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1、用心 爱心 专心 高一物理高一物理期末复习期末复习静力学静力学&牛顿定律牛顿定律鲁教版鲁教版 【本讲教育信息本讲教育信息】 一. 教学内容： 期末复习静力学&牛顿定律 知识重点： 1、理解力的基本概念，掌握力的分解与力的合成为互逆运算，会利用平行四边形进行力 的合成与分解。 2、掌握牛顿第一、第二、第三定律的文字内容和数学表达式。 3、合理的对物体进行受力分析。 知识难点： 1、培养学生正确的解题思路和分析解决动力学问题的能力、掌握合理选择研究对象的技 巧。 2、牛顿运动定律是力学中的重点知识，是力学的基础。从某种意义上说，也是整个物理 学的基础，在高考中属于必考内容，对本章知识必须全面地、准
2、确地、完整地掌握。 一、静力学： 1、静力学知识结构： 正交分解法 平行四边形定则 力的合成与分解 物体受力分析 力静摩擦力、最大静摩擦 滑动摩擦力 摩擦力 弹力 、重心重力： 力学中的三种力 拉力、压力等 动力、阻力 按效果分 电磁力 重力 非接触力 有相对运动（或趋势） 有正压力 接触面粗糙 直接接触 产生条件摩擦力 接触面上产生形变 直接接触 产生条件弹力 接触力 按性质分 力的分类 改变使物体的运动状态发生 使物体发生形变 力的效果 、力的图示及示意图力的概念、力的三要素 力 mgG 2、受力分析步骤： 1）明确研究对象。若有多个物体应先分析受力简单的物体，然后分析其它受力复杂的 物体
3、 2）隔离研究对象 用心 爱心 专心 将研究对象从周围物体中隔离出来，研究物体周围有哪些接触点或接触面。 3）按顺序分析力 重力、电磁力、弹力、摩擦力(先场力，后接触力，再摩擦力)。 分析每个接触点或接触面上是否有弹力，如果有还要分析是否存在摩擦力。 只分析研究对象受到的作用力，不画研究对象对别的物体的作用力；只分析外力，不 分析内力。 弹力和摩擦力属被动力，它们的大小和方向与物体受其它力的情况有关。 4）按顺序画力。 将分析出的存在的力画在物体的重心上（杆形物体一般将力画在受力点） 5）防止添力和漏力 按正确的顺序分析是防止漏力的有效措施 防止添力的方法是看能否找到施力物体。 例 1、如图所
4、示，C 是水平地面，A、B 是两个长方形木块，F 是作用在物块 B 上沿水 平方向的力，物块 A 和 B 以相同的速度做匀速直线运动，由此可知，A、B 之间的动摩擦 因数和 B、C 间的动摩擦因数有可能是 （ ） 1 2 A. 0 0B. 0 0 1 2 1 2 C. 0 0D. 0 0 1 2 1 2 解析：解析：以 A、B 整体为研究对象，系统受力平衡，则地面与 B 之间必有摩擦力， 0.选项 A、C 错，又因为 A、B 之间没有相对运动趋势，所以 A、B 之间没有摩擦力， 2 则 A、B 之间是否光滑对系统的平衡没有影响，为零不为零都可以.答案 B、D. 1 例 2、如图所示，有黑白两条
5、毛巾交替折叠地放在地面上，白毛巾的中部用线与墙壁 连接着，黑毛巾的中部用线拉住，设线均呈水平，欲将黑白毛巾分离开来，若每条毛巾的 质量均为 m，毛巾之间及其跟地面间的动摩擦因数均为，则将黑毛巾匀速拉出需加的水 平拉力为 （ ） A. 2mgB. 4mgC. 5mgD. mg 2 5 分析：分析：本题考查滑动摩擦力的求法和平衡条件的应用。求解物体所受摩擦力时，要注 意物体有几个面与其他物体接触，有几个接触面就有可能受到几个摩擦力，黑毛巾有三个 面与白毛巾接触，有一个面与地面接触，自上而下这四个面受到的正压力为mg、mg、 2 1 mg、2mg.所以 Fmgmgmg2mg5mg 2 3 4321
6、ffff 2 1 2 3 答案：答案：C 用心 爱心 专心 例 3、如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为 m1和 m2的木块 1 和 2，中间用 一原长为l、劲度系数为 k 的轻弹簧连结起来，木块与地面间的滑动摩擦因数为。现用 一水平力向右拉木块 2，当两木块一起匀速运动时两木块之间的距离是 （ ） A.gm k l 1 B.gmm k l)( 21 C.gm k l 2 D. g mm mm k l)( 21 21 分析：分析：本题有多种方法，最简单的做法是考虑 m1做匀速运动时的受力平衡。设 x 表示 弹簧的伸长量，立刻可得出 kxm1g.所以 1、2 之间的距离应为 l+x.即选项
7、 A 正确gm k l 1 若不去求解，只由四个选项也可以进行判断。设木块 2 的质量 m20，则外力相当于直 接加在弹簧右端，要使 m1匀速运动，则弹簧必然伸长，因此 1、2 间的距离应大于l。所 以选项 C 和 D 都是错误的（m20 时，距离l） 。再设想 m10 时，则弹簧将保持原长， 可见选项 B 也是错误的。因此已知四个选项中有一个正确的，所以只能是 A。如果不知道 有没有正确的选项，那应按正常的办法求解。 例 4、受重力为 40N 的物体与竖直墙壁间的动摩擦因数0.4，若用斜向上的推力 F50N 托住物体，使物体处于静止，如图所示，这时物体受到的摩擦力是N；要 使物体能匀速下滑，
8、推力 F 的大小应变为N （sin530.8，cos530.6） 解析：解析：把力 F 沿竖直方向和垂直墙壁方向分解，如图所示。F1F sin53 40N，F2F cos5330N。由于 F1大小恰等于物体受的重力，竖直方向物体所受合力 已经为零，静摩擦力为零，原来处于静止状态仍静止。要使物体能匀速下滑，推力 F 必须 减少，减少到竖直方向达到新的受力平衡，这时物体受力情况如图所示，竖直方向有 GF，sin53f0，fF ，cos53，代入数据可得到 1.04F40N，F38.5N， 这就是说物体若保持匀速下滑，推力应为N38.5N. 04 . 1 40 答案：答案：0；38.5 用心 爱心
