《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.明确动力学的两类基本问题.(重点)
2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(难点)
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牛顿运动定律的应用PPT,第二部分内容:新知初探
一、从受力确定运动情况
1.牛顿第二定律确定了______和______的关系,使我们能够把物体的运动情况和____________联系起来.
2.如果已知物体的受力情况,可以由__________________求出物体的加速度,再通过__________________确定物体的运动情况.
二、从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况,根据__________________求出物体的加速度,再根据__________________就可以确定物体所受的力.
(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向.( )
(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向.( )
(3)物体运动状态的变化情况是由它的受力决定的.( )
(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的.( )
(1)(2019•江苏月考)2018年10月23日,港珠澳大桥正式开通.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装,每节沉管隧道重约G=8×108 N,相当于一艘中型航母的重量.通过缆绳送沉管到海底,若把该沉管的向下沉放过程看成是先加速运动后减速运动,且沉管仅受重力和缆绳的拉力,则拉力的变化过程可能正确的是( )
提示:选C.设沉管加速的加速度为a1,减速的加速度为a2,加速过程由牛顿第二定律得:G-F1=ma1,得:F1=G-ma1,F1<G;减速过程由牛顿第二定律得:F2-G=ma2,得:F2=G+ma2,F2>G,故A、B、D错误,C正确.
(2)(多选)如图,在车内用绳AB与绳BC拴住一个小球,其中绳BC水平.若原来的静止状态变为向右加速直线运动,小球仍相对小车静止,则下列说法正确的是( )
A.AB绳拉力不变 B.AB绳拉力变大
C.BC绳拉力变大D.BC绳拉力不变
(3)求物体的加速度有哪些途径?
提示:途径一 由运动学的关系(包括运动公式和运动图象)求加速度;
途径二 根据牛顿第二定律求加速度.
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牛顿运动定律的应用PPT,第三部分内容:师生互动
已知物体的受力求运动情况
如图所示,汽车在高速公路上行驶,有两种运动情况:
(1)汽车做匀加速运动.
(2)汽车关闭油门滑行.
试结合上述情况讨论:由物体的受力情况确定其运动的思路是怎样的?
要点提示 通过分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求得加速度,然后由运动学公式求出物体运动的位移、速度及时间等.
【核心深化】
1.由物体的受力情况确定其运动的思路
物体受力情况→牛顿第二定律→加速度a→运动学公式→物体运动情况
2.解题步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图;
(2)根据力的合成与分解的方法,求出物体所受的合外力(包括大小和方向);
(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度;
(4)结合给定的物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量.
关键能力1 从受力确定运动情况
(2019•浙江湖州高一期中)滑冰车是儿童喜欢的冰上娱乐项目之一,如图所示为小明妈妈正与小明在冰上游戏,小明与冰车的总质量是
40 kg,冰车与冰面之间的动摩擦因数为0.05,在某次游戏中,假设小明妈妈对冰车施加了40 N的水平推力,使冰车从静止开始运动10 s后,停止施加力的作用,使冰车自由滑行(假设运动过程中冰车始终沿直线运动,小明始终没有施加力的作用).求:
(1)冰车的最大速率;
(2)冰车在整个运动过程中滑行总位移的大小.
[思路点拨] (1)由题知,冰车先做匀加速运动后做匀减速运动,当小明妈妈停止施加力的作用时,速度最大,由牛顿第二定律求得加速度,由速度公式求解最大速率.
(2)由位移公式求出匀加速运动通过的位移,撤去作用力冰车做匀减速运动,由牛顿第二定律求得加速度,由运动学速度位移关系求得滑行位移,即可求出总位移.
关键能力2 等时圆模型
如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,每根杆上套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0),用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间,则( )
A.t1
C.t3>t1>t2 D.t1=t2=t3
【达标练习】
1.如图所示,AB和CD为两条光滑斜槽,它们各自的两个端点均分别位于半径为R和r的两个相切的圆上,且斜槽都通过切点P.设有一重物先后沿两个斜槽,从静止出发,由A滑到B和由C滑到D,所用的时间分别为t1和t2,则t1与t2之比为( )
A.2∶1 B.1∶1
C.3∶1 D.1∶3
2.(2019•浙江期中)我国现在服役的第一艘航母“辽宁号”的舰载机采用的是滑跃起飞方式,即飞机依靠自身发动机从静止开始到滑跃起飞,滑跃仰角为θ.其起飞跑道可视为由长度L1=180 m的水平跑道和长度L2=20 m倾斜跑道两部分组成,水平跑道和倾斜跑道末端的高度差h=2 m,如图所示.已知质量m=2×104 kg的舰载机的喷气发动机的总推力大小恒为F=1.2×105 N,方向始终与速度方向相同,若飞机起飞过程中受到的阻力大小恒为飞机重力的0.15,飞机质量视为不变,并把飞机看成质点,航母处于静止状态.
已知物体的运动情况求受力
一运动员滑雪时的照片如图所示,
(1)知道在下滑过程中的运动时间.
(2)知道在下滑过程中的运动位移.
结合上述情况讨论:由物体的运动情况确定其受力情况的思路是怎样的?
【核心深化】
1.基本思路
分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而可以求出物体所受的其他力,流程图如下所示:
2.解题的一般步骤
(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图.
(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度.
(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体所受的合力.
(4)根据力的合成与分解的方法,由合力和已知力求出未知力.
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牛顿运动定律的应用PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•贵州遵义高一期末)如图所示,位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点,与竖直墙相切于A点,竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°,C是圆环轨道的圆心,已知在同一时刻:a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道分别沿AM、BM运动到M点;c球由C点自由下落到M点.则( )
A.a球最先到达M点
B.c球最先到达M点
C.b球最先到达M点
D.b球和c球都可能最先到达M
2.如图所示,有一质量m=1 kg的物块,以初速度v=6 m/s从A点开始沿水平面向右滑行.物块运动中始终受到大小为2 N、方向水平向左的力F作用,已知物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1.求:(取g=10 m/s2)
(1)物块向右运动时所受摩擦力的大小和方向;
(2)物块向右运动到最远处的位移大小;
(3)物块经过多长时间回到出发点A?(结果保留两位有效数字)
3.(2019•陕西西安高一期末)在游乐场中,有一种大型游戏机叫“跳楼机”,参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m高处,然后由静止释放,为研究方便,可以认为座椅沿轨道做自由落体运动1.2 s后,开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动,且下落到离地面4 m高处时速度刚好减小到零,然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落,将游客送回地面,取g=10 m/s2,求:
(1)座椅在自由下落结束时刻的速度大小;
(2)在匀减速阶段,座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍.
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《牛顿运动定律的应用》牛顿运动定律PPT 第一部分内容:高频考点一 瞬时加速度的计算 [知识贯通] 牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。求解瞬..
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《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT
第一部分内容:基础回顾
1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系.
2.基本应用
(1)已知运动求受力.
(2)已知受力求运动.
(3)超失重现象.
(4)传送带模型的分析流程
3.连接体
两个或两个以上相互作用的物体组成的具有相同加速度的整体叫连接体.如几个物体叠放在一起,或挤放在一起,或用绳子、细杆、弹簧等连在一起.
4.图象问题
(1)常见的图象有:v-t图象,a-t图象,F-t图象和F-a图象等.
(2)图象间的联系:加速度是联系v-t图象与F-t图象的桥梁.
