《2017-2018学年高中物理 第四章 牛顿运动定律 习题课 用牛顿运动规律解决几类典型问题课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2017-2018学年高中物理 第四章 牛顿运动定律 习题课 用牛顿运动规律解决几类典型问题课件 新人教版必修1（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、习题课习题课用牛顿运动规律解决几类典型问题用牛顿运动规律解决几类典型问题要点归纳要点归纳1连接体连接体两两个个或或两两个个以以上上相相互互作作用用的的物物体体组组成成的的具具有有相相同同加加速速度度的的整整体体叫叫连连接接体体。如如几几个个物物体体叠叠放放在在一一起起，或或并并排排挤挤放放在在一一起，或用绳子、细杆等连在一起。起，或用绳子、细杆等连在一起。2.处理连接体问题的方法处理连接体问题的方法(1)整整体体法法：把把整整个个系系统统作作为为一一个个研研究究对对象象来来分分析析的的方方法法。不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力。不必考虑系统内力的影响，只考虑系统受到的外力。连接体问
2、题连接体问题(2)隔隔离离法法：把把系系统统中中的的各各个个部部分分(或或某某一一部部分分)隔隔离离，作作为为一一个个单单独独的的研研究究对对象象来来分分析析的的方方法法。此此时时系系统统的的内内力力就就有有可可能能成成为为该研究对象的外力，在分析时要特别注意。该研究对象的外力，在分析时要特别注意。(3)整体法与隔离法的选用整体法与隔离法的选用求求解解各各部部分分加加速速度度都都相相同同的的连连接接体体问问题题时时，要要优优先先考考虑虑整整体体法法；如如果果还还需需要要求求物物体体之之间间的的作作用用力力，再再用用隔隔离离法法。求求解解连连接接体体问问题题时时，随随着着研研究究对对象象的的转转
3、移移，往往往往两两种种方方法法交交叉叉运运用用。一一般般的的思思路路是是先先用用其其中中一一种种方方法法求求加加速速度度，再再用用另另一一种种方方法法求求物物体体间间的的作作用用力力或或系系统统所所受受合合力力。无无论论运运用用整整体体法法还还是是隔隔离离法法，解解题题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析。的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析。精典示例精典示例例例1 在在水水平平地地面面上上有有两两个个彼彼此此接接触触的的物物体体A和和B，它它们们的的质质量量分分别别为为m1和和m2，与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为，若若用用水水平平推推力力F作作用用于于A物物体体
4、，使使A、B一一起起向向前前运运动动，如如图图1所所示示，求两物体间的相互作用力为多大？求两物体间的相互作用力为多大？整体法和隔离法的选用原则整体法和隔离法的选用原则在在解解答答连连接接体体问问题题时时，决决不不能能把把整整体体法法和和隔隔离离法法对对立立起起来来，多多数数情情况况下下两两种种方方法法要要配配合合使使用用。求求各各部部分分加加速速度度相相同同的的连连接接体体的的加加速速度度或或合合力力时时，优优先先考考虑虑整整体体法法，如如果果还还要要求求物物体体之之间间的的作作用用力力，再再用用隔隔离离法法。在在实实际际应应用用中中，应应根根据据具具体体情情况况，灵灵活活交交替替使使用用这这
5、两两种种方方法法，不不应应拘拘泥泥于于固固定定的的模模式式。无无论论运运用用整整体体法法还还是是隔隔离离法法，解解题题的的关关键键还还是是对对研研究究对对象象进进行行正正确确的的受受力力分分析。析。针针对对训训练练1 如如图图2所所示示，质质量量分分别别为为M和和m的的物物块块由由相相同同的的材材料料制制成成，且且Mm，将将它它们们用用一一根根跨跨过过轻轻而而光光滑滑的的定定滑滑轮轮的的细细线线连连接接。如如果果按按图图甲甲放放置置在在水水平平桌桌面面上上，两两物物块块刚刚好好做做匀匀速速运运动动。如如果果互互换换两两物物块块按按图图乙乙放放置置在在同同一一水水平平桌桌面面上上，它们的共同加速
6、度大小为它们的共同加速度大小为()要点归纳要点归纳传传送送带带问问题题涉涉及及摩摩擦擦力力的的判判断断、物物体体运运动动状状态态的的分分析析和和运运动动学学知知识识的的运运用用，重重点点考考查查学学生生分分析析问问题题和和解解决决问问题题的的能能力。主要有如下两类：力。主要有如下两类：(1)水平传送带水平传送带当当传传送送带带水水平平运运动动时时，应应特特别别注注意意摩摩擦擦力力的的突突变变和和物物体体运运动动状状态态的的变变化化。摩摩擦擦力力的的突突变变，常常常常导导致致物物体体的的受受力力情情况况和和运运动动性性质质的的突突变变。静静摩摩擦擦力力达达到到最最大大值值，是是物物体体和和传传送
