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2019-2020年人教版高中物理必修1 第4章《第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律》章末總結(jié)（教案） 【教學(xué)過(guò)程】 ★重難點(diǎn)一、整體法、隔離法分析連接體問題★ 1.連接體 兩個(gè)或兩個(gè)以上相互作用的物體組成的具有相同加速度的整體叫連接體．如幾個(gè)物體疊放在一起，或并排擠放在一起，或用繩子、細(xì)桿等連在一起． 2．處理連接體問題的方法 (1)整體法：把整個(gè)系統(tǒng)作為一個(gè)研究對(duì)象來(lái)分析的方法．不必考慮系統(tǒng)內(nèi)力的影響，只考慮系統(tǒng)受到的外力． (2)隔離法：把系統(tǒng)中的各個(gè)部分(或某一部分)隔離，作為一個(gè)單獨(dú)的研究對(duì)象來(lái)分析的方法．此時(shí)系統(tǒng)的內(nèi)力就有可能成為該研究對(duì)象的外力，在分析時(shí)要特別注意． (3)整體法與隔離法的選用 求解各部分加速度都相同的連接體問題時(shí)，要優(yōu)先考慮整體法；如果還需要求物體之間的作用力，再用隔離法．求解連接體問題時(shí)，隨著研究對(duì)象的轉(zhuǎn)移，往往兩種方法交叉運(yùn)用．一般的思路是先用其中一種方法求加速度，再用另一種方法求物體間的作用力或系統(tǒng)所受合力．無(wú)論運(yùn)用整體法還是隔離法，解題的關(guān)鍵還是在于對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析． 【典型例題】（多選）如圖所示，在光滑的桌面上有M、m的兩個(gè)物塊，現(xiàn)用力F推物塊，使M、m兩物塊在桌上一起向右加速，則M、m間的相互作用力為 A、若桌面光滑，作用力為 B、若桌面光滑，作用力為 C、若桌面的摩擦因數(shù)為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為 D、若桌面的摩擦因數(shù)為μ，M、m仍向右加速，則M、m間的相互作用力為 【答案】AD ★重難點(diǎn)二、動(dòng)力學(xué)的臨界問題★ 1.概念 (1)臨界問題：某種物理現(xiàn)象(或物理狀態(tài))剛好要發(fā)生或剛好不發(fā)生的轉(zhuǎn)折狀態(tài)． (2)極值問題：在滿足一定的條件下，某物理量出現(xiàn)極大值或極小值的情況． 2．關(guān)鍵詞語(yǔ) 在動(dòng)力學(xué)問題中出現(xiàn)的“最大”、“最小”、“剛好”、“恰能”等詞語(yǔ)，一般都暗示了臨界狀態(tài)的出現(xiàn)，隱含了相應(yīng)的臨界條件． 3．常見類型 動(dòng)力學(xué)中的常見臨界問題主要有三類：一是彈力發(fā)生突變時(shí)接觸物體間的脫離與不脫離的問題；二是繩子的繃緊與松弛的問題；三是摩擦力發(fā)生突變的滑動(dòng)與不滑動(dòng)問題． 4．解題關(guān)鍵 解決此類問題的關(guān)鍵是對(duì)物體運(yùn)動(dòng)情況的正確描述，對(duì)臨界狀態(tài)的判斷與分析，找出處于臨界狀態(tài)時(shí)存在的獨(dú)特的物理關(guān)系，即臨界條件． 常見的三類臨界問題的臨界條件： (1)相互接觸的兩個(gè)物體將要脫離的臨界條件是：相互作用的彈力為零． (2)繩子松弛的臨界條件是：繩的拉力為零． 【典型例題】（多選）如圖所示，A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m，靜止疊放在水平地面上，A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度為g，現(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F，則 A、當(dāng)時(shí)，A、B都相對(duì)地面靜止， B、當(dāng)時(shí)，A的加速度為 C、當(dāng)時(shí)，A相對(duì)B滑動(dòng)， D、隨著F的增大，B的加速度可能超過(guò) 【答案】BC ★重難點(diǎn)三、動(dòng)力學(xué)的圖象問題★ 物理圖象信息量大，包含知識(shí)內(nèi)容全面，好多習(xí)題已知條件是通過(guò)物理圖象給出的。 一、動(dòng)力學(xué)問題中常見的有F－t及a－F等圖象． 1．a(chǎn)－t圖象，要注意加速度的正負(fù)，分析每一段的運(yùn)動(dòng)情況，然后結(jié)合物體的受力情況根據(jù)牛頓第二定律列方程． 2．F－t圖象要結(jié)合物體受到的力，根據(jù)牛頓第二定律求出加速度，分析每一時(shí)間段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)． 3．a(chǎn)－F圖象，首先要根據(jù)具體的物理情景，對(duì)物體進(jìn)行受力分析，然后根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出兩個(gè)量間的函數(shù)關(guān)系式，由函數(shù)關(guān)系式結(jié)合圖象明確圖象的斜率、截距或面積的意義，從而由圖象給出的信息求出未知量． 