高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试图片课件ppt

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系综合与测试图片课件ppt，共60页。PPT课件主要包含了匀速直线，作用力或合力，Fma，方向相反，加速度，等于零，考点一牛顿第一定律，图6-1，答案A，答案D等内容，欢迎下载使用。
一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持　　　　　　　运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态. 2.惯性(1)定义:一切物体都有保持原来　　　　　　　运动状态或静止状态的性质. (2)量度:　　　　是物体惯性大小的唯一量度,　　　　大的物体惯性大,　　　　小的物体惯性小. 
二、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的　　　　　　　　　成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向　　　　. 2.公式:　　　　. 3.适用范围(1)只适用于　　　　参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系). (2)只适用于　　　　物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况. 
三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小　　　　,方向　　　　,作用在同一条直线上. 2.表达式:F甲对乙=-F乙对甲,负号表示　　　　　　　. 四、国际单位制力学中的基本量是质量、　　　　、长度,对应的基本单位分别是　　　　、　　　　、　　　　. 
四、动力学的两类基本问题1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路:先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(F合=ma)求出　　　　,再由运动学的有关公式求出有关的运动量. 2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路:已知加速度或根据运动规律求出　　　　　　,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未知力. 说明:牛顿第二定律是联系运动问题与受力问题的桥梁,加速度是解题的关键.
五、超重和失重1.超重与失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)　　　　物体所受重力的情况称为超重现象,　　　　物体所受重力的情况称为失重现象. 2.完全失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)　　　　的情况称为完全失重现象. 
(1)牛顿第一定律是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论,物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以,牛顿第一定律不是实验定律.(2)惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大则其惯性越大;牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.
例1 伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法,有力地促进了人类科学认识的发展.利用如图6-1所示的装置做如下实验:小球从左侧斜面上的O点由静止释放后沿斜面向下运动,并沿右侧斜面上升.斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时,小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为1、2、3.根据三次实验结果的对比,可以得到的最直接的结论是(　　)A.如果斜面光滑,小球将上升到与O点等高的位置B.如果小球不受力,它将一直保持匀速运动或静止状态C.如果小球受到力的作用,它的运动状态将发生改变D.小球受到的力一定时,质量越大,它的加速度越小
变式题1 东汉王充在《论衡·状留篇》中记述了球的运动:“圆物投之于地,东西南北,无之不可;策杖叩动,才微辄停”.关于运动和力的关系,下列说法中正确的是 (　　) 　　　　　　　　　　　　　　　　　　A.力是维持物体运动的原因B.力是改变物体惯性大小的原因C.力是改变物体位置的原因D.力是改变物体运动状态的原因
[解析]这句话的意思是圆物投在地上,它的运动方向不确定,向东、向西、向南、向北都可能;用棒拨动,才能使它停下来.说明力是改变物体运动状态的原因,选项D正确.
考点二　牛顿第二定律的理解
例2 如图6-3所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于拉伸状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是(　　)A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做匀速运动D.向左做减速运动
例3 (多选)如图6-5所示,轻弹簧下端固定在水平面上,一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落.在小球下落的全过程中,下列说法中正确的是(　　)A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧至到达最低点,小球的加速度先减小后增大
[解析] 根据牛顿第二定律,小球的加速度大小和方向取决于小球受到的合外力.从接触弹簧至到达最低点,弹簧弹力从零开始逐渐增大,而小球的重力不变,所以开始时小球受到的合力方向向下,合力逐渐减小,因此小球的加速度逐渐减小,当小球所受的弹簧弹力和重力大小相等时,小球受到的合力为零,加速度减小为零,此时小球速度最大;此后小球继续下落,弹簧弹力继续增大,小球受到的合力方向向上,合力逐渐增大,因此小球的加速度方向向上,加速度逐渐增大,速度减小,当速度减小为零时,小球停止下落.