7、送带带恰恰好好保保持持相相对对静静止止的的临临界界状状态态；滑滑动动摩摩擦擦力力存存在在于于发发生生相相对对运运动动的的物物体体之之间间，因因此此两两物物体体的的速速度度达达到到相相同同时时，滑滑动摩擦力要发生突变动摩擦力要发生突变(滑动摩擦力为滑动摩擦力为0或变为静摩擦力或变为静摩擦力)。传送带问题传送带问题(2)倾斜传送带倾斜传送带当当传传送送带带倾倾斜斜时时，除除了了要要注注意意摩摩擦擦力力的的突突变变和和物物体体运运动动状状态态的的变变化化外外，还还要要注注意意物物体体与与传传送送带带之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数和和传传送送带带倾倾斜斜角角度度对对受受力力的的影影响响，从从而而正正
8、确确判判断断物物体体的的速速度度和和传传送送带带速度相等时物体的运动性质。速度相等时物体的运动性质。精典示例精典示例例例2 如如图图3所所示示，传传送送带带保保持持以以1 m/s的的速速度度顺顺时时针针转转动动。现现将将一一质质量量m0.5 kg的的物物体体从从离离传传送送带带很很近近的的a点点轻轻轻轻地地放放上上去去，设设物物体体与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.1，a、b间间的的距距离离L2.5 m，则则物物体体从从a点点运运动动到到b点点所所经经历历的的时时间间为为多多少少？(g取取10 m/s2)思思路路点点拨拨(1)物物体体的的速速度度小小于于1 m/s时时，所所受受摩
9、摩擦擦力力的的方方向向水水平向右，物体做匀加速直线运动。平向右，物体做匀加速直线运动。(2)物物体体速速度度等等于于1 m/s后后，物物体体不不再再受受摩摩擦擦力力。物物体体做做匀匀速速直直线运动。线运动。(3)判断物体速度能否达到判断物体速度能否达到1 m/s。水平传送带水平传送带(匀速运动匀速运动)(1)若若物物体体到到达达传传送送带带的的另另一一端端时时速速度度还还没没有有达达到到传传送送带带的的速速度度，则该物体一直做匀变速直线运动。，则该物体一直做匀变速直线运动。(2)若若物物体体到到达达传传送送带带的的另另一一端端之之前前速速度度已已经经和和传传送送带带相相同同，则则物体先做匀变速
10、直线运动，后做匀速直线运动。物体先做匀变速直线运动，后做匀速直线运动。针针对对训训练练2 如如图图4所所示示，水水平平传传送送带带以以v2 m/s的的速速度度匀匀速速运运动动，A、B两两点点相相距距11 m，一一物物体体(可可视视为为质质点点)从从A点点由由静静止止释释放放，物物体体与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.2。则则物物体体从从A沿沿传传送送带带运运动动到到B所所需需的的时时间间为为多少？多少？(g取取10 m/s2)解解析析 物物体体从从A点点由由静静止止释释放放，物物体体相相对对传传送送带带向向右右运运动动，因因此此判判断断出出物物体体受受到到的的摩摩擦擦力力向向左左
11、。物物体体在在摩摩擦擦力力的的作作用用下下向向左左做做初初速速为为零零的的匀匀加加速速运运动动。由由牛牛顿顿第第二二定定律律得得Ffma，而而FfFNmg，可可求求出出物物体体的的加加速速度度为为ag0.210 m/s22 m/s2，倾斜传送带倾斜传送带(1)一一个个关关键键点点：对对于于倾倾斜斜传传送送带带，分分析析物物体体受受到到的的最最大大静静摩摩擦擦力和重力沿斜面方向的分力的关系是关键。力和重力沿斜面方向的分力的关系是关键。(2)两种情况两种情况如如果果最最大大静静摩摩擦擦力力小小于于重重力力沿沿斜斜面面的的分分力力，传传送送带带只只能能下下传传物物体体，两两者者共共速速前前的的加加速
12、速度度大大于于共共速速后后的的加加速速度度，方方向向沿沿传传送送带向下。带向下。如如果果最最大大静静摩摩擦擦力力大大于于重重力力沿沿斜斜面面的的分分力力，不不论论上上传传还还是是下下传传物物体体，物物体体都都是是先先做做匀匀加加速速直直线线运运动动，共共速速后后做做匀匀速速直直线线运运动。动。解析解析将物体由静止放上传送带时，受力情况如图甲所示。将物体由静止放上传送带时，受力情况如图甲所示。由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得在在x轴方向：轴方向：mgsin Ffma1在在y轴方向：轴方向：FNmgcos 0要点归纳要点归纳1.牛牛顿顿运运动动定定律律在在滑滑块块滑滑板板类类问问题题中中的的应应用