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习题课牛顿运动定律的综合应用PPT,第二部分内容:讲练结合
连接体中整体法和隔离法的应用
在解决连接体问题时,隔离法和整体法往往交叉运用,可以优化解题思路和方法,使解题过程简洁明了.两种方法选择原则如下:
(1)求加速度相同的连接体的加速度或合外力时,优先考虑“整体法”;
(2)求物体间的作用力时,再用“隔离法”;
(3)如果连接体中各部分的加速度不同,一般选用“隔离法”.
(2019•湖南益阳高一期末)a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.当用大小为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x1;当用恒力F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x2;当用恒力F倾斜向上拉着a,使a、b一起沿粗糙斜面向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x3,如图所示.则( )
A.x1=x2=x3
B.x1>x3=x2
C.若m1>m2,则x1>x3=x2
D.若m1 [思路点拨] 解答此题注意应用整体与隔离法,一般在用隔离法时优先从受力最少的物体开始分析,如果不能得出答案再分析其他物体. 求解连接体问题的一般思路 先用整体法或隔离法求加速度,再用另一方法求物体间的作用力或系统所受合力.无论运用整体法还是隔离法,解题的关键还是在于对研究对象进行正确的受力分析. 【达标练习】 1.如图所示,质量为M的小车放在光滑的水平面上,小车上用细线悬吊一质量为m的小球,M>m,用一力F水平向右拉小球,使小球和车一起以加速度a向右运动时,细线与竖直方向成θ角,细线的拉力为F1.若用一力F′水平向左拉小车,使小球和其一起以加速度a′向左运动时,细线与竖直方向也成θ角,细线的拉力为F′1.则( ) A.a′=a,F′1=F1 B.a′>a,F′1=F1 C.a′<a,F′1=F1D.a′>a,F′1>F1 2.(2019•长春期末)如图所示,光滑水平桌面上的物体A质量为m1,系一细绳,细绳跨过桌沿的定滑轮后悬挂质量为m2的物体B,先用手使B静止(细绳质量及滑轮摩擦均不计). (1)求放手后A、B一起运动中绳上的张力FT. (2)若在A上再叠放一个与A质量相等的物体C,绳上张力就增大到32FT,求m1∶m2. 牛顿运动定律与图象的综合问题 解决这类问题的基本步骤 (1)看清坐标轴所表示的物理量,明确因变量(纵轴表示的量)与自变量(横轴表示的量)的制约关系. (2)看图线本身,识别两个相关量的变化趋势,从而分析具体的物理过程. (3)看交点,分清两个相关量的变化范围及给定的相关条件.明确图线与坐标轴的交点、图线斜率、图线与坐标轴围成的“面积”的物理意义. 在看懂以上三个方面后,进一步弄清“图象与公式”“图象与图象”“图象与物体”之间的联系与变通,以便对有关的物理问题作出准确的判断. v-t图象(属于已知运动求受力) (1)根据图象确定物体各段的加速度大小和方向 (2)弄清每段与物体运动的对应关系 (3)对各段进行受力分析 (4)用牛顿第二定律求解 F-t图象(属于已知受力求运动) (1)根据图象结合物体运动情况明确物体在各时间段的受力情况 (2)利用牛顿第二定律求出加速度 (3)利用运动学公式求其他运动量 a-F图象 图象的力F是物体受到的某一个力的变化对物体加速度的影响, (1)对物体进行全面受力分析 (2)根据牛顿第二定律求其他未知力 【达标练习】 1.(2019•湖北沙市高一期末)如图所示,在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子,绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动.绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的张力为T,则能正确描述T与x之间的关系的图象是( ) 2.如图甲所示,固定光滑轻杆与地面成一定倾角,在杆上套有一个光滑小环,小环在沿杆方向的推力F的作用下向上运动,推力F与小环的速度v随时间变化规律如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2.求: (1)小环的质量m; (2)轻杆与地面间的倾角α. 滑块—滑板模型 滑板—滑块模型的三个基本关系 加速度关系 如果板、块之间没有发生相对运动,可以用“整体法”求出它们一起运动的加速度;如果板、块之间发生相对运动,应采用“隔离法”求出板、块运动的加速度.应注意找出板、块是否发生相对运动的隐含的条件 板、块之间发生相对运动时,认清板、块的速度关系,从而确定板、块受到的摩擦力.应注意当板、块的速度相同时,摩擦力会发生突变的情况 板、块叠放在一起运动时,应仔细分析板、块的运动过程,认清板块对地的位移和板块之间的相对位移之间的关系 这些关系就是解题过程中列方程所必需的关系,各种关系找到了,自然也就容易列出所需要的方程式. ... ... ... 《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生.. 《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点) 2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上.. 《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.明确动力学的两类基本问题.(重点) 2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(难点) ... ... ... 牛顿..
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《超重和失重》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点)
2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动.
3.掌握传送带问题和滑块—滑板模型问题的解题技巧.(难点)
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超重和失重PPT,第二部分内容:新知探究
一、重力的测量
1.一种方法是,先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用______测量物体的质量,利用牛顿第二定律可得:G=______.
2.另一种方法是,利用力的____________对重力进行测量.
二、超重和失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ______物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有____________的加速度.
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ______物体所受重力的现象.
(2)产生条件:物体具有____________的加速度.
(3)完全失重
①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ____________的状态.
②产生条件:a=g,方向____________.
(1)物体向上运动时一定处于超重状态.( )
(2)物体减速向下运动时处于失重状态.( )
(3)物体处于失重状态时重力减小了.( )
(4)物体处于完全失重状态时就不受重力了.( )
(5)不论物体超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力都是不变的.( )
(1)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( )
A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
提示:选D.手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重;当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,选项A错误;物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,选项B错误;当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项C错误;重物和手有共同的速度和加速度时,二者不会分离,故物体离开手的瞬间,物体向上运动,物体加速度等于重力加速度,但手的加速度大于重力加速度,并且方向竖直向下,选项D正确.
(2)(2019•东胜校级月考)关于超重和失重的下列说法中,正确的是( )
A.物体向上运动时处于超重状态,物体向下运动时处于失重状态
B.处于完全失重状态的物体一定是向下运动
C.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了
D.物体做自由落体运动时处于完全失重状态
提示:选D.根据牛顿第二定律,物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;物体具有向下的加速度时,物体处于失重状态.物体向上运动或向下运动,加速度可能向上也可能向下,不能够判断它是处于超重还是失重状态,故A、B错误;超重并非物体所受的重力增大了,而是弹力(视重)比重力大;失重也并非物体所受的重力减小了,而是弹力(视重)比重力小,故C错误;物体做自由落体运动时,加速度等于重力加速度,方向向下,物体处于完全失重状态,故D正确.
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超重和失重PPT,第三部分内容:师生互动
超重和失重问题
文博同学每天放学都要乘垂直电梯上、下楼,在电梯下楼时,开始他觉得背的书包变轻了,快到楼底时他觉得书包又似乎变重了.这是为什么?
要点提示 开始时电梯从静止做加速运动,使文博同学和电梯一起处于失重状态;快到楼底时,电梯一定有一个减速过程,则该过程中使电梯处于超重状态,就会出现上述现象.
【核心深化】
1.实重与视重
实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.
视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.超重与失重不是重力本身变了,而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化,即“视重”变化了.若弹力大于重力是超重,反之则是失重.
2.超重、失重的比较
3.求解超重与失重问题的基本思路
超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续,解题时仍应抓住加速度这个关键量.具体方法是:
(1)分析物体运动的加速度方向;
(2)判断物体处于超重(或失重)状态;
(3)利用牛顿第二定律分析和求解.
