人教版高中物理必修第一册第4章运动和力的关系整合课件

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第四章　运动和力的关系本章整合知识网络系统构建重点题型归纳剖析 知识网络系统构建 重点题型归纳剖析一、整体法和隔离法1.简单连接体简单连接体是指运动中的几个物体叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆联系在一起的物体系。简单连接体物体系内的所有物体具有相同的加速度。2.处理连接体问题的常用方法整体法就是把几个物体组成的系统作为研究对象,分析其受力,再由牛顿运动定律进行处理的方法。隔离法就是把研究对象从背景中隔离出来单独研究的做法,一般情况下,选取一个物体作为研究对象。无论是整体法还是隔离法,对于应用牛顿运动定律处理的问题,都只分析研究对象所受的外力。【例题1】 (多选)在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F;当机车在西边拉着车厢以大小为 a的加速度向西行驶时,P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的阻力,每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为(　　)A.8 B.10C.15 D.18答案:BC解析:设该列车厢与P相连的部分为P部分,与Q相连的部分为Q部分。该列车厢有n节,Q部分为n1节,每节车厢质量为m。由题中选项得该列车厢节数可能为10或15,选项B、C正确。 整体法与隔离法常涉及的问题类型(1)涉及滑轮的问题:若要求绳的拉力,一般都采用隔离法。(2)水平面上的连接问题:这类问题一般是连接体(系统)内各物体保持相对静止,即具有相同的加速度。解题时,一般采用先整体、后隔离的方法。(3)斜面体与物体组成的连接体的问题:当物体具有沿斜面方向的加速度,而斜面体相对于地面静止时,一般采用隔离法分析。答案:C解析:题图甲中,系统做匀速直线运动,受力平衡,m2g=μm1g。题图乙中,m1g-μm2g=(m1+m2)a,联立解得a= g,C选项正确。二、动力学的图像问题1.常见的图像形式在动力学与运动学问题中,常见、常用的图像是位移图像(x-t图像)、速度图像(v-t图像)和力的图像(F-t图像)等,这些图像反映的是物体的运动规律、受力规律,并不代表物体的运动轨迹。2.图像问题的分析方法遇到带有物理图像的问题时,要认真分析图像,先从它的物理意义、点、线段、斜率、截距、交点、拐点、面积等方面了解图像给出的信息,再利用共点力平衡、牛顿运动定律及运动学公式解题。【例题2】 (多选)某马戏团演员做滑杆表演,已知竖直滑杆上端固定,下端悬空,滑杆的重力为200 N,在杆的顶部装有一拉力传感器,可以显示杆顶端所受拉力的大小。从演员在滑杆上端做完动作开始计时,演员先在杆上静止了0.5 s,然后沿杆下滑,3.5 s末刚好滑到杆底端,并且速度恰好为零,整个过程演员的v-t图像和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示,g取10 m/s2,则下列说法正确的是(　　)A.演员的重力为800 NB.演员在最后2 s内一直处于超重状态C.传感器显示的最小拉力为620 ND.滑杆长7.5 m答案:BC解析:演员在滑杆上静止时传感器显示的800 N等于演员和滑杆的重力之和,所以演员重力为600 N,A错误;由v-t图像可知,1.5~3.5 s内演员向下做匀减速运动,加速度方向向上,演员处于超重状态,B正确;演员加速下滑时滑杆所受拉力最小,此时a1=3 m/s2,对演员由牛顿第二定律知mg-Ff1=ma1,解得Ff1=420 N,对滑杆由平衡条件得传感器显示的最小拉力为F1=420 N+200 N=620 N,C正确;由v-t图像中图线与时间轴围成的面积可得滑杆长为4.5 m,D错误。解决图像综合问题的关键:(1)把图像与具体的题意、情境结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程。(2)特别注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义。【变式训练2】 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是(　　)A.0~t1时间内,v增大,FN>mgB.t1~t2时间内,v减小,FN