(xué)誤認(rèn)為是一圓周運(yùn)動(dòng)題目而無(wú)從下手,實(shí)際上此題考查的是共點(diǎn)力平衡問(wèn)題,小甲蟲(chóng)爬到的最高點(diǎn),
5、就是小甲蟲(chóng)努力往上爬但不能再升高時(shí)所處的位置如圖所示的位置為 小甲蟲(chóng)能爬到的最高點(diǎn),受力情況如圖所示,則有: 4正交分解法(1)所謂正交分解法是指一個(gè)矢量分解在兩個(gè)互相垂直的坐標(biāo)軸上的方法(2)正交分解法是一種常用的矢量運(yùn)算方法,其實(shí)質(zhì)是將復(fù)雜的矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的代數(shù)運(yùn)算,從而簡(jiǎn)捷方便地解題(3)正交分解法是解牛頓運(yùn)動(dòng)定律題目的最基本方法,物體在受到三個(gè)或三個(gè)以上的不在同一直線(xiàn)上的力作用時(shí)一般都用正交分解法 例4如圖273甲所示,質(zhì)量m1 kg的小球穿在斜桿上,球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù) ,用拉力F20 N豎直向上拉小球使它沿桿加速上滑,則小球的加速度為多大?(g取10 m/s2)圖27-3甲解
6、析以小球?yàn)檠芯繉?duì)象,小球受重力G、拉力F和滑動(dòng)摩擦力F的作用,這幾個(gè)力方向較明確,但桿對(duì)球的彈力沿 什么方向需要具體判斷 建立如圖273乙所示的坐標(biāo)系,加速度方向沿x軸正方向,將F、G分解,在x軸方向上,由牛頓第二定律得:圖27-3乙Fsin 30(FNm gsin 30)m a在y軸方向上,有;F Nm gcos 30Fcos 30聯(lián)立解得:(Fm g)sin 30(Fm g)cos 30m aa1.25 m/s2.答案1.25 m/s2 5臨界分析法在題目中如出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語(yǔ)時(shí),一般隱含著臨界問(wèn)題,處理這類(lèi)問(wèn)題時(shí),可把物理問(wèn)題(或過(guò)程)推向極端,從而使臨界現(xiàn)象(或狀態(tài)
7、)暴露出來(lái),達(dá)到盡快求解的目的例5光滑圓柱體放在V形槽中,截面如圖274甲所示,它的左邊接觸點(diǎn)為A,V形槽間夾角為2(290)用一細(xì)繩拴住V形槽,另一端通過(guò)定滑輪拴住一重物m .設(shè)圓柱體質(zhì)量為m,槽的質(zhì)量為M,不計(jì)各種摩擦和滑輪的質(zhì)量當(dāng)重物m 足夠大時(shí),在運(yùn)動(dòng)中圓柱體可以從槽中滾出欲使圓柱體在運(yùn)動(dòng)中不離開(kāi)V形槽,則重物m 應(yīng)滿(mǎn)足什么條件? 圖27-4甲解析設(shè)想m 足夠大,M向右運(yùn)動(dòng)的加速度夠多大,m將會(huì)從V形槽中相對(duì)槽向左滾出,那么使圓柱體剛好不滾出時(shí)應(yīng)對(duì)應(yīng)圓柱體與槽右側(cè)面間無(wú)作用力,如圖所示,有:圖27-4乙F Nsin m g,F(xiàn)Ncos m a所以agcot 6巧用超重、失重觀(guān)點(diǎn)解決問(wèn)題
8、根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知,當(dāng)質(zhì)量為m的物體具有豎直向上的加速度a時(shí),物體對(duì)水平支持面的壓力或物體對(duì)繩的拉力大于物體受的重力,壓力或拉力大于重力的部分在數(shù)值上等于m a,這種現(xiàn)象稱(chēng)為超重;當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時(shí),物體對(duì)水平支持面的壓力或?qū)K的拉力大小于物體的重力,壓力或拉力小于重力的部分在數(shù)值上等于m a,這種現(xiàn)象稱(chēng)為失重 例6如圖275甲所示,一個(gè)重力G4 N的物體放在傾角為30的光滑斜面上斜面放在臺(tái)秤上,當(dāng)燒斷細(xì)線(xiàn)后,物塊正在下滑的過(guò)程中與穩(wěn)定時(shí)比較,臺(tái)秤的示數(shù)()圖27-5甲A減小2 NB減小1 N C增大2 ND增大1 N 解析本題考慮整體法解,屬于超重、失重的定量計(jì)算,燒斷細(xì)線(xiàn)后,物體加速下滑,下滑加速度agsin 30 g方向沿斜面向下(如圖275乙所示),其中豎直向下的分量aasin 30 g圖27-5乙所以物塊G失重,臺(tái)秤的示數(shù)減小量為:m a G1 N.答案B