9、专心 二、动力学： 1、动力学知识结构： 2、重点解析： 1）牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动或静止状态，直到有外力迫使它改变 这种状态为止。 牛顿第一定律反映了力和运动之间的关系为：力是改变物体运动状态的原因（或力是 改变物体运动速度的原因、使物体产生加速度的原因、改变运动物体动量的原因。 ）而不是 维持物体运动的原因。 惯性：物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质。 （1）一切物体都具有惯性，惯性是物质的固有属性。 （2）质量是物体惯性大小的量度，惯性大小体现物体运动状态变化的难易程度。 2）牛顿第二定律：物体的加速度跟作用力（合外力）成正比，跟物体的质量成反比。 数学表达式：
10、Fkma 当 F、m、a 的单位用国际单位时 k1 力改变物体运动状态的过程：力作用在物体上的瞬间，物体产生一个加速度，物体有 了加速度之后，经过时间的积累，运动物体的速度发生改变，即物体的运动状态发生改变。 牛顿第二定律的理解： （1）牛顿第二定律定量揭示了力与运动之间的关系，加速度 a 是力的作用效果。 （2）矢量性：物体的加速度方向与合外力的方向相同。 （3）瞬时性：力的作用与加速度的产生是瞬时对应的，即力作用在物体上的瞬间物体 就产生加速度，力发生变化加速度也随之发生变化。 （4）独立性：作用于物体上的每个力各自产生的加速度也都遵从于牛顿第二定律，与 其它的力无关，而物体实际的加速度则
11、是每个力产生加速度的矢量和。 （5）相对性： 定律的适用条件：研究对象必须是可以看成质点的低速运动的宏观物体。 3）牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等方向相反，作用在 一条直线上。 牛顿第三定律的理解要点： （1）作用力和反作用力的相互依赖性：它们是相互依存的，互以对方存在作为自己存 在的前提。 （2）作用力和反作用力的同时性：它们是同时产生，同时变化，同时消失，没有先后 顺序。 （3）作用力和反作用力的性质相同：作用力和反作用力属于同种性质的力。 （4）作用力和反作用力不可叠加：作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上， 用心 爱心 专心 各产生其效果，不可求它们的合
12、力，两个力的作用效果不能相互抵消。 作用力与反作用力与一对平衡力的比较： 内容作用力和反作用力一对平衡力 受力 物体 作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上 依赖 关系 相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个力、另一个力 可依然存在，只是不再平衡 叠加 性 两个力的作用效果不可抵消，不 可叠加，不可求解合力 两个力的作用效果可相互抵消，可叠 加，可求合力，合力为零 力的 性质 一定是同种性质的力可以是同种性质的力，也可以不是同 种性质的力 3、用牛顿运动定律分析各种物体不同的运动状态变化与所受合外力的关系是力学中的根 本问题。即主要研究运动和力瞬时对应关系的动力学问题。可归纳为以下三种
13、类型： 1）已知力求运动 应用牛顿第二定律求加速度，如果再知道物体的初始条件，应用运动学公式就可以求 出物体的运动情况任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹。 例 5、如图所示，长为 L 的长木板 A 放在动摩擦因数为 1的水平地面上，一滑块 B（大小可不计）从 A 的左侧以初速度 v0向右滑入木板 A，滑块与木板间的动摩擦因数为 2（A 与水平地面间的最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相同） ，已知 A 的质量 M2.0kg，B 的质量 m3.0kg，AB 的长度 L3.0m，v05.0m/s，10.2，20.4，请 分别求出 A 和 B 对地的位移？ 解：解：分别对 A、B 受力分析如图所示： 根据
14、牛顿第二定律：B 物体的加速度 aBf1/m2mg/m4m/s2 A 物体的加速度 aA(f1f2)/M(2mg1(M+m)g)/M1m/s2 设经过时间 t，AB 的速度相等，则有：v0aBtaAt 解得 t1s 所以 B 发生的位移：mtatvs BB 0 . 3 2 1 2 0 A 发生的位移：mtas AA 5 . 0 2 1 2 AB 速度达到相等后，相对静止，以 v1m/s 的初速度，a2g2m/s2的加速度一起 匀减速运动直到静止，发生的位移： a v s 2 2 所以 A 发生的位移为 sA+s0.5m+0.25m0.75m B 发生的位移为 sB+s3.0m+0.25m3.25m 2）已知运动情况确定物体的受力情况 根据物体的运动情况确定运动物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体的合外力， 用心 爱心 专心 从而对物体受力分析确定物体的受力情况。 例 6、质量为 0.5kg 的物体在与水平面成 30角的拉力 F 作用下，沿水平桌面向右做 直线运动，经过 0.5m 的距离速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数 0.1。求物体受到的拉力 F 的大小？ 解：解：设物体的加速度为 a，则有：vt2v022as 所以sm s vv a t /20 . 0 2 2 0 2 根据牛顿第二定律物体所受到的合外力