关键能力1 对超、失重状态的判断
某同学利用体重计研究超重与失重现象.在一次实验中,她先蹲在体重计上,在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中,下列说法正确的是( )
A.该同学处于超重状态
B.该同学处于失重状态
C.体重计示数先减小后增大
D.体重计示数先增大后减小
关键能力2 超、失重现象中的计算
(多选)(2019•石家庄期末)小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50 kg,若电梯在竖直方向运动过程中,他看到体重计的示数为45 kg时,取重力加速度g=10 m/s2.下面说法中正确是( )
A.电梯可能在加速上升,加速度大小为9 m/s2
B.电梯可能在加速下降,加速度大小为1 m/s2
C.电梯可能在减速上升,加速度大小为1 m/s2
D.电梯可能在减速下降,加速度大小为9 m/s2
关键能力3 超、失重现象中的图象分析
某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象.他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10 N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是( )
A.该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C.电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止
D.电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后静止
[思路点拨] (1)拉力大于重力处于超重状态,拉力小于重力处于失重状态.
(2)超重时电梯可能向上加速运动,也可能向下减速运动.
(3)失重时,电梯可能向下加速运动,也可能向上减速运动.
关键能力4 完全失重现象的判断
(2019•闵行一模)某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将易拉罐竖直向上抛出,空气阻力不计,则下列说法正确的是( )
A.易拉罐上升的过程中,洞中射出的水的速度越来越快
B.易拉罐下降的过程中,洞中射出的水的速度越来越快
C.易拉罐上升、下降的过程中,洞中射出的水的速度都不变
D.易拉罐上升、下降的过程中,水不会从洞中射出
判断超重、失重状态的方法
从受力的角度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态
从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为g时处于完全失重状态
从速度变化角度判断
(1)物体向上加速或向下减速时,超重
(2)物体向下加速或向上减速时,失重
【达标练习】
1.(2019•浙江模拟)超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题.实际上,在我们的生活中也充满了超重和失重.假如某同学家住10楼,那么,他从一楼开始坐电梯回家的过程中,体验到的将是( )
A.先超重,后等重,再失重
B.先失重,后等重,再超重
C.一直超重
D.一直失重
2.(2019•平谷期末)如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机,它可以使人体验超重和失重.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由升降机从静止开始经历加速、匀速、减速过程,将座椅提升到一定高度处,然后由静止释放,落到一定位置时,制动系统启动,座椅做减速运动,到达某一高度时停下.在上述过程中,关于座椅中的人所处的状态,下列判断正确的是( )
A.座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态
B.座椅在减速上升的过程中人处于超重状态
C.座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态
D.座椅在减速下降的过程中人处于超重状态
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超重和失重PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•相城校级月考)下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是( )
A.电梯正在减速上升,人在电梯中处于超重状态
B.电梯正在加速下降,人在电梯中处于失重状态
C.举重运动员托举杠铃保持静止,运动员处于超重状态
D.列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态
2.(2019•上海二模)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作.下列F-t图象能反映体重计示数随时间变化的是( )
3.(多选)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.物体一直受到摩擦力作用,大小为μmg
B.物体最终的速度为v1
C.开始阶段物体做匀加速直线运动
D.物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
4.如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,将一小物块轻轻地放在正在以速度v=10 m/s匀速逆时针转动的传送带的上端,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小),传送带两皮带轮轴心间的距离为L=29 m,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)将物块从顶部传送到传送带底部所需的时间;
(2)若物块与传送带之间的动摩擦因数为μ′=0.8,物块从顶部传送到传送带底部所需的时间.
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《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生..
《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT 第一部分内容:基础回顾 1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系. 2.基本应用 (1)已知运动求受力. (2)已..
《牛顿运动定律的应用》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.明确动力学的两类基本问题.(重点) 2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(难点) ... ... ... 牛顿..
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《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件
动力学中的临界和极值问题
1.临界状态与临界值
在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生突变,此状态即为临界状态,相应的物理量的值为临界值,临界状态一般比较隐蔽,它在一定条件下才会出现.若题目中出现“最大”“最小”“刚好”等词语,常为临界问题.
2.常见临界条件
接触与脱离的临界条件
两物体相接触或脱离的临界条件是弹力FN=0
相对静止或相对滑动的临界条件
两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对静止或相对滑动的临界条件为静摩擦力达到最大值或为零
绳子断裂与松弛的临界条件
绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是FT=0
加速度最大与速度最大的临界条件
当物体在受到变化的外力作用下运动时,其加速度和速度都会不断变化,当所受合外力最大时,具有最大加速度;合外力最小时,具有最小加速度.当出现加速度为零时,物体处于临界状态,所对应的速度便会出现最大值或最小值
3.求解临界极值问题的三种常用方法
把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的
临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题
将物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件
如图所示,质量m=1 kg的光滑小球用细线系在质量为M=8 kg、倾角为α=37°的斜面体上,细线与斜面平行,斜面体与水平面间的摩擦不计,g取10 m/s2.试求:
(1)若用水平向右的力F拉斜面体,要使小球不离开斜面,拉力F不能超过多少?
(2)若用水平向左的力F′推斜面体,要使小球不沿斜面滑动,推力F′不能超过多少?
[思路点拨] (1)向右拉斜面体时,小球不离斜面体临界条件是什么?
(2)向左推斜面体时,小球不沿斜面滑动的临界条件是什么?
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.
动力学中的多过程问题的求解
1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成时,要明确整个过程由几个子过程组成,将过程合理分段,找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程.联系点:前一过程的末速度是后一过程的初速度,另外还有位移关系等.
2.注意:由于不同过程中力发生了变化,所以加速度也会发生变化,所以对每一过程都要分别进行受力分析,分别求加速度.
(2019•昭阳月考)如图所示,水平面与倾角θ=37°的斜面在B处平滑相连,水平面上A、B两点间距离s0=8 m.质量m=1 kg的物体(可视为质点)在F=6.5 N 的水平拉力作用下由A点从静止开始运动,到达B点时立即撤去F,物体将沿粗糙斜面继续上滑(物体经过B处时速率保持不变).已知物体与水平面及斜面间的动摩擦因数μ均为0.25.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)物体在水平面上运动的加速度大小a1;
(2)物体运动到B处的速度大小vB;
(3)物体在斜面上运动的时间.
[思路点拨] (1)根据受力分析,由牛顿第二定律求得从A到B的加速度;
(2)根据匀加速运动规律求得速度;
(3)由牛顿第二定律求得上滑的加速度,根据匀变速运动规律求得上滑最大位移,然后根据受力分析求得物体下滑的加速度,由运动学公式可求得时间.
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发布于:2020-05-03 14:12:17
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《牛顿第一定律》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道伽利略的理想实验及其推理过程,知道理想实验是科学研究的重要方法.(难点)
2.理解牛顿第一定律的内容及意义.(重点)
3.明确惯性的概念,会解释有关的惯性现象.(难点)
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牛顿第一定律PPT,第二部分内容:新知探究
一、理想实验的魅力
1.亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能______;没有力的作用,物体就要______.即力是维持物体______的原因.
2.伽利略的观点
(1)理想实验:让小球沿第一个斜面从静止状态开始向下运动,然后冲上第二个斜面,如果没有摩擦,小球上升的高度与释放时的高度______.减小第二个斜面的倾角,小球滚动的距离______.
科学推论:当将第二个斜面放平时,小球将会_______________.
(2)结论:力不是______物体运动的原因.
3.笛卡尔的观点:如果运动中的物体没有受到______的作用,它将继续以____________沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向.
二、牛顿第一定律
一切物体总保持__________________状态或______状态,除非作用在它上面的力_______________这种状态.牛顿第一定律又叫____________.
