2017_2018学年高中物理第四章力与运动章末复习课检测粤教版必修120170713133.doc
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1、第四章 力与运动【知识体系】力与运动答案填写大小方向成正比成反比Fma基本单位导出单位主题1整体法与隔离法1整体法与隔离法(1)系统内物体间相对静止或具有相同的加速度时,把系统作为一个整体考虑,应用牛顿第二定律列方程求解,即为整体法(2)将系统内某个物体(或某部分)从系统中隔离出来作为研究对象加以分析,利用牛顿第二定律列方程求解,即为隔离法2整体法和隔离法的选择(1)若系统内各物体相对静止或具有相同的加速度时,优先考虑整体法(2)若系统内各物体的加速度不相同,一般选用隔离法3注意事项(1)用整体法时,只需考虑整体所受的各个外力,不需考虑系统内各物体间的“内力”(2)用隔离法时,必须分析隔离体所
2、受到的各个力(3)区分清楚内力和外力【典例1】光滑水平面上倾角为、质量为m的光滑斜面上,放置一质量为m0的物块,如图所示,现用一水平恒力F推斜面,物块和斜面一起运动,则斜面对物块的支持力大小为()Amgcos B.C. D.解析:两物体无相对滑动,说明两物体具有相同的加速度,由整体法可知,加速度方向水平对整体,有F(mm0)a对物块受力情况如图所示得FNsin m0a由,解得FN.答案:D针对训练1(多选)如图所示,在光滑的桌面上有M、m两个物块,现用力F推物块m,使M、m两物块在桌上一起向右加速,则M、m间的相互作用力为()A.B.C若桌面的动摩擦因数为、M、m仍向右加速,则M、m间的相互作
3、用力为MgD若桌面的动摩擦因数为,M、m仍向右加速,则M、m间的相互作用力仍为解析:根据牛顿第二定律,得对整体:a,对M:FNMa.故A错误,B正确;设桌面的动摩擦因数为,根据牛顿第二定律,得对整体:ag对M:FNMgMa得FNMgMa.故C错误,D正确答案:BD主题2临界问题1临界值问题:在运用牛顿运动定律解决动力学问题时,常常要讨论相互作用的物体间是否会发生相对滑动,相互接触的物体间是否会发生分离等,这类问题就是临界问题2解决临界问题的关键:解决这类问题的关键是分析临界状态,两物体间刚好相对滑动时,接触面间必须出现最大静摩擦力;两个物体要分离时,相互之间作用的弹力必定为零3解决临界问题的一
4、般方法:(1)极限法:题设中若出现“最大”“最小”“刚好”等这类词语时,一般就隐含临界问题,解决这类问题时常常是把物理量(或物理过程)引向极端,进而使临界条件或临界点暴露出来,达到快速解决问题的目的(2)数学推理法:根据分析物理过程列出相应的力学方程(数学表达),然后由数学表达式讨论得出临界条件【典例2】如图所示,平行于斜面的细绳把小球系在倾角为的斜面上,为使球在光滑斜面上不发生相对运动,斜面体水平向右运动的加速度不得大于多少?水平向左的加速度不得大于多少?解析:(1)设斜面处于向右运动的临界状态时的加速度为a1,此时,斜面支持力FN0,小球受力如图甲所示根据牛顿第二定律,得水平方向:FxFT
5、cos ma1,竖直方向:FyFTsin mg0,联立两式,解得a1gcot .因此,要使小球与斜面不发生相对运动,向右的加速度不得大于agcot .(2)设斜面处于向左运动的临界状态的加速度为a2,此时,细绳的拉力FT0.小球受力如上图乙所示根据牛顿第二定律,得水平方向:FxFNsin ma2,竖直方向:FyFNcos mg0,联立两式,解得a2gtan .因此,要使小球与斜面不发生相对运动,向左的加速度不得大于agtan .答案:见解析针对训练2如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的摩擦因数0.8,要使物体不下滑,车厢至少应以多大的加速度前进(g取10 m/s2)?解析
6、:设物体的质量为m,在竖直方向上有mgF,F为临界情况下的摩擦力,FFN,FN为物体所受水平弹力,又由牛顿第二定律得FNma,由以上各式得:加速度a m/s212.5 m/s2.答案:12.5 m/s2主题3图象在动力学中的应用动力学中的图象常见的有F-t图象、a-t图象、F-a图象等(1)对F-t图象要结合物体受到的力,根据牛顿第二定律求出加速度,分析每一时间段的运动性质(2)对a-t图象,要注意加速度的正负,分析每一段的运动情况,然后结合物体的受力情况根据牛顿第二定律列方程(3)对于F-a图象,首先要根据具体的物理情景,对物体进行受力分析,然后根据牛顿第二定律推导出a-F间的函数关系式;由
7、函数关系式结合图象明确图象的斜率、截距的意义,从而由图象给出的信息求出未知量【典例3】放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系如图甲所示,物块速度v与时间t的关系如图乙所示取重力加速度g10 m/s2.由这两个图象可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()A0.5 kg,0.4B1.5 kg,C0.5 kg,0.2 D1 kg,0.2解析:由题F-t图和v-t图,可知物块在2 s到4 s内所受外力F3 N,物块做匀加速运动,a2 m/s2,又Ffma,即3mg2m.物块在4 s到6 s所受外力F2 N,物块做匀速直线运动,则Ffmg2 N由
8、解得:m0.5 kg,0.4,故A选项正确答案:A针对训练3如图甲所示,固定光滑细杆与地面成一定夹角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动,推力F与小环速度v随时间变化规律如图乙所示,取重力加速度g10 m/s2.求:图甲图乙(1)小环的质量m;(2)细杆与地面间的夹角.解析:由题图得:02 s内,a m/s20.5 m/s2. 根据牛顿第二定律,可得前2 s有F1mgsinma,2 s后有F2mgsin ,代入数据,解得:m1 kg,30.答案:(1)1 kg(2)30统揽考情牛顿运动定律是历年高考的热点,分析近几年高考题,命题角度有以下几点:1超重、失重问题,瞬时性
9、问题2整体法与隔离法处理连接体问题3牛顿运动定律与图象综合问题真题例析(2015海南卷)(多选)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2 相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态;现将细线剪断,将物块a的加速度记为a1,S1和S2相对原长的伸长分别为l1和l2,重力加速度大小为g,在剪断瞬间()Aa13gBa10Cl12l2 Dl1l2解析:剪断细线前,轻弹簧S1的弹力FT12mg,轻弹簧S2弹力FT2mg;在剪断细线的瞬间弹簧弹力不变,根据Fkx知l12l2,C正确,D错误;细线剪断瞬间,弹簧弹力不变,此时a物体受向下的重力和向下的拉
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