2021-2022学年高中物理-第6章-力与运动-章末综合提升教案-鲁科版必修1.doc

2021-2022学年高中物理 第6章 力与运动 章末综合提升教案 鲁科版必修12021-2022学年高中物理 第6章 力与运动 章末综合提升教案 鲁科版必修1年级：姓名：- 9 -第6章 力与运动 章末综合提升体系构建核心速填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惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态及受力情况无关，惯性的大小仅取决于物体的质量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：Fma5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，加速度方向向下用整体法与隔离法求解连接体问题1连接体两个或两个以上的相互作用的物体组成的整体称为连结体，分析连接体的方法是整体法和隔离法2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Fma，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3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4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【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F120 N、F210 N，则下列说法正确的是()A弹簧的弹力大小为16 NB如果只有F1作用，则弹簧的弹力大小变为12 NC若把弹簧换成轻质绳，则绳对物体的拉力大小为零D若F110 N、F220 N，则弹簧的弹力大小不变AB以物体A和B为整体，加速度a2 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F1F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a4 m/s2，弹簧的拉力F拉mBa12 N，所以B项对C项中将弹簧换成轻质绳，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F110 N、F220 N，则它们的加速度a2 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F1mAa，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)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跟进训练1物体A和B的质量分别为1.0 kg和2.0 kg，用F12 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(mAmB)g(mAmB)a，所以a2 m/s2对物体B有FABmBgmBa，因此A对B的弹力：FABmB(ag)8 N答案：8 N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N02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T04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30，求：(1)劈以加速度a1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a32g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 N1 sin ma1竖直方向：T1sin N1 cos mg 由得：T1mg(2)当球与斜面恰无作用时受力分析如图所示，由牛顿第二定律得：T2cos ma2T2sin mg由得：a2g，方向水平向左(3)参照上图：但FT3与水平夹角30，有：T3mg答案：(1)mg(2)g，方向水平向左(3)mg一语通关处理临界问题常用的方法(1)极限法：解决临界问题一般用极端分析法，即把问题推向极端，分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件，应用物理规律列出在极端情况下的方程，从而找出临界条件(2)假设法：有些物理过程没有出现明显的临界问题的线索，但在变化过程中可能出现临界状态，也可能不会出现临界状态，解决此类问题时，一般用假设法，即假设出现某种临界状态，分析物体的受力情况及运动状态与题设是否相符，然后再根据实际情况进行处理(3)数学方法：将物理方程转化为数学表达式，如二次函数、不等式、三角函数等，然后根据数学中求极值的方法，求出临界条件跟进训练2如图所示，在倾角为的光滑斜面上端固定一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧下端连有一质量为m的小球，小球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没有形变若手持挡板A以加速度a(agsin )沿斜面匀加速下滑，求：(1)从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间；(2)从挡板开始运动到小球的速度达到最大，小球经过的最小路程解析：(1)当小球与挡板分离时，挡板对小球的作用力恰好为零，对小球，由牛顿第二定律得mgsin kxma解得小球做匀加速运动的位移为x由xat2得从挡板开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为t(2)小球的速度达到最大时，其加速度为零，则有kxmgsin 故小球从开始运动到小球速度达到最大，小球经过的最小路程为x答案：(1)(2)动力学的两类基本问题1已知物体的受力情况，研究物体的运动情况，即在已知物体的受力情况下，求出物体的加速度，结合运动学公式确定物体的运动情况2已知物体的运动情况，研究物体的受力情况，即在已知物体的运动情况下，由运动学公式求出物体的加速度，再由加速度确定物体的受力情况【例3】如图所示为何雯娜在蹦床比赛中的画面已知何雯娜的体重为49 kg，设她从3.2 m高处自由下落后与蹦床的作用时间为1.2 s，离开蹦床后上升的高度为5 m，试求她对蹦床的平均作用力(g取10 m/s2)解析：她从3.2 m高处下落到与蹦床接触前的过程做自由落体运动，由运动学公式v22gs得，她接触蹦床时的速度大小v18 m/s她离开蹦床时的速度大小v210 m/s取竖直向上为正方向，则由运动学公式有v2v1at得她的加速度大小为a15 m/s2，方向竖直向上她与蹦床接触的过程中受重力mg和蹦床对她的平均作用力F，由牛顿第二定律有Fmgma解得蹦床对她的平均作用力F1 225 N，方向竖直向上由牛顿第三定律得她对蹦床的作用力FF1 225 N，方向竖直向下答案：1 225 N，方向竖直向下一语通关动力学两类基本问题的分析过程两类基本问题中，受力分析是关键，求解加速度是桥梁，思维过程如下：跟进训练3如图所示为游乐场中深受大家喜爱的“激流勇进”的娱乐项目，人坐在船中，随着提升机达到高处，再沿着水槽飞滑而下，劈波斩浪的刹那给人惊险刺激的感受设乘客与船的总质量为100 kg，在倾斜水槽和水平水槽中滑行时所受的阻力均为重力的0.1倍，水槽的坡度为30，若乘客与船从槽顶部由静止开始滑行18 m经过斜槽的底部O点进入水平水槽(设经过O点前后速度大小不变，取g10 m/s2)求：(1)船沿倾斜水槽下滑的加速度的大小；(2)船滑到斜槽底部O点时的速度大小；(3)船进入水平水槽后15 s内滑行的距离解析：(1)对船进行受力分析，根据牛顿第二定律，有mgsin 30FfmaFf0.1mg得a4 m/s2(2)由匀加速直线运动规律有v22ax代入数据得v12 m/s(3)船进入水平水槽后，据牛顿第二定律有Ffma故：a0.1g0.110 m/s21 m/s2由于t止12 s15 s即船进入水平水槽后12 s末时速度为0船在15 s内滑行的距离xt止12 m72 m答案：(1)4 m/s2(2)12 m/s(3)72 m