三、惯性与质量
1.惯性:物体保持原来__________________状态或______状态的性质.
2.惯性的量度:______是物体惯性大小的唯一量度.
(1)伽利略理想斜面实验是不科学的假想实验.( )
(2)理想实验所得到的结论是不可靠的.( )
(3)伽利略的“理想实验+科学推论”的方法是一种科学方法.( )
(4)物体只有处于静止状态或匀速直线运动状态时才有惯性.( )
(5)物体运动速度越大,惯性越大.( )
(6)力无法改变物体的惯性.( )
(1)(2019•昭阳月考)运动和力的关系,下列说法中正确的是( )
A.静止的物体一定不受力的作用
B.物体的运动状态改变时,一定受到了外力的作用
C.物体运动的方向一定是它的受力方向
D.作用在物体上的力消失后,物体将会停止运动
提示:选B.静止的物体可以受力,只不过各力的合力为零,故A错误;力是改变物体运动状态的原因,物体的运动状态改变时,一定受到了外力的作用,故B正确;物体运动的方向与受力方向无关,故C错误;作用在物体上的力消失后,物体保持静止状态或匀速直线运动状态运动,故D错误.
(2)(2019•浙江期中)下列有关现象,分析正确的是( )
A.草地上滚动的足球会停下来,是因为运动要靠力来维持
B.汽车启动时乘客向后倒,是因为人在此刻才具有惯性的缘故
C.100 m比赛中运动员跑到终点后会继续向前跑一段距离,这样做是为了减小惯性
D.用力甩牙刷能把水甩走,是因为水具有惯性
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牛顿第一定律PPT,第三部分内容:师生互动
对牛顿第一定律的理解
如图所示,冰壶在冰面上的运动.如果摩擦阻力比较大,冰壶很快停下来;如果摩擦阻力很少,冰壶能滑得很远;如果摩擦阻力为零,冰壶将永远运动下去.
试结合上述现象讨论:
(1)牛顿第一定律中“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”说明运动与力有什么关系?
(2)根据牛顿第一定律思考,如果物体不受外力作用,物体将处于什么状态?
要点提示 (1)说明力是改变物体运动状态的原因.
(2)原来静止的物体,不受外力时,仍然静止;原来运动的物体,不受外力时,将永远做匀速直线运动.
【核心深化】
1.伽利略理想实验的方法和意义
“科学推理”的方法
实验事实:两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
推理1:如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.
推理2:减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍要达到原来的高度.
推理3:继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成为水平面,小球沿水平面永远运动下去.
实验结论:力不是维持物体运动的原因
伽利略在理想实验中所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,它标志着物理学的真正开端,使人类对自然的认识由经验型转变为科学理论型.伽利略对科学的贡献就在于推翻直觉的观点而用新的观点代替它
2. 物体运动状态的变化
当物体的速度发生变化时,则这个物体的运动状态发生了变化.物体的运动状态变化有以下三种情况:
(1)速度的方向不变,只有大小改变.
(2)速度的大小不变,只有方向改变.
(3)速度的大小和方向都发生改变.
3.对牛顿第一定律的理解
关键能力1 对伽利略理想实验的理解
理想实验有时能更深刻地反映自然规律.伽利略设想了一个理想实验,如图所示的斜面实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.
①减小第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度.
②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面.
③如果没有摩擦,小球将上升到原来释放时的高度.
④继续减小第二个斜面的倾角,最后使它成一水平面,小球要沿水平面永远运动下去.
请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列___________________________(只要填写序号即可).
在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的则是理想化的推论.下列关于事实和推论的分类正确的是( )
A.①是事实,②③④是推论
B.②是事实,①③④是推论
C.③是事实,①②④是推论
D.④是事实,①②③是推论
[思路点拨] 理解理想实验,应注意以下几点
(1)真实实验是一种实践活动,是可以通过一定的实验器材和实验方法来实现的实验.
(2)理想实验是一种思维活动,是抽象思维中设想出来的、无法做到的实验.
(3)理想实验是以可靠的实验事实为基础的.
关键能力2 对牛顿第一定律的理解
(2019•醴陵期末)关于牛顿第一定律,下列说法中正确的是( )
A.牛顿第一定律是利用逻辑思维对事物进行分析的产物,不可能用实验直接证明
B.不受力作用的物体是不存在的,故牛顿第一定律的建立毫无意义
C.牛顿第一定律表明,物体只有在不受外力作用时才具有惯性
D.牛顿第一定律表明,物体只有在静止或做匀速直线运动时才具有惯性
[思路点拨] 牛顿第一定律给出了物体不受力作用时的运动规律,同时也说明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;牛顿第一定律是牛顿在前人实验的基础上,根据逻辑推理得出的,是以实验为基础,但又不是完全通过实验得出.
力和运动的关系
(1)力的作用效果是使物体发生形变或速度发生改变,而速度的改变就意味着物体的运动状态发生了改变,因此,力的作用效果是改变了物体的运动状态,也可以说“力是使物体运动状态改变的原因”.
(2)力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动状态的原因,物体运动状态发生改变必定受到不为零的外力作用.
【达标练习】
1.(2019•北京学业考试)中国古代科技取得了辉煌的成就,在很多方面走在世界前列.例如春秋战国时期,墨家的代表人物墨翟在《墨经》中,就已对力做了比较科学的阐述:“力,刑(形)之所以奋也”.这句话的意思是:力能使物体由静止开始运动,或使运动的物体运动得越来越快.下列说法中,与墨翟对力的阐述最接近的是( )
A.力是维持物体运动的原因
B.力是物体位移变化的原因
C.力是物体位置变化的原因
D.力是物体运动状态改变的原因
2.(多选)(2019•郑州高一检测)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动
D.飞跑的运动员遇到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
对惯性的理解和应用
请你用惯性的知识来解释一下为什么当你奔跑时碰到石块,会向前跌倒;而如果你踩到西瓜皮,会向后倒?
要点提示 奔跑时碰到石块,人的下半身就停了下来,而人的上半身由于惯性,仍然保持原来的运动状态,所以会向前跌倒.
如果你踩到西瓜皮,脚有一个向前运动的较大速度,而人的上半身由于惯性,仍保持原来的状态,所以会向后倒.
【核心深化】
1.惯性与质量
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.
(2)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大.
2.惯性与力
(1)惯性不是力,而是物体本身固有的一种性质,始终具有且与外界条件无关;力只有在物体间相互作用时才有,离开了物体就无所谓力.因此说“物体受到了惯性作用”“产生了惯性”“受到惯性力”等都是错误的.
(2)力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因.对同一物体,力越大,运动状态越易改变;惯性越大,运动状态越难改变.
(3)惯性与物体的受力情况无关.惯性与力的区别可由下表反映
3. 惯性与速度
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的属性.
(2)一切物体都具有惯性,和物体是否有速度及速度的大小无关.
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牛顿第一定律PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)(2019•沂水期末)关于古代先贤们对力与运动关系的探究史实,下列说法正确的是( )
A.亚里士多德根据直接经验得出物体的运动需要有力来维持
B.伽利略认为在水平面上运动的物体之所以会停下来是由于受到摩擦力的作用
C.笛卡尔认为如果运动物体不受任何力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动
D.牛顿提出了惯性定律,用实验直接验证了不受力的物体会保持匀速直线运动状态或静止状态
解析:选ABC.亚里士多德根据现实经验得出的结论:必须有力作用在物体上,物体才能运动,没有力的作用,物体就要静止在一个地方,故A正确;意大利物理学家伽利略根据“伽利略斜面实验”指出:在水平面上运动的物体之所以会停下来,是因为受到摩擦阻力的缘故,故B正确;笛卡尔认为如果运动中的物体没有受到力的作用,它将继续以同一速度沿同一直线运动,既不停下来也不偏离原来的方向,故C正确;牛顿第一定律是利用逻辑思维对事实进行分析的产物,不能用实验直接验证,故D错误.
