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1、第四章第四章 单元小结单元小结牛顿第一定律牛顿第一定律伽利略的理想实验伽利略的理想实验内容：一切物体总保持匀速直线运内容：一切物体总保持匀速直线运 动状态或静止状态动状态或静止状态探究过程：控制变量探究过程：控制变量牛牛顿顿运运动动定定律律理解理解牛牛顿顿第第二二定定律律力学单位制：基本量与基本单位、导出单位力学单位制：基本量与基本单位、导出单位惯性惯性F不变，不变，a与与m成反比成反比m不变，不变，a与与F成正比成正比内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物 体的质量成反比体的质量成反比表达式：表达式：F=ma矢量性：矢量性：a的方向与的方向与F的方向一致
2、的方向一致瞬时性：瞬时性：a随随F的变化而变化的变化而变化独立性：每个力独立地使物体产生加速度独立性：每个力独立地使物体产生加速度相对性：相对于惯性参考系相对性：相对于惯性参考系牛牛顿顿第第三三定定律律内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是大内容：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，作用在同一条直线上小相等，方向相反，作用在同一条直线上理理解解同时产生，同时变化，同时消失同时产生，同时变化，同时消失牛顿运牛顿运动定律动定律的应用的应用同种性质同种性质分别作用在两个相互作用的物体上分别作用在两个相互作用的物体上相互作用力与平衡力的区别相互作用力与平衡力的区别两类基本问题两类
3、基本问题已知运动情况求受力情况已知运动情况求受力情况已知受力情况求运动情况已知受力情况求运动情况超重与失重超重与失重共点力作用下物体的平衡共点力作用下物体的平衡例例1.放在水平地面上的一物快，受到方向放在水平地面上的一物快，受到方向不变的水平推力的作用，不变的水平推力的作用，F的大小与时间的大小与时间t的关的关系和物块速度系和物块速度v与时间与时间t的关系，如图甲、乙所的关系，如图甲、乙所示。取重力加速度示。取重力加速度g=10m/s2。由此两图线可以。由此两图线可以求得物块的质量求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦和物块与地面之间的动摩擦因数因数分别为分别为( )O246810123t/
4、sF/N甲甲O24681024t/sv/(m.s-1)乙乙O246810123t/sF/N甲甲O24681024t/sv/(m.s-1)乙乙A. m=0.5kg，=0.4B. m=1.5kg，=C. m=0.5kg，=0.2D. m=1kg，=0.2O246810123t/sF/N甲甲O24681024t/sv/(m.s-1)乙乙A. m=0.5kg，=0.4B. m=1.5kg，=C. m=0.5kg，=0.2D. m=1kg，=0.2例例2.如图如图(a)，质量，质量m1kg的物体沿倾角的物体沿倾角 37的固定粗糙斜面由静止开始向下运的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平
5、方向向右，其动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速大小与风速v成正比，比例系数用成正比，比例系数用k表示，物表示，物体加速度体加速度a与风速与风速v的关系如图的关系如图(b)所示。求：所示。求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数物体与斜面间的动摩擦因数 ；(2)比例系数比例系数k。(sin37=0.6,cos37=0.8,g=10m/s2)1.1.图象的理解和应用图象的理解和应用对于题目中给出的图象、表格等非对于题目中给出的图象、表格等非文字信息要特别分析，寻找出物体做的文字信息要特别分析，寻找出物体做的是一种什么运动或受怎样的力，从而快是一种什么运动或受怎样的力，从而快捷地求出有关问题
6、。捷地求出有关问题。例例3.“神舟神舟”五号飞船五号飞船完成了预定的空间科学和技完成了预定的空间科学和技术实验任务后返回舱开始从术实验任务后返回舱开始从太空向地球表面按预定轨道太空向地球表面按预定轨道返回，返回舱开始时通过自返回，返回舱开始时通过自身制动反动机进行调控减速身制动反动机进行调控减速下降，穿越大气层后，在一定的高度打开阻力下降，穿越大气层后，在一定的高度打开阻力降落伞进一步减速下落。这一过程中若返回舱降落伞进一步减速下落。这一过程中若返回舱所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例所受空气摩擦阻力与速度的平方成正比，比例系数系数(空气阻力系数空气阻力系数)为为k，所受空气浮力恒定，所
