高中物理必修一力和运动牛顿运动定律.docx

高中物理必修一力和运动牛顿运动定律高中物理必修一力和运动牛顿运动定律 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理必修一力和运动牛顿运动定律）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快 业绩进步，以下为高中物理必修一力和运动牛顿运动定律的全部内容。力和运动 牛顿运动定律一、教学目标：1、 深入理解力和运动的关系，知道动力学的两类基本问题，处理动力学问题的一般思路和步骤；2、 应用牛顿运动定律解决实际问题，提高分析解决问题的能力;重难点:力和运动的关系；牛顿运动定律的应用；（II类要求)超重和失重(I类要求）考点解读：整体法与隔离体法处理牛顿第二定律；物体平衡条件，牛顿第二定律的应用涉及弹簧问题，传送带问题，传感器问题，超重失重问题，同步卫星问题等的应用二、例题精析：例题1：对牛顿第二定律的理解根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是（ ）.A: 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B： 物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C： 物体加速度的大小跟它的所受作用力中的任一个的大小成正比D: 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比答案详解D选项分析:A项，根据牛顿第二定律，物体加速度的大小跟它所受合外力成正比，跟它的质量成反比,故A项错误.B项,加速度与合外力具有瞬时对应关系，只要合外力不为零，物体就有加速度，故B项错误。C项，物体加速度的大小跟它所受合外力成正比,故C项错误.D项,由牛顿第二定律知，当物体所受合力的水平分力不变时,改变质量，物体水平加速度大小与其质量成反比,故D项正确。综上所述，本题正确答案为D。 牛顿第二定律的内容：物体加速度a的大小跟物体所受的作用力F成正比，与物体的质量m成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同公式、成立条件:适用于惯性系,不适用于非惯性系;适用于宏观物体的低速运动；不适用于微观粒子的高速运动。因果性：力是物体产生加速度的原因.质量内因，力是外因。同时存在，同时消失的。同一性:加速度相对于同一个惯性系，F，m，a对应于同一个物体或同一个系统。矢量性:矢量式，加速度的方向由合外力的方向决定。瞬时性：公式对于运动过程的每一个瞬间都是成立的。每一个时刻的加速度总是与这一时刻的合外力大小成正比，有合外力就有加速度.独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，与物体是否受其他力作用无关,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。例题2牛顿运动定律的瞬时性如图所示，轻弹簧上端与一质量为的木块1相连,下端与另一质量为的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为、，重力加速度大小为，则有（ ）.A：，B:，C:，D：,问题求解：对木块1分析，木块1受到重力和弹簧弹力，且保持平衡,二者等大反向。在抽出木板瞬间,弹簧弹力没有发生变化，木块1受力仍处于平衡状态，故。对木块2分析，在抽出木板瞬间，木块2受到自身重力和弹簧弹力作用,根据牛顿第二定律可得：。故C项正确。综上所述，本题正确答案为C。例题3： 力和运动的关系:已知受力情况,求运动情况；已知运动情况，求受力情况一斜面AB长为5m,倾角为,一质量为的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止释放,如图所示.斜面与物体间的动摩擦因数为，求小物体下滑到斜面底端B时的速度及所用时间.(g取解:以小物块为研究对象进行受力分析，如图所示.物块受重力mg、斜面支持力N、摩擦力f，垂直斜面方向,由平衡条件得：沿斜面方向上，由牛顿第二定律得:又由以上三式计算得出小物体下滑到斜面底端B点时的速度：运动时间：答:小物体下滑到斜面底端B时的速度,所用时间。解析：对小物块进行受力分析，求合力,由牛顿第二定律求加速度，求末速度.例题4：超重与失重问题实重与视重：超重与失重超重和失重的运动学特征例题5:牛顿第二定律的图像问题质量为40kg的雪撬在倾角=37的斜面上向下滑动，如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比。今测得雪撬运动的vt图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4，15），CD是曲线的渐近线.