例4 为了节省能量,某商场安装了如图6-7所示智能化的电动扶梯,扶梯与水平面的夹角为θ.无人乘行时,扶梯运行得很慢;当有人站上扶梯时,扶梯先以加速度a匀加速运动,再以速度v匀速运动.一质量为m的顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,重力加速度为g,下列说法中正确的是(　　)A.顾客始终受到三个力的作用B.扶梯对顾客的支持力始终等于mgC.加速阶段扶梯对顾客的摩擦力大小为macs θ,方向水平向右D.顾客对扶梯作用力的方向先沿扶梯向上,再竖直向下
(1)对相互作用力的理解(与平衡力对比)
例5 如图6-9所示,质量为M=60 kg的人站在水平地面上,用定滑轮装置将质量为m=40 kg的重物送入井中.当重物以2 m/s2的加速度加速下落时,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,g取10 m/s2,则人对地面的压力大小为(　　)A.200 NB.280 NC.320 ND.920 N
考点四　动力学的两类基本问题
解决动力学两类问题的基本思路
例1 (9分)[2018·浙江4月选考] 可爱的企鹅喜欢在冰面上玩游戏.如图7-1所示,有一企鹅在倾角为37°的倾斜冰面上,先以加速度a=0.5 m/s2从冰面底部由静止开始沿直线向上“奔跑”,t=8 s时,突然卧倒以肚皮贴着冰面向前滑行,最后退滑到出发点,完成一次游戏(企鹅在滑动过程中姿势保持不变).若企鹅肚皮与冰面间的动摩擦因数μ=0.25,已知sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g取10 m/s2.求:(1)企鹅向上“奔跑”的位移大小;(2)企鹅在冰面滑动的加速度大小;(3)企鹅退滑到出发点时的速度大小.(计算结果可用根式表示)
考向一　已知受力求运动
【规范步骤】(1)向上“奔跑”过程的位移x=　　(2分) (2)上滑过程的加速度大小a1=　　(2分) 下滑过程的加速度大小a2=　　(2分) (3)上滑过程的位移x1=　　(1分) 设退滑到出发点的速度为v,则　　(1分) 解得v=　　　　　　　　　(1分) 
考向二　已知运动求受力
(1)请通过计算说明在加速阶段飞行员是否晕厥;(2)求本次飞行测试中歼-20匀速飞行的时间;(3)求本次飞行测试中在加速阶段歼-20发动机提供的推力大小.
考点五　牛顿第二定律与图像综合问题
1.常见的动力学图像v-t图像、a-t图像、F-t图像、F-a图像等.2.解题策略(1)动力学图像问题实质是求解力与运动的关系,解题关键在于弄清图像斜率、截距、交点、拐点、面积的物理意义.(2)应用物理规律列出与图像对应的函数关系式,进而明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系,以便对有关物理问题进行准确判断.
例3 [2018·全国卷Ⅰ] 如图7-5所示,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态.现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,如图7-6所示表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　)
变式题1 如图7-7甲所示,一个质量为3 kg的物体放在粗糙水平地面上,从零时刻起,物体在水平力F作用下由静止开始做直线运动.在0~3 s时间内物体的加速度a随时间t的变化规律如图乙所示,则(　　)A.F的最大值为12 NB.0~1 s内和2~3 s内物体加速度的方向相反C.3 s末物体的速度最大,最大速度为8 m/sD.0~1 s内物体做匀加速运动,2~3 s内物体做匀减速运动
变式题2 (多选)如图7-8甲所示,一物块在t=0时刻滑上一固定斜面,其运动的v-t图线如图乙所示.若重力加速度及图中的v0、v1、t1均为已知量,则可求出(　　)A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数D.物块沿斜面向上滑行的最大高度
　　 甲　　　　　　　　乙图7-8
考点六　 超重与失重问题
例4 [人教版必修1改编] 如图7-9所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,反映体重计示数随时间变化的F-t图像可能正确的是图7-10中的(　　)
变式题2 (多选)如图7-12甲所示为一条倾斜的传送轨道,B是传送货物的平台,可以沿着斜面上的直轨道运送物体.某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜面轨道下端,运动过程可用如图乙所示的速度—时间图像表示.下列分析中不正确的是(　　)
A.0~t1时间内,B对A的支持力小于重力,摩擦力水平向右B.t1~t2时间内,B对A的支持力等于重力,摩擦力水平向左C.t2~t3时间内,B对A的支持力大于重力,摩擦力水平向右D.0~t1时间内出现失重现象,t2~t3时间内出现超重现象
[解析] 由图像可知,0~t1时间内,整体沿斜面向下做匀加速运动,此加速度可以分解为水平向右和竖直向下的加速度,再分析A的受力可以得到,竖直方向上A有向下的加速度,则B对A的支持力小于重力,而水平方向上A有向右的加速度,则A受到水平向右的摩擦力,故A正确;
应用牛顿第二定律求解连接体问题时,正确选取研究对象是解题的关键.(1)若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求系统内各物体之间的作用力,则可以把它们看作一个整体,根据牛顿第二定律,已知合外力则可求出加速度,已知加速度则可求出合外力.(2)若连接体内各物体的加速度不相同,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解.(3)若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.
例1 a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.如图8-1所示,当用大小为F的恒力竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2.下列说法正确的是(　　)A.x1一定等于x2B.x1一定大于x2C.若m1>m2,则x1>x2D.若m1>m2,则x1