2.(2019•浙江模拟)伽利略研究变速运动规律时做了著名的“斜面实验”:他测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间,发现位移与时间的平方成正比,增大斜面倾角,该规律仍然成立.于是,他外推到倾角为90°的情况,得出结论( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动
B.力是使物体产生加速度的原因
C.力不是维持物体运动的原因
D.物体具有保持原来运动状态的惯性
解析:选A.铜球在较小倾角斜面上的运动情况,发现铜球做的是匀变速直线运动,且铜球加速度随斜面倾角的增大而增大,倾角最大的情况就是90°时,这时物体做自由落体运动,由此得出的结论是自由落体运动是一种匀变速直线运动.
3.(2019•江苏月考)中华民族的优秀文化博大精深,其中古典诗词是优秀文化的代表,从物理角度看古诗词会发现别有一番韵味.下面四句诗词中涉及惯性知识的是( )
A.明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚,船到江心补漏迟”
B.领导人的《长征》中“红军不怕远征难,万水千山只等闲”
C.唐代高骈的《山亭夏日》中“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”
D.唐代李白的《望天门山》中“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”
解析:选A.明代冯梦龙的《醒世恒言》中“临崖立马收缰晚,船到江心补漏迟”是由于惯性,故A正确;“红军不怕远征难,万水千山只等闲”描述红军到过很多有山有水的地方,与惯性无关,故B错误;唐代高骈的《山亭夏日》中“水晶帘动微风起,满架蔷薇一院香”是分子运动,与惯性无关,故C错误;唐代李白的《望天门山》中“两岸青山相对出,孤帆一片日边来”与惯性无关,故D错误.
4.(2019•吉林长春高一测试)对一些实际生活中的现象,某同学试图从惯性角度加以解释,其中正确的是( )
A.采用大功率的发动机后,某些一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度.这表明通过科学手段能使小质量的物体获得大的惯性
B.射出枪膛的子弹在运动相当长一段距离后连一件棉衣也穿不透,这表明它的惯性小了
C.货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,这会改变它的惯性
D.摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,通过调控人和车的惯性达到安全行驶的目的
解析:选C.采用了大功率的发动机后,一级方程式赛车的速度甚至能超过某些老式螺旋桨飞机的速度,不是由于使小质量的物体获得大惯性,而是由于功率增大的缘故,A错误;射出枪膛的子弹在运动一段距离后连一件棉衣也穿不透,是由于速度减小了,不是由于惯性减小了,子弹的惯性没有变化,B错误;货运列车运行到不同的车站时,经常要摘下或加挂一些车厢,质量改变了,它的惯性也会改变,C正确;摩托车转弯时,车手一方面要控制适当的速度,另一方面要将身体稍微向里倾斜,防止侧滑,而人和车的惯性并没有改变,D错误.
《牛顿第一定律》运动和力PPT(第2课时) 第一部分内容:知识要点分类练 知识点 1 惯性 1.关于物体的惯性,下列说法正确的是( ) A.惯性是物体的一种属性 B.物体只有静止时才具有惯性..
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发布于:2020-05-03 14:12:16
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《实验:探究加速度与力、质量的关系》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:明确原理
一、实验目的
1.学会用控制变量法探究物理规律.
2.探究加速度与力、质量的关系.
3.掌握利用图象处理数据的方法.
二、实验思路
采用控制变量法,在探究加速度与力、质量三者关系时,先让其中一个量保持不变来探究其他两个量之间的关系.
三、实验器材
打点计时器、纸带、复写纸片、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、重物、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺.
四、实验步骤
1.测质量:用天平测量小盘的质量m0和小车的质量M0.
2.安装器材:按如图所示将实验器材安装好(小车上不系绳).
3.平衡摩擦力:把木板无滑轮的一端下面垫一薄木板,反复移动其位置,使小车在不挂小盘和砝码的情况下,能沿木板做匀速直线运动(纸带上相邻点的间距相等).
4.测a、F
(1)把小车停在打点计时器处,挂上小盘和砝码,先接通电源,再让小车拖着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带,纸带记录了小车的运动情况,取下纸带并在纸带上标上号码及此时所挂小盘和砝码的总重力m1g.
(2)保持小车的质量不变,改变小盘中砝码的质量,重复步骤(1),多做几次实验,并记录好相应纸带的编号及所挂小盘和砝码的总重力m2g,m3g,…
5.测a、M
(1)保持小车所受的合外力不变,在小车上加砝码,接通电源后放开小车,用纸带记录小车的运动情况;取下纸带,并在纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M1.
(2)继续在小车上增加砝码,重复步骤(1),多做几次实验,在每次实验得到的纸带上标上号码及小车和砝码的总质量M2,M3,…
6.用公式Δx=aT2或a=ΔxT2求得小车的加速度a,将得到的数据填入相应表格中,以便进行数据验证.
... ... ...
实验探究加速度与力质量的关系PPT,第二部分内容:典例解读
实验原理和实验操作
在探究加速度与物体所受合外力和质量间的关系时,采用如图所示的实验装置,小车及车中的砝码的总质量用M表示,盘及盘中的砝码的总质量用m表示,小车的加速度可由小车后拖动的纸带上的由打点计时器打出的点计算得出.
(1)当M与m的大小关系满足________时,才可以认为细线对小车的拉力大小等于盘和盘中砝码的重力.
(2)一组同学在保持盘及盘中的砝码质量一定的情况下,探究加速度与小车质量的关系.以下做法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将盘及盘中的砝码用细线绕过定滑轮系在小车上
B.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
C.实验时,先放开小车,再接通打点计时器电源
D.用天平测出m和M,之后可直接用公式a=mgM求出小车运动的加速度
本实验用到的物理方法及注意事项
实验方法控制变量法
实验条件①平衡摩擦力;②m≪M
数据处理方法 图象法——化曲为直
打点计时器的使用方法 一先一后一按住.先接通电源、后放开小车,小车到达滑轮之前按住小车
数据处理和误差分析
某同学设计了一个探究加速度a与物体所受合力F及质量m关系的实验,如图甲为实验装置简图(交变电流的频率为50 Hz).
(1)图乙为某次实验得到的纸带,根据纸带可求出小车的加速度大小为________m/s2(结果保留两位有效数字).
(2)保持沙和沙桶的总质量不变,改变小车质量m,分别得到小车的加速度a与质量m及对应的1m数据,如表所示:
实验改进与创新
(2019•宛城月考)某实验小组用如图1所示的装置探究质量一定时加速度与力的关系.用铁架台将两块固定有定滑轮的木板架起,木板的右端固定了两个打点计时器,将两个质量相等的小车A、B放置在木板右端,用细线绕过滑轮组后与两小车相连.两条纸带穿过打点计时器后分别与小车连接在一起.将两个打点计时器接在同一个电源上,确保可将它们同时打开或关闭.实验时,甲同学将两小车按住,乙同学先在动滑轮下方挂上一个钩码,再接通电源使打点计时器开始工作.打点稳定后,甲将两辆小车同时释放.在小车撞到定滑轮前,乙断开电源,两打点计时器同时停止工作,取下两条纸带,通过分析处理纸带记录的信息,可以求出两小车的加速度,进而完成实验.请回答以下问题:
(1)图2为小车A后面的纸带,纸带上的0,1,2,3,4,5,6为每隔4个打印点选取的计数点,相邻两计数点间的距离如图2中标注,单位为cm.打点计时器所用电源的频率为50 Hz,则小车A的加速度a1=______ m/s2(结果保留两位有效数字),同样测出小车B的加速度a2,若a1∶a2近似等于_______,就可说明质量一定的情况下,物体的加速度与力成正比.