13、用问问题题实实质质是是牛牛顿顿运运动动定定律律与与运运动动学学等等知知识识的的综综合合问问题题，着着重重考考查查学学生生分分析析问问题题、运运用用知知识识的的能能力力。求求解解时时应应先先仔仔细细审审题题，清清楚楚题题目目的的含含义义、分分析析清清楚楚每每一一个个物物体体的的受受力力情情况况、运运动动情情况况。因因题题目目所所给给的的情情境境中中至至少少涉涉及及两两个个物物体体、多多个个运运动动过过程程，并并且且物物体体间间还还存存在在相相对对运运动动，所所以以应应准准确确求求出出各各物物体体在在各各运运动动过过程程的的加加速速度度(注注意意两两过过程程的的连连接接处处加加速速度度可可能能突突
14、变变)，找找出出物物体体之之间间的的位位移移(路路程程)关关系系或或速速度度关关系系是是解解题题的的突突破破口口。求求解解中中更更应应注注意意联联系系两两个个过过程程的的纽纽带带，每每一一个个过过程程的的末末速速度是下一个过程的初速度。度是下一个过程的初速度。滑板滑板滑块问题滑块问题 2板块模型的三个基本关系板块模型的三个基本关系(1)加加速速度度关关系系：如如果果滑滑块块与与滑滑板板之之间间没没有有发发生生相相对对运运动动，可可以以用用“整整体体法法”求求出出它它们们一一起起运运动动的的加加速速度度；如如果果滑滑块块与与滑滑板板之之间间发发生生相相对对运运动动，应应采采用用“隔隔离离法法”求
15、求出出滑滑块块与与滑滑板板运运动动的的加加速速度度。应应注注意意找找出出滑滑块块与与滑滑板板是是否否发发生生相相对对运动等隐含条件。运动等隐含条件。(2)速速度度关关系系：滑滑块块与与滑滑板板之之间间发发生生相相对对运运动动时时，认认清清滑滑块块与与滑滑板板的的速速度度关关系系，从从而而确确定定滑滑块块与与滑滑板板受受到到的的摩摩擦擦力力。应应注注意意当当滑块与滑板的速度相同时，摩擦力会发生突变的情况。滑块与滑板的速度相同时，摩擦力会发生突变的情况。(3)位位移移关关系系：滑滑块块与与滑滑板板叠叠放放在在一一起起运运动动时时，应应仔仔细细分分析析滑滑块块与与滑滑板板的的运运动动过过程程，认认清
16、清滑滑块块与与滑滑板板对对地地的的位位移移和和滑滑块块与与滑滑板板之间的相对位移之间的关系。之间的相对位移之间的关系。精典示例精典示例例例4 如如图图7所所示示，质质量量M8 kg的的长长木木板板放放在在光光滑滑的的水水平平面面上上，在在长长木木板板左左端端加加一一水水平平恒恒推推力力F8 N，当当长长木木板板向向右右运运动动的的速速度度达达到到1.5 m/s 时时，在在长长木木板板前前端端轻轻轻轻地地放放上上一一个个大大小小不不计计，质质量量为为m2 kg的的小小物物块块，物物块块与与长长木木板板间间的的动动摩摩擦擦因数因数0.2，长木板足够长。，长木板足够长。(g取取10 m/s2)(1)
17、小小物物块块放放在在长长木木板板上上后后，小小物物块块及及长长木木板板的的加加速速度度各各为为多多大大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？经多长时间两者达到相同的速度？(3)从从小小物物块块放放上上长长木木板板开开始始，经经过过t1.5 s小小物物块块的的位位移移大大小小为多少？为多少？叠叠放放在在一一起起的的滑滑块块与与滑滑板板，它它们们之之间间存存在在相相互互作作用用力力，在在其其他他外外力力作作用用下下它它们们或或者者以以相相同同的的加加速速度度运运动动，或或者者加加速速度度不不同同，当当然然无无论论是是哪哪种种情情况况，受受力力分分析析和和运运动动过过程程分分析析都都是是解解题题的的
18、关关键键。对对此此类类问问题题的的分分析析，必必须须清清楚楚加加速速度度、速速度度、位位移移等等物物理理量的关系。量的关系。针针对对训训练练4 如如图图8所所示示，质质量量为为M1 kg，长长为为L0.5 m的的木木板板A上上放放置置一一质质量量为为m0.5 kg的的物物体体B，A平平放放在在光光滑滑桌桌面面上上，B位位于于A中中点点处处，B与与A之之间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.1，B与与A间间的的最最大大静静摩摩擦擦力力等等于于滑滑动动摩摩擦擦力力(B可可看看做做质质点点，重重力力加速度加速度g取取10 m/s2)。求：。求：(1)要用多大力拉要用多大力拉A，才能使，才能使A从从B下方抽出？下方抽出？(2)当拉力为当拉力为3.5 N时，经过多长时间时，经过多长时间A从从B下方抽出？下方抽出？解解析析(1)当当拉拉力力较较小小时时，A和和B可可以以相相对对静静止止一一起起向向右右做做加加速速运动，此时运动，此时A、B之间是静摩擦，之间是静摩擦，对整体有：对整体有：F(Mm)a，而隔离，而隔离B有：有：Ffma当当静静摩摩擦擦力力达达到到最最大大静静摩摩擦擦力力时时，是是两两者者将将发发生生相相对对滑滑动动的的临临界状态，令界状态，令Ffmg联联立立得得F1.5 N，则则要要用用大大于于1.5 N的的力力拉拉A，才才能能使使A从从B下下方方抽出。抽出。