7、受空气浮力恒定不变，且认为竖直降落。从某时刻开始计时，不变，且认为竖直降落。从某时刻开始计时，DA160t/sv/(ms-1)CBO 84返回舱的运动返回舱的运动vt图象如图图象如图中的中的AD曲线所示，图中曲线所示，图中AB是曲线在是曲线在A点的切线，切线点的切线，切线交于横轴一点交于横轴一点B，其坐标为，其坐标为(8，0)，CD是曲线是曲线AD的渐的渐近线，假如返回舱总质量为近线，假如返回舱总质量为M=400kg，g=10m/s2，求，求(1)返回舱在这一阶段是怎样运动的？返回舱在这一阶段是怎样运动的？(2)在初始时刻在初始时刻v=160m/s，此时它的加速，此时它的加速度是多大？度是多大
8、？(3)推证空气阻力系数推证空气阻力系数k的表达式并计算的表达式并计算其值。其值。DA160t/sv/(ms-1)CBO 84解析解析 (1)从从vt图象可知：物体的速度图象可知：物体的速度是减小的，所以做的是减速直线运动，而且是减小的，所以做的是减速直线运动，而且从从AD曲线各点切线的斜率越来越小直到最后曲线各点切线的斜率越来越小直到最后为零可知：其加速度大小越来越小。所以返为零可知：其加速度大小越来越小。所以返回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减回舱在这一阶段做的是加速度越来越小的减速运动。速运动。(2)因为因为AB是曲线是曲线AD在在A点的切线，所点的切线，所以某斜率大小就是以某斜率大
9、小就是A点在这一时刻加速度的点在这一时刻加速度的大小，即大小，即a=160/8m/s2=20m/s2。例例4.如图所示，某如图所示，某工厂用水平传送带传送工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的零件，设两轮子圆心的距离为距离为s，传送带与零件，传送带与零件间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为，传送带的速度恒为，传送带的速度恒为v。在在P点轻放一质量为点轻放一质量为m的零件，并使它被传送的零件，并使它被传送到右边的到右边的Q处。设零件运动的后一段与传送带处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间为多少？之间无滑动，则传送所需时间为多少？svPQ解析解析 刚放在传送带上的零件，起初刚放在
10、传送带上的零件，起初有个靠滑动摩擦力加速的过程，当速度增有个靠滑动摩擦力加速的过程，当速度增加到与传送带速度相同时，物体与传送带加到与传送带速度相同时，物体与传送带间无相对运动，摩擦力大小由间无相对运动，摩擦力大小由f=mg突变突变为零，此后以速度为零，此后以速度v走完余下距离。走完余下距离。由于由于f=mg=ma，所以，所以a=g。2.2.传送带问题传送带问题物体在本身运动的传送带上的运动，因物体在本身运动的传送带上的运动，因传送带与物体之间的相对运动的变化而带来传送带与物体之间的相对运动的变化而带来受力情况的变化。所以解题时关键在于要分受力情况的变化。所以解题时关键在于要分析他们之间摩擦力
11、的有无、大小与方向，而析他们之间摩擦力的有无、大小与方向，而对物体进行动力学运算时，物体位移、速对物体进行动力学运算时，物体位移、速度、加速度则均需取地面为参考系。度、加速度则均需取地面为参考系。例例5. 如图所示，如图所示，传送带与水平面间的传送带与水平面间的倾角为倾角为=37，皮，皮带以带以10m/s的速率向的速率向下运行，在传送带下运行，在传送带上端上端A处无初速地放上质量为处无初速地放上质量为0.5kg的物体，的物体，它与传送带间的动摩擦因数为它与传送带间的动摩擦因数为0.5。若传送。若传送带带A到到B的长度为的长度为16m，则物体从，则物体从A运动到运动到B的时间为多少？的时间为多少
12、？BA解析解析 首先，判定首先，判定与与tan的大小关的大小关系，系，=0.5，tan=0.75，所以物体一定沿，所以物体一定沿传送带对地下滑，不可能对地上滑或对地传送带对地下滑，不可能对地上滑或对地相对静止。相对静止。其次，皮带运行速其次，皮带运行速度方向未知，而皮带运度方向未知，而皮带运行速度方向影响物体所行速度方向影响物体所受摩擦力方向，所以应受摩擦力方向，所以应分别讨论。分别讨论。FNFfFfFNGG当皮带以当皮带以10m/s的速度向下运行时，刚放的速度向下运行时，刚放上的物体相对皮带有向上的相对速度，物体所上的物体相对皮带有向上的相对速度，物体所受滑动摩擦力方向沿斜坡向下受滑动摩擦力方向沿斜坡向下(如图所示如图所示)，该，该阶段物体对地的加速度阶段物体对地的加速度