(2)丙同学提出,不需测出两小车加速度的数值,只量出两条纸带上从第一个打印点到最后一个打印点间的距离x1、x2,也能完成实验探究,若x1∶x2近似等于________,也可说明质量一定的情况下,物体的加速度与力成正比,理由是_____________.
本题考查了实验数据处理、考查了实验误差分析.对于实验题要明确实验原理,这是解题的前提与关键.
《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生..
《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点) 2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上..
《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT 第一部分内容:基础回顾 1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系. 2.基本应用 (1)已知运动求受力. (2)已..
发布于:2020-05-03 14:12:16
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人教版高中物理高中必修一
《牛顿第二定律》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.(重点)
2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.
3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题.(难点)
... ... ...
牛顿第二定律PPT,第二部分内容:新知初探
一、牛顿第二定律
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成_____比,跟它的质量成_____比,加速度的方向跟作用力的方向______.
2.表达式
(1)表达式:F=______,式中k是比例系数,F指的是物体所受的______.
(2)国际单位制中:F=______.
二、力的单位
1.比例系数k的意义
(1)在F=kma中,k的选取有一定的____________.
(2)在国际单位制中k=______,牛顿第二定律的数学表达式为____________,式中F、m、a的单位分别为______、______、______.
2.国际单位:力的单位是______,简称______,符号______.
3.1 N的定义:将使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力规定为1 N,即1 N=____________.
(1)由牛顿第二定律可知,加速度大的物体所受的合外力一定大.( )
(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小.( )
(3)任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致.( )
(4)关于牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k,
①力F的单位用N时等于1.( )
②在国际单位制中才等于1.( )
③加速度单位用m/s2时等于1.( )
(1)(2019•殷都校级月考)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( )
A.物体加速度的方向可能跟它所受合力的方向相反
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受的任一个力的大小都成正比
D.当物体的质量改变时,若所受合力的水平分力不变则物体水平加速度大小与其质量成反比
提示:选D.根据牛顿第二定律,物体加速度的方向跟它所受合力的方向相同,故A错误;物体所受合力不为零就一定产生加速度,故B错误;物体实际加速度的大小与它所受的所有力的合力成正比,故C错误;采用正交分解法可知,当物体的质量改变时,若所受合力的水平分力不变则物体水平加速度大小与其质量成反比,故D正确.
... ... ...
牛顿第二定律PPT,第三部分内容:师生互动
对牛顿第二定律的理解
如图所示,小明用力拉地面上的箱子,但箱子没动,请思考:
(1)根据牛顿第二定律,有力就能产生加速度,但为什么箱子一直没动呢?
(2)如果箱底光滑,当拉力作用在箱子上的瞬间,箱子是否立刻获得加速度?是否立刻获得速度?
要点提示 (1)牛顿第二定律F=ma中的力F指的是物体受的合力,尽管小明对箱子有一个拉力作用,但箱子受的合力为零,所以不能产生加速度.
(2)加速度与力之间是瞬时对应关系,有力就立刻获得加速度,但速度的获得,需要一段时间,故不能立刻获得速度.
【核心深化】
1.表达式F=ma的理解
(1)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位.
(2)F的含义:F是合力时,加速度a指的是合加速度,即物体的加速度;F是某个力时,加速度a是该力产生的加速度.
2.牛顿第二定律的六个性质
性质 理解
因果性 力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度
矢量性 F=ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它受到的合力方向决定,且总与合力的方向相同
瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失
同体性 F=ma中F、m、a都是对同一物体而言的
独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的,即牛顿第二定律只适用于惯性参考系
3.两个加速度公式的区别
定义式a=ΔvΔt
它给出了测量物体的加速度的方法
决定式a=Fm
它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素
关键能力1 对牛顿第二定律内容的理解
(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A.由F=m/a可知,物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比
B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比
D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得
关键能力2 合外力、速度和加速度的关系
如图所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是( )
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度先增大后减小,加速度先减小后增大
D.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
[思路点拨] 加速度的变化要看所受合外力的变化,而速度的变化要看速度方向与加速度方向之间的关系,所以此题最好先找出物体A运动过程中的平衡位置,然后再分析平衡位置左右两侧各物理量的变化情况.
1.关于对牛顿第二定律理解的三大误区
误认为先有力,后有加速度
物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后
误认为质量与力成正比,与加速度成反比
物体的质量m是由自身决定的,与物体所受的合外力和运动的加速度无关
误认为作用力与m和a都成正比
物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关
2.直线运动中加速度与速度的关系
【达标练习】
1.(多选)关于牛顿第二定律,下列说法中正确的有( )
A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取
B.某一瞬间的加速度只决定于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后的受力无关
C.公式F=ma中,F表示物体所受合力,a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和
D.物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致
2.如图所示,一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是( )
A.加速度越来越大,速度越来越小
B.加速度和速度都是先增大后减小
C.速度先增大后减小,加速度方向先向下后向上
D.速度一直减小,加速度大小先减小后增大
... ... ...
牛顿第二定律PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速运动,第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1,第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),加速度为a2,则( )
A.a1=a2 B.a1 C.a1>a2D.无法判断a1与a2的大小 2.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为( ) A.速度不断增大,但增大得越来越慢 B.加速度不断增大,速度不断减小 C.加速度不断减小,速度不断增大 D.加速度不变,速度先减小后增大 3.(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相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度为g.在剪断的瞬间( ) A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2 4.(2019•温州期中)如图甲所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前正得到越来越广泛的应用.一架质量m=2 kg的无人机,能提供向上最大的升力为32 N.现让无人机在地面上从静止开始竖直向上运动,25 s后悬停在空中,执行拍摄任务.前25 s内运动的v-t图象如图乙所示,在运动时所受阻力大小恒为无人机重的0.2,g取10 m/s2.求: (1)从静止开始竖直向上运动,25 s内运动的位移; (2)加速和减速上升过程中提供的升力; (3)25 s后悬停在空中,完成拍摄任务后,关闭升力一段时间,之后又重新启动提供向上最大升力.为保证安全着地,求无人机从开始下落到恢复升力的最长时间t.(设无人机只做直线下落) ... ... ... 《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生.. 《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点) 2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上.. 《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT 第一部分内容:基础回顾 1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系. 2.基本应用 (1)已知运动求受力. (2)已..
发布于:2020-05-03 14:12:16
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《力学单位制》运动和力的关系PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.
2.明确国际单位制中七个基本物理量和力学中三个基本物理量及其单位.(重点)
3.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.
... ... ...
力学单位制PPT,第二部分内容:新知探究
一、基本单位
1.物理公式功能:物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时,也确定了物理量______间的关系.
2.基本量:被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他____________的一些量.
3.基本单位:____________的单位.
4.导出单位:由基本量根据____________推导出来的其他物理量的单位.
二、单位制和国际单位制
1.单位制:______单位和______单位一起组成单位制.
2.国际单位制:1960年第11届国际计量大会制订了一种____________的、包括一切计量领域的单位制.