二、圖象在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用 在物理學(xué)問題中，給出已知條件和信息的方式有很多，諸如文字方式、表格方式、函數(shù)方式、圖象方式，其中圖象方式是最常見、最直觀的一種方式，運(yùn)用圖象求解問題也會(huì)更加直觀、形象． 1．常見的圖象形式 在動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)問題中，常見、常用的圖象是位移圖象(x－t圖象)、速度圖象(v－t圖象)和力的圖象(F－t圖象)等，這些圖象反映的是物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、受力規(guī)律，而絕非代表物體的運(yùn)動(dòng)軌跡． 2．圖象問題的分析方法 遇到帶有物理圖象的問題時(shí)，要認(rèn)真分析圖象，先從它的物理意義、點(diǎn)、線段、斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積等方面了解圖象給出的信息，再利用共點(diǎn)力平衡、牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式去解題． 【典型例題】一物塊質(zhì)量m=1kg靜止置于光滑水平面上，受到一個(gè)如圖所示的力F的作用在水平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，力F是一個(gè)周期性變化的力，規(guī)定向東為力F的正方向，求： （1）第1s內(nèi)和第2s內(nèi)的加速度大小 （2）t =8.5s時(shí)物塊離開出發(fā)點(diǎn)的位移大小 【答案】（1）a1=2m/s2 ，a2=-1m/s2；（2）24.25m 【解析】（1）根據(jù)F=ma，F(xiàn)1=ma1，a1=2m/s2；F2=ma2，a2=-1m/s2. （2）0-1s內(nèi)，x1=a1t2=1m，v1=a1t=2m/s。 0-2s內(nèi)，x2=v1t-a2 t2=0.5m，v2=1m/s; 同理：x3=2m，x4=2.5m，x5=3m，x6=3.5m，x7=4m，x8=4.5m，x8.5=2.25m x=x1+x2+x3+x4+x5+x6+x7+x8+x8.5=24.25m。 ★重難點(diǎn)四、動(dòng)力學(xué)中的傳送帶問題★ 1．摩擦力是否影響傳送帶的運(yùn)動(dòng) 是因?yàn)閹?dòng)傳送帶的電動(dòng)機(jī)在起作用(摩擦力不影響傳送帶的運(yùn)動(dòng)狀態(tài))． 2．分析該類問題的關(guān)鍵 分析物體與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦力方向，進(jìn)而分析物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，這是分析傳送帶問題的關(guān)鍵． 3．常見的傳送帶模型 有兩種，一個(gè)是水平方向的傳送帶；另一個(gè)是與水平方向成一定角度的傳送帶． (1)物體在水平傳送帶上的運(yùn)動(dòng)有兩種可能：①若物體到達(dá)傳送帶的另一端時(shí)速度還沒有達(dá)到傳送帶的速度，則該物體一直做勻變速直線運(yùn)動(dòng)；②若物體到達(dá)傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同，則物體先做勻變速直線運(yùn)動(dòng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng)． (2)對(duì)傾斜傳送帶要分析最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系，如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，則物體做勻變速運(yùn)動(dòng)；如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，則物體做勻速運(yùn)動(dòng)． 【典型例題】如圖所示，一水平傳送裝置A、B兩端相距2m，傳送帶以2m/s 的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，已知某工件與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,把工件輕輕放在A端（初速為零），求: （1）工件從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需的時(shí)間 （2）傳送帶的速度至少為多大時(shí)，可使工件從A端運(yùn)動(dòng)到B端所需時(shí)間最短。（g取10m/s2） 【答案】（1）1.25s； （2）4m/s 【解析】（1）工件剛放在水平傳送帶上的加速度為a1 由牛頓第二定律得，解得 經(jīng)t1時(shí)間與傳送帶的速度相同，則， 前進(jìn)的位移為 此后工件將與傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，用時(shí) 所以工件第一次到達(dá)B點(diǎn)所用的時(shí)間 (2) 工件到達(dá)B端時(shí)間最短，工件應(yīng)一直加速，則： ，