试求空气的阻力系数k和雪撬与斜坡间的动摩擦因数（g=10 m/s2）解：由图象可得，A点加速度aA2.5m/s2最终雪橇匀速运动时最大速度vm=10m/s,由牛顿运动定律得：mgsin37-mgcos37-5k=maA mgsin37mgcos37-10k=0（2分)代入数据解得：=0.125k=20Ns/m （2分)例题6：如图所示,在光滑的桌面上叠放着一质量为的薄木板A和质量为的小金属块B，A的长度，B上有轻线绕过定滑轮与质量为的物块C相连，B与A之间的动摩擦因数,最大静摩擦力可视为等于滑动摩擦力,忽略滑轮质量及与轴间的摩擦,起始时令各物体都处于静止状态,绳被拉直，B位于A的左端(如图），然后放手,求（1）A、B的加速度；(2)经过多长时间t后B从A的右端脱离（设A的右端距滑轮足够远）（取解：（1)对A受力分析，受重力、支持力和摩擦力,根据牛二,有：,代入数据得；对BC整体运用牛顿第二定律,有：,代入数据得;（2)因为，根据位移时间关系公式，有:（1）对A受力分析后根据牛顿第二定律求解加速度;再对BC整体运用牛顿第二定律列式求解加速度；（2)根据位移时间关系公式列式后联立求解即可考点精练1、如图所示，长方体物块A叠放在长方体物块B上，B置于光滑水平面上。A、B质量分别为mA=6kg，mB=2kg，A、B之间动摩擦因数=0.2，开始时F=10N，此后逐渐增加，在增大到45N的过程中，则下列说法错误的是（）A当拉力F12N时，两物块均保持静止状态B两物块开始没有相对运动，当拉力超过12N时，开始相对滑动C两物块间从受力开始就有相对运动D两物块间始终没有相对运动,但AB间存在静摩擦力，其中A对B的静摩擦力方向水平向右ABC（先以B为研究对象，B水平方向受摩擦力f=mBa，当为最大静摩擦力时，B的最大加速度为m/s2；再以AB整体为研究对象，能使AB一起匀加速运动所施加的最大外力Fm=（mA+mB）a=48N。由题给条件，F从10N开始逐渐增加到45N的过程中，AB将始终保持相对静止而一起匀加速运动。）2、一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合,如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为,盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定的加速度将桌布抽离桌面，加速度的方向是水平的且垂直于AB边。求(1）圆盘在桌布上和在桌面上运动的加速度大小和（2)若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度满足的条件是什么？（以表示重力加速度）答案详解（1)对盘在桌布上有， 在桌面上有，（2) 盘没有从桌面掉下的条件是对桌布对盘而问题求解：（1)根据牛顿第二定律可以求得圆盘的加速度.（2）圆盘先做匀加速运动，再做匀减速运动，临界条件为到达桌边缘时速度恰好为零，根据这个临界条件可以求出加速度的临界值。3、如图所示，A、B两物体之间用轻质弹簧连接，用水平恒力拉A，使A、B一起沿光滑水平面做匀加速运动,这时弹簧长度为，若将A、B置于粗糙水平面上,且A、B与粗糙水平面之间的动摩擦因数相同，用相同的水平恒力拉，使A、B一起做匀加速运动，此时弹簧的长度为，则（ ）。A:L2L1 B:L2L1 C:L2=L1 D： 由于A、B的质量关系未知,故无法确定的大小关系C 易错项： B解析:问题求解：第一种情况时，对A、B整体进行受力分析有，对B进行受力分析有解得；第二种情况时对A、B整体进行受力分析有，对B进行受力分析有，解得，所以，所以,故C项正确。4、某人在地面上最多可举起60 kg的物体，在竖直向上运动的电梯中可举起80 kg的物体,则此电梯的加速度的大小、方向如何？电梯如何运动？（g=10 m/s2）解析某人在地面上最多可举起m1=60 kg的物体,则人对物体的最大支持力FN=m1g=600N，当人在竖直向上运动的电梯中可举起m2=80 kg的物体，物体受力如图3所示,由牛顿第二定律得m2g FN= m2a，解得a=2.5 m/s2，竖直向下所以，电梯向上做匀减速直线运动5、一弹簧秤秤盘的质量,盘内放一个质量的物体P，弹簧质量忽略不计，轻弹簧的劲度系数，系统原来处于静止状态，如图所示.现给物体P施加一竖直向上的拉力F，使P由静止开始向上作匀加速直线运动。已知在前时间内F是变力,在以后是恒力.求物体匀加速运动的加速度多大?取。 解:开始时,系统处于静止状态，弹簧的压缩量为,据题，在前时间内F是变力,在以后是恒力，说明在时物体P离开秤盘,秤盘对物体没有支持力,物体对秤盘也没有压力，而秤盘的加速度向上，说明此时弹簧处于压缩状态.设此时弹簧的压缩量为，对秤盘根据牛顿第二定律得:内物体P位移为联立得，解析：系统原来处于静止状态，由平衡条件和胡克定律得出弹簧的压缩量。由题，在前时间内F是变力,在以后是恒力,说明在时刻物体P与秤盘开始分离，此时它们之间的弹力恰好为零，此时秤盘与物体的加速度仍相等，方向向上,说明弹簧对秤盘的弹力方向向上,弹簧仍处于压缩状态.根据牛顿第二定律此时盘的加速度与弹簧压缩量的关系式.整体过程中盘的位移等于弹簧压缩量之差,求出盘的位移，由位移公式得出位移与加速度的关系式,再联立求出加速度。本题首先要判断出时弹簧的状态，抓住此瞬间秤盘与物体间没有作用力,其次要分析出物体的位移与弹簧压缩量的关系,考查综合分析和处理问题的能力.