2013粤教版必修1第四章《力与运动》word复习教案

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1、 学生教案1第四章第四章 力与运动力与运动本章知识结构本章知识结构: :一、一、牛顿第一定律（惯性定律）牛顿第一定律（惯性定律）： 一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。1 1理解要点：理解要点：运动是物体的一种属性，物体的运动不需要力来维持。它定性地揭示了运动与力的关系：力是改变物体运动状态的原因，是使物体产生加 速度的原因。第一定律是牛顿以伽俐略的理想斜面实验为基础，总结前人的研究成果加以丰富的 想象而提出来的；定律成立的条件是物体不受外力，不能用实验直接验证。2 2惯性：惯性：物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质叫做惯性。学生教案2惯性是物

2、体的固有属性，与物体的受力情况及运动状态无关。质量是物体惯性大小的量度。惯性不是力，惯性是物体具有的保持匀速直线运动或静止状态的性质、力是物体对 物体的作用，惯性和力是两个不同的概念。例题评析例题评析 【例 1】 火车在长直水平轨道上匀速行驶，门窗紧闭的车厢内有一个人向上跳起，发现 仍落回到车上原处，这是因为 ( )A人跳起后，厢内空气给他以向前的力，带着他随同火车一起向前运动B人跳起的瞬间，车厢的地板给他一个向前的力，推动他随同火车一起向前运动C人跳起后，车在继续向前运动，所以人落下后必定偏后一些，只是由于时间很短， 偏后距离太小，不明显而已D人跳起后直到落地，在水平方向上人和车具有相同的速

3、度练习练习 1:1:1 在一列火车的车厢里，有一个自来水龙头，第一段时间内，水滴落在水龙头的正下方 A 点，第二段时间内，水滴落在 A 点的右方 B 点，那么火车的运动可能是：（ ） A 先静止，后向右做加速运动。 B 先做匀速运动，后做加速运动。 C 先做匀速运动，后做减速运动。 D 上述三种情况都有可能发生。 2下列关于惯性的说法正确的是（ ） A一个同学看见某人推不动原来静止的小车，于是他说，这是因为小车的惯性太大的缘故 B一个物体原来以sm/10速度运动，后来速度变为sm/30，则其惯性变大了C.从知月球上的重力加速度是地球上的 61，所以将一个物体从地球移到月球，其惯性减小为 61D

4、.在宇宙飞船内的物体具有惯性 3摩托车做飞越障碍物的表演时为了减少向前翻车的危险，下列说法正确的是：（ ） A 应该前轮先着地。 B 应该后轮先着地。 C 应该前后轮同时着地。 D 哪个车轮先着地与翻车危险无关。 4如图所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定斜面上，上面成水平，水平面上放 一光滑小球B，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹 是A沿斜面向下的直线B竖直向下的直线C无规则的曲线 E 抛物线 5做自由落体运动的物体，如果下落过程中某时刻重力突然消失，物体的运动情况是：（ 学生教案3） A 悬浮在空中不动。 B 速度逐渐减小。 C 保持一定速度向下匀速直线运动。 D

5、 无法判断。 6一个在日本的旅游者，想来中国他设想将自己悬挂在空中的大气球中，由于地球的自 转，只要在空中停留几个小时，就可以到达中国，您认为这有能否实现_，原因 是_二、牛顿第二定律（实验定律）二、牛顿第二定律（实验定律）1.1. 定律内容定律内容物体的加速度 a 跟物体所受的合外力F合成正比，跟物体的质量 m 成反比。2.2. 公式：公式：F合=ma理解要点：因果性：F合是产生加速度 a 的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失；方向性：a 与F合都是矢量,，方向严格相同；瞬时性和对应性：a 为某时刻物体的加速度，F合是该时刻作用在该物体上的合外力。例题评析例题评析【例 2】如图

