1、第四章 牛顿运动定律 章末复习课 巩 固 知 识 整 层 合 体系构建核心速填1第一定律(1)内容：一切物体总保持状态或状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态(2)意义：力是改变的原因(3)惯性：是物体惯性大小的量度质量匀速直线运动静止物体运动状态2第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成，跟它的质量成，加速度的方向跟的方向相同(2)公式：.3第三定律(1)内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是、_、作用在(2)表达式：.FF正比反比作用力Fma方向相反同一条直线上大小相等4共点力作用下物体的平衡条件：.5超重和失重(1)超重：a的方向(2)失重：a的方向向下F合0向上提
2、 升 能 力 强 层 化 求解共点力平衡问题的常用方法1.分解法或合成法：对于三力平衡问题，可以将其中任意一个力沿其他两个力的反方向分解，这样把三力平衡问题转化为两个方向上的二力平衡问题，则每个方向上的一对力大小相等、方向相反；也可以将三个力中的任意两个力合成为一个力，则其合力与第三个力平衡，把三力平衡转化为二力平衡问题2正交分解法：物体受到三个或三个以上力的作用处于平衡状态时，常用正交分解法，列平衡方程求解：Fx合0，Fy合0.为方便计算，建立坐标系时以使尽可能多的力落在坐标轴上为原则3三力汇交原理：物体受三个共面且非平行力作用而平衡时，这三个力必为共点力4正弦定理法：三力平衡时，三力合力为
3、零，表示三个力的有向线段可构成一个封闭三角形，如图所示，则有：F1sin F2sin F3sin.5相似三角形法：物体受到三个共点力的作用而处于平衡状态，画出其中任意两个力的合力与第三个力等值反向的平行四边形中，可能有力三角形与题设图中的几何三角形相似，进而得到力的三角形与几何三角形对应边成比例，根据比值便可计算出未知力的大小与方向6图解法(1)图解法：对研究对象进行受力分析，再根据平行四边形定则或三角形定则画出不同状态下力的矢量图(画在同一个图中)，然后根据有向线段(表示力)的长度变化情况判断各个力的变化情况(2)图解法主要用来解决三力作用下的动态平衡问题所谓动态平衡问题就是通过控制某一物理
4、量，使物体的状态发生缓慢变化，从宏观上看，物体是运动的，但从微观上理解，物体是平衡的，即任一时刻物体均处于平衡状态(3)利用图解法解题的条件物体受三个力的作用而处于平衡状态一个力不变，另一个力的方向不变或大小不变，第三个力的大小、方向均变化【例1】如图所示，一小球在斜面上处于静止状态，不考虑一切摩擦，如果把竖直挡板由竖直位置缓慢绕O点转至水平位置，则此过程中球对挡板的压力F1和球对斜面的压力F2的变化情况是()AF1先增大后减小，F2一直减小BF1先减小后增大，F2一直减小CF1和F2都一直减小DF1和F2都一直增大B 小球受力如图甲所示，因挡板是缓慢转动，所以小球处于动态平衡状态，在转动过程
5、中，此三力(重力、斜面支持力、挡板弹力)组成矢量三角形的变化情况如图乙所示(重力大小方向均不变，斜面对其支持力方向始终不变)，由图可知此过程中斜面对小球的支持力不断减小，挡板对小球弹力先减小后增大，再由牛顿第三定律知B对 一语通关 解决动态平衡类问题常用图解法，图解法就是在对物体进行受力分析一般受三个力的基础上，若满足有一个力大小、方向均不变.另有一个力方向不变时，可画出这三个力的封闭矢量三角形来分析力的变化情况的方法，图解法也常用于求极值问题.1如图所示，不计重力的轻杆OP能以O点为圆心在竖直平面内自由转动，P端用轻绳PB挂一重物，而另一根轻绳通过滑轮系住P端在力F的作用下，当杆OP和竖直方
6、向的夹角(0)缓慢增大时，力F的大小应()A恒定不变 B逐渐增大C逐渐减小D先增大后减小B 由三角形相似得：FPQ mgOQ，F PQOQmg，逐渐增大，即PQ增大，由上式知F逐渐增大，B正确牛顿运动定律在临界和极值问题中的应用 在某些物理情景中，物体运动状态变化的过程中，由于条件的变化，会出现两种状态的衔接，两种现象的分界，同时使某个物理量在特定状态时，具有最大值或最小值这类问题称为临界、极值问题临界、极值问题是动力学中的常见问题，常用的解决方法有：(1)极限法：在题目中如出现“最大”“最小”“刚好”等词语时，一般隐含着临界问题，处理这类问题时，可把物理问题(或过程)推向极端，从而使临界现象
7、(或状态)显现出来，达到快速求解的目的(2)假设法：有些物理过程中没有明显出现临界状态的线索，但在变化过程中有可能出现临界状态，也可能不出现临界状态解答这类问题，一般用假设法(3)数学方法：将物理过程转化为数学表达式，根据数学表达式求解得出临界条件【例2】一个质量为m的小球B，用两根等长的细绳1、2分别固定在车厢的A、C两点，如图所示，已知两绳拉直时，两绳与车厢前壁的夹角均为45.试求：(1)当车以加速度a1 12 g向左做匀加速直线运动时1、2两绳的拉力的大小；(2)当车以加速度a22g向左做匀加速直线运动时，1、2两绳的拉力的大小思路点拨：细绳1一定处于张紧状态，细绳2是否张紧，与车的加速
8、度大小有关 当细绳2处于张紧状态时，细绳1、2与竖直方向的夹角均为45，不随加速度的增大而改变 解析 设当细绳2刚好拉直而无张力时，车的加速度为向左的a0，由牛顿第二定律得，F1cos 45mg，F1sin 45ma0，可得：a0g.(1)因a112ga0，故细绳1、2均张紧，设拉力分别为F12、F22，由牛顿第二定律得F12cos 45F22cos 45mgF12sin 45F22sin 45ma2 解得F123 22 mg，F22 22 mg.答案(1)52 mg 0(2)3 22 mg 22 mg一语通关 求解此类问题时，一定要找准临界点，从临界点入手分析物体的受力情况和运动情况，看哪些
9、量达到了极值，然后对临界状态应用牛顿第二定律结合整体法、隔离法求解即可.2如图所示，一质量m0.4 kg的小物块，以v02 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L10 m已知斜面倾角30，物块与斜面之间的动摩擦因数33.重力加速度g取10 m/s2.(1)求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小；(2)拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解析(1)由运动学方程得：Lv0t12at2 2aLv2Bv20 代入数值解得：a3 m/s2，vB8 m/s.(2)对物块受力分析如图所示，设拉力F与斜面成角，在垂直斜面方向，根据平衡条件可得：Fsin FNmgcos 30 沿斜面方向，由牛顿第二定律可得 Fcos mgsin 30Ffma 又，FfFN 联立三式，代入数值解得：Fcos 33 Fsin 5.2 则F5.2cos 33 sin 15.62 332 cos 12sin 7.83sin60 当30时，拉力F有最小值，且Fmin1353 N.答案(1)3 m/s2 8 m/s(2)30 1353 NThank you for watching!