3.国际单位制中的基本单位
4.力学中三个基本物理量及单位
(1)三个基本物理量:______、______和______.
(2)国际单位制中三个基本单位:______、______和______.
(1)物理量的单位均可以互相导出.( )
(2)一个物理量的单位若用两个或两个以上的基本单位的符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位.( )
(3)在力学的分析计算中,只能采用国际制单位,不能采用其他单位.( )
(4)力学单位制中,采用国际单位制的基本单位有千克、米、秒.( )
(5)单位制中导出单位可以用基本单位来表示.( )
(6)厘米cm、克g、小时h都属于国际单位制单位.( )
(1)(2019•宿州期末)给出以下物理量或单位:a.米 b.牛顿 c.加速度 d.米/秒2 e.质量 f.千克 g.时间 h.秒 j.长度.下列说法正确的是( )
A.a,b,d,f属于基本单位 B.a,f,h属于基本单位
C.a,e,g属于基本量 D.b,g,j属于基本量
提示:选B.属于国际单位制中基本单位的是米、千克和秒,故a、f和h属于基本单位,故A错误,B正确;力学中的基本物理量有三个,它们分别是长度、质量和时间,属于基本物理量的是e、g和j,故C、D错误.
... ... ...
力学单位制PPT,第三部分内容:师生互动
对单位制的理解
某老师健身跑步的速度可以达到5 m/s,某人骑自行车的速度为19 km/h.
(1)某同学单凭所给两个速度的数值能否判断老师健身跑步的速度与某人骑自行车的速度的大小关系?
(2)你能比较以上两个速度的大小关系吗?以上两个速度哪个大?
要点提示(1)由于两个速度的单位不同,故不能直接比较它们的大小.
(2)应先统一这两个速度的单位,再根据数值大小来比较它们的大小,由于5 m/s=5×3.6 km/h=18 km/h,故自行车的速度较大.
【核心深化】
1.国际单位与基本单位
国际单位不一定是基本单位.基本单位只是组成国际单位制的一小部分,在国际单位制中,除七个基本单位以外的单位都是导出单位.
2.单位制的组成
现有下列物理量或单位,按下面的要求填空.(选填选项前的字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克
(1)属于物理量的是____________.
(2)在国际单位制中,作为基本单位的物理量的是_____________________________.
(3)在物理量的单位中不属于国际单位制中单位的是________.
(4)在国际单位制中属于基本单位的是________,属于导出单位的是________.
(2019•九江期末)2018年11月13~16日,第26届国际计量大会(CGPM)在巴黎召开,会议通过了关于“修订国际单位制(SI)”的1号决议.该决议是SI自1960年创建以来最为重大的一次变革,是科学进步的里程碑.根据决议,SI基本单位中有4个被重新定义.以下单位中哪个是本次大会被重新定义的( )
A.千克 B.秒
C.米 D.牛顿
(1)较长或较大的单位,统一成国际制单位时,如不方便书写,可用科学计数法表示.如长度1 μm,计为10-6 m.
(2)一个物理量的单位如果用两个或两个以上的基本单位符号表示,这个物理量的单位一定是导出单位,如m/s、m/s2、kg/m3等,用一个符号表示的单位不一定是基本单位,如N、J、W都是导出单位.
(3)千万不要认为单位制只有一种,国际单位制只是诸多单位制中的一种,选用不同的基本单位,则组成的单位制就不同,我们要学会灵活运用知识.
单位制的应用
【核心深化】
1.根据单位制中的基本单位和导出单位,可以利用物理公式推导出其他物理量的单位,并确定该公式的比例常数.例如,在国际单位制中,根据牛顿第二定律,使质量为1 kg的物体产生1 m/s2加速度的力为1 N,即1 N=1 kg•m/s2,这时F=kma中,k=1,所以F=ma.
2.根据物理量的单位可以发现错误.在查阅资料或进行计算的过程中,如果发现某公式在单位上有问题,或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致,那么该公式或计算结果肯定是错误的.
3.简化计算过程的单位表达.在解题计算时,已知量均采用国际单位制中的单位,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可,这样求得的物理量的单位也是国际单位制中的单位.
(2019•福建漳州高一期中)轿车的加速度大小是衡量轿车加速性能的一项重要指标.近来,一些高级轿车的设计师在关注轿车加速度的同时,提出了一个新的概念,叫做“加速度的变化率”,用“加速度的变化率”这一新的概念来描述轿车加速度随时间变化的快慢,并认为,轿车的加速度变化率越小,乘坐轿车的人感觉越舒适.下面四个单位中,适合做加速度的变化率单位的是( )
A.m/s B.m/s2
C.m/s3D.m2/s3
... ... ...
力学单位制PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)关于单位制,下列说法中正确的有( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿,而1 N=1 kg•m/s2,所以牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位制中的单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位制中的单位
D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系
2.下列关于单位制及其应用的说法中,不正确的是( )
A.基本单位和导出单位一起组成了单位制
B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同
C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制的单位表示,只要正确应用物理公式,其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示
D.一般来说,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系
3.(2019•江苏月考)2018年11月16日,第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议,正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义.下列器材中,哪个不是测量力学基本物理量的工具( )
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《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生..
《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点) 2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上..
《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT 第一部分内容:基础回顾 1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系. 2.基本应用 (1)已知运动求受力. (2)已..
发布于:2020-05-03 14:12:16
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《牛顿第三定律》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念.
2.理解牛顿第三定律的含义.(重点)
3.会用牛顿第三定律解决简单问题.(难点)
4.会区分平衡力和作用力与反作用力.
... ... ...
牛顿第三定律PPT,第二部分内容:新知探究
一、作用力和反作用力
1.力是物体对______的作用,一个力一定存在着受力物体和____________.
2.力的作用总是______的,物体间相互作用的这一对力称为作用力和反作用力.作用力和反作用力总是____________,同时存在的.
二、牛顿第三定律
1.实验探究:如图,两个弹簧测力计A和B连接在一起,用手拉A,结果发现两个弹簧测力计的示数是______的.改变拉力,弹簧测力计的示数也随之改变,但两个弹簧测力计的示数总是______,这说明作用力和反作用力大小______,方向______.
2.牛顿第三定律:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小______,方向______,作用在_______________.
三、物体受力的初步分析
1.分析思路:一是根据物体__________________来分析和判断其受力情况;二是根据各种力的特点,从____________的角度来分析物体的受力.
2.常遇到的力:重力、弹力、摩擦力.
3.平衡力与相互作用力
(1)一对相互平衡的力作用在____________物体上,一对作用力与反作用力分别作用在______物体上;
(2)一对相互平衡的力不一定是____________的力,而一对作用力与反作用力一定是同一种类的力.
(1)作用力与反作用力可以作用在同一物体上.( )
(2)作用力与反作用力的作用效果不能抵消.( )
(3)作用力和反作用力总是大小相等,方向相反.( )
(4)人走在松软的土地上下陷时,人对地面的压力大于地面对人的支持力.( )
(5)作用力和反作用力同时产生、变化、消失,不分先后.( )
(6)受力分析时,只分析物体受到的力.( )
(1)(2019•望花校级学业考试)物理课本放在水平桌面上,文具盒放在物理课本上,则( )
A.物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力是一对平衡力
B.物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力是一对相互作用力
C.物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对平衡力
D.桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力是一对相互作用力
提示:选B.文具盒放在物理课本上,物理课本受到的重力和桌面对物理课本的支持力大小不相等,不是一对平衡力,故A错误;物理课本对桌面的压力和桌面对物理课本的支持力大小相等,方向相反,作用在两个物体上,是一对相互作用力,故B正确;物理课本对文具盒的支持力和文具盒对物理课本的压力,作用在两个不同的物体上,不是一对平衡力,故C错误;桌面对物理课本的支持力和文具盒对物理课本的压力大小不相等,而且都作用在同一个物体上,不是一对相互作用力,故D错误.