6、，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹 簧压缩到最短的过程中，小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样的?【分析与解答】 因为速度变大或变小取决于加速度和速度方向的关系， 当 a 与 v 同向时,v 增大；当 a 与 v 反向时，v 减小；而 a 由合外力决定，所以 此题要分析 v,a 的大小变化，必须先分析小球的受力情况。小球接触弹簧时受两个力的作用：向下的重力和向上的弹力。在接触的头一阶段，重 力大于弹力，小球合力向下，且不断变小(因为 F合=mg-kx，而 x 增大)，因而加速度减小 (因为 a=F/m)，由于 v 方向与 a 同向，因此速度继续变大。当弹力

7、增大到大小等于重力时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大。之后，小球由于惯性继续向下运动，但弹力大于重力，合力向上，逐渐变大(因为 F=kx-mg=ma)，因而加速度向上且变大，因此速度逐渐减小至零。小球不会静止在最低点， 以后将被弹簧上推向上运动。综上分析得：小球向下压弹簧过程，F 方向先向下后向上，先变小后交大；a 方向先向 下后向上，大小先变小后变大；v 方向向下，大小先变大后变小。【例 3】 如图所示，一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1L2的两根细线上 ，L1的一学生教案4端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为 ，L2水平拉直，物体处于平衡状态，现将 L2线剪 断，求剪断瞬时物体的

8、加速度。 【分析与解答】剪断线的瞬间， ，T2突然消失，物体即将作圆周运动，所以其加速度方向必和 L1垂直， L1中的弹力发生突变，弹力和重力的合力与 L1垂直；可求出瞬间加速度为 a=gsin。若将图中的细线 L1，改变为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图所示，其他条件不变， 求解的步骤和结果与例 3 相同吗？ 【说明】 (1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，加速度和力同时产生， 同时变化，同时消失，分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时 前后的受力情况及其变化。(2)明确两种基本模型的特点。A轻绳不需要形变恢复时间、在瞬时问题中，其弹力可以突变，成为零或者别的值。B轻弹簧(或橡皮绳)

9、需要较长的形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力不能突变，大 小方向均不变。【例 4】 将金属块用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下 顶板安有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以 a=2.0m/s2的加速度作竖直向上的 匀减速运动时，上顶板的传感器显示的压力为 6.ON，下顶板的传感器显示的压力为 10.ON，g 取 10m/s2(1)若上顶板的传感器的示数是下顶板的传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。(2)要使上顶板传感器的示数为 O，箱沿竖直方向的运动可能是怎样的? 【分析与解答】 以金属块为研究对象，设金属块的质量为 m，根据牛顿第二定 律，有 F2+mg-F1

10、=ma解得 m=O.5kg(1)由于上顶板仍有压力，说明弹簧的长度没有变化，因此弹簧弹力仍为 lO.ON，可见上顶板的压力是 5N，设此时的加速度为 a1，根据牛顿第二定律， 有F1-F1/2-mg=mal，即得 a1=O，即此时箱静止或作匀速直线运动。(2)要想上顶板没有压力，弹簧的长度只能等于或小于目前的长度，即下顶板的压力只 能等于或大干 10.ON，这时金属块的加速度为 a2，应满足ma210.O-mg得 a210m/s2，即只要箱的加速度为向上，等于或大于 10m/s2(可以向上作加速运动， 也可以向下作减速运动)，上顶板的压力传感器示数为零。 【说明】 利用传感器可以做很多的物理实

11、验，当然传感器的种类多种多样，以后我 们还会遇到。【例 5】 如图所示，质量为 m 的入站在自动扶梯上，扶梯正以加速度 a 向上做减速运动， a 与水平方向的夹角为 求人受的支持力和摩擦力。 【分析与解答】 题中人对扶梯无相对运动，则人、梯系统的加速度(对地) 为 a，方向与水平方向的夹角为 斜向下，梯的台面是水平的，所以梯对 人的支持力 N 竖直向上，人受的重力 mg 竖直向下。由于仅靠 N 和 mg 不可 能产生斜向下的加速度，于是可判定梯对人有水平方向的静摩擦力， 。 解法 1 以人为研究对象，受力分析如图所示。因摩擦力 f 为待学生教案5求且必沿水平方向，设水平向右。为不分解加速度 a

12、，建立图示坐标，并规定正方向。 X 方向 mgsin-Nsin-fcos=ma Y 方向 mgcos+fsin-Ncos=0 解得：N=m(g-asin) f=-macos 为负值，说明摩擦力的实际方向与假设相反，为水平向左。 解法二： 将加速度 a 沿水平方向与竖直方向分解，如图 ax=acos ay=asin 水平方向：f=max=macos 竖直方向：mg-N=may=masin 联立可解得结果。【例 6】如图 1 所示，在原来静止的木箱内，放有 A 物体，A 被一伸长的弹簧拉住且恰好静 止，现突然发现 A 被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是（ ）A. 加速下降B. 减速上升C. 匀速向

13、右运动D. 加速向左运动【分析与解答】：木箱未运动前，A 物体处于受力平衡状态，受力情况：重力 mg、箱底的 支持力 N、弹簧拉力 F 和最大的静摩擦力fm（向左） ，由平衡条件知：mgNFfm，物体 A 被弹簧向右拉动（已知） ，可能有两种原因，一种是弹簧拉力Ffm（新情况 下的最大静摩擦力） ，可见ffmm，即最大静摩擦力减小了，由fNm知正压力 N 减 小了，即发生了失重现象，故物体运动的加速度必然竖直向下，由于物体原来静止，所以 木箱运动的情况可能是加速下降，也可能是减速上升，A 对 B 也对。另一种原因是木箱向左加速运动，最大静摩擦力不足使 A 物体产生同木箱等大的加速 度，即mgk

14、xmamg的情形，D 正确。 匀速向右运动的情形中 A 的受力情况与原来静止时 A 的受力情况相同，且不会出现直接由 静止改做匀速运动的情形，C 错。应用牛顿第二定律解题的步骤应用牛顿第二定律解题的步骤(1)选取研究对象：根据题意，研究对象可以是单一物体，也可以是几个物体组成的物 体系统。(2)分析物体的受力情况(3)建立坐标若物体所受外力在一条直线上，可建立直线坐标。若物体所受外力不在一直线上，应建立直角坐标，通常以加速度的方向为一坐标轴， 然后向两轴方向正交分解外力。(4)列出第二定律方程(5)解方程，得出结果练习练习 2 21一个质量为 2kg 的物体，在 5 个共点力作用下保持平衡，现

15、同时撤消大小分别是 15N学生教案6和 10N 的两个力，其余的力保持不变，此时物体加速度大小可能是： A2m/s2 B3m/s2 C12m/s2 D15m/s2 2如图所示，小车上有一弯折硬杆，杆下端固定一质量为 m 的小球。当小车向左加速运动 时，下列关于杆对球的作用力方向的说法中正确的是A可能竖直向上B可能水平向左C可能沿杆向上D一定沿杆向上 3如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速在动摩擦因数为 的水平地面上做 匀减速运动，不计其它外力及空气阻力，则其中一个质量为 m 的土豆 A 受其它土豆对它的 总作用力大小应是 4 一个物块与竖直墙壁接触，受到水平推力 F 的作用。力 F 随时间变化的规律为Fkt（常量 k0） 。设物块从t 0时刻起由静止开始沿墙壁竖直向下滑动，物块与墙壁间的动摩擦因数为 1，得到物块与竖直墙壁间的摩擦力 f 随时间 t 变化的图象，如图所示，从图线可以得出A. 在01 t时间内，物块在竖直方向做匀速直线运动B. 在01 t时间内，物块在竖直方向做加速度逐渐减小的加速运动C. 物块的重力等于 aD. 物块受到的最大静摩擦力总等于 b5 如图 4 所示，几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边 AB，当物体由静止沿不同 的倾角从顶端滑到底端，下面哪些说法是正确的？A. 倾