(2)为了丰富中学生课余时间的文化生活,同学们组织了掰手腕游戏,如图所示,甲、乙两同学正在进行“掰手腕”游戏,关于他们的手之间的力,下列说法正确的是( )
A.甲掰赢了乙,是因为甲手对乙手的作用力大于乙手对甲手的作用力
B.只有当甲、乙僵持,不分胜负时,甲手对乙手的作用力才等于乙手对甲手的作用力
C.甲、乙比赛对抗时,无法比较甲手对乙手的作用力和乙手对甲手的作用力的大小关系
D.无论谁胜谁负,甲手对乙手的作用力大小等于乙手对甲手的作用力大小
... ... ...
牛顿第三定律PPT,第三部分内容:师生互动
对牛顿第三定律的理解
【核心深化】
1.表达式:F=-F′,负号表示作用力F与反作用力F′的方向相反.
2.作用力与反作用力的“四同”“三异”
关键能力1 对作用力与反作用力的理解
(2019•三门峡期末)在探究作用力和反作用力的关系实验中,把A、B两个轻质弹簧测力计连接在一起,B的一端固定,用手拉测力计A,如图(a)所示.可以看到两个测力计的指针同时移动.稳定后,测力计A受到B的拉力F′,测力计B受到测力计A的拉力F.
(1)B弹簧秤放大如图(b)所示,读数F为________N;
(2)F和F′的关系为________;
(3)手对弹簧秤A的拉力大小为________N.
关键能力2 对牛顿第三定律的理解
(2019•上海学业考试)关于牛顿第三定律,下面说法中正确的是( )
A.两物体间先有作用力,后有反作用力
B.作用力与反作用力可以是不同性质的力
C.作用力与反作用力同时产生,同时消失
D.作用力与反作用力的合力等于零
正确理解牛顿第三定律中“总是”的含义
“总是”是强调对于任何物体,在任何情况下,作用力与反作用力的关系都成立.对此,我们可以从以下几个方面理解.
(1)不管物体的大小、形状如何,例如,大物体与大物体之间,大物体与小物体之间,任何形状的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的.
(2)不管物体的运动状态如何,例如,静止的物体之间,运动的物体之间,静止与运动的物体之间,其相互作用力总是大小相等、方向相反的.
(3)作用力与反作用力的产生和消失是同时的.两者中若有一个产生或消失,则另一个必然同时产生或消失.
【达标练习】
1.(2019•丰台月考)《荀子•议兵》中写道:“经桀作尧,譬之若以卵投石,以指绕沸.”,其中“以卵击石”意思为拿鸡蛋去碰石头.比喻不估计自己的力量,自取灭亡.从物理学的角度看鸡蛋与石头相碰,下列说法中正确的是( )
A.石头对鸡蛋的力大于鸡蛋对石头的力
B.石头对鸡蛋的力小于鸡蛋对石头的力
C.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力大小相等
D.石头对鸡蛋的力与鸡蛋对石头的力方向相同
2.(2019•北京学业考试)第24届冬季奥林匹克运动会将在2022年由北京市和张家口市联合举办.越野滑雪是比赛项目之一,如图为中国运动员在训练中的照片,运动员在赛道上滑行时,关于滑雪板与赛道之间的相互作用力,下列说法正确的是( )
A.滑雪板对赛道的作用力大于赛道对滑雪板的作用力
B.滑雪板对赛道的作用力小于赛道对滑雪板的作用力
C.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力大小相等
D.滑雪板对赛道的作用力与赛道对滑雪板的作用力方向相同
相互作用力与平衡力的比较
如图所示,在水平桌面上放置一个重为G的茶杯,试分析茶杯受到哪几个力的作用?这个力的反作用力分别是什么力?这几个力的平衡力又分别是什么力?
要点提示 如图所示,茶杯受到重力G和桌面对它的支持力FN这两个力的作用,重力G的反作用力是茶杯对地球的吸引力,支持力FN的反作用力是茶杯对桌面的压力,茶杯受到的重力G和桌面对茶杯的支持力FN正好是一对平衡力.
2.区分作用力、反作用力和平衡力的方法
区分作用力、反作用力和平衡力,最简单的方法是看涉及的物体个数.
(1)作用力与反作用力只涉及两个相互作用的物体,是甲物体对乙物体的关系.
(2)平衡的一对力涉及三个物体,即两个施力物体同时作用在一个受力物体上.
... ... ...
牛顿第三定律PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•晋中月考)关于作用力和反作用力,下面说法中正确的是( )
A.物体相互作用时,先产生作用力,然后才产生反作用力
B.作用力和反作用力大小相等,方向相反,在同一条直线上,因此它们的合力为零,是一对平衡力
C.放在水平桌面上的书所受重力和支持力互为作用力与反作用力
D.作用力和反作用力总是同时产生,同时消失,分别作用在相互作用的两个不同物体上
2.(2019•浙江模拟)如图所示,小明撑杆使船离岸,则下列说法正确的是( )
A.小明与船之间存在摩擦力
B.杆的弯曲是由于受到杆对小明的力
C.杆对岸的力大于岸对杆的力
D.小明对杆的力和岸对杆的力是一对相互作用力
3.下列各选项中的一对力,属于相互作用力的是( )
A.悬绳对电灯的拉力和电灯的重力
B.电灯拉悬绳的力和悬绳拉电灯的力
C.悬绳拉天花板的力和电灯拉悬绳的力
D.悬绳拉天花板的力和电灯的重力
4.(多选)(2019•赣州期末)在做验证牛顿第三定律DIS实验时,把两个力传感器的挂钩钩在一起,向相反的方向拉动,两个力传感器的相互作用力随时间变化的曲线如图所示,观察分析图线可得到的实验结论是( )
A.作用力与反作用力的性质可以不同
B.作用力与反作用力作用在同一物体上
C.作用力与反作用力大小同时变化
D.作用力与反作用力作用在一条直线上
... ... ...
《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,..
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
发布于:2020-05-03 14:12:15
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人教版高中物理高中必修一
《力的合成和分解》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念.
2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定则求合力,知道分力与合力间的大小关系.(重点)
3.知道共点力的概念,力的分解原则,会用作图法、计算法求合力.(难点)
4.知道力的三角形定则,会区别矢量和标量.(重点,难点)
5.会用正交分解法求分力.
6.会通过实验探究力的平行四边形定则.
... ... ...
力的合成和分解PPT,第二部分内容:新知探究
一、合力与分力
1.共点力:作用在物体的__________或者延长线__________的一组力.
2.当物体受到几个力的共同作用时,可以用一个力代替它们,这个力产生的效果跟原来几个力的__________相同,那么这个力就叫做那几个力的_____,原来的几个力叫做这个力的_____.
二、力的合成和分解
1.力的合成定义:求_______________的过程.
2.平行四边形定则:两个力合成时,以表示这两个力的线段为______作平行四边形,这两个邻边之间的____________就代表合力的大小和方向.
3.多力合成的方法:先求出____________的合力,再求出这个合力与____________的合力,直到把所有的力都合成进去,最后得到的结果就是这些力的合力.
4.分解法则:遵循平行四边形定则.把一个已知力F作为平行四边形的____________,与力F共点的平行四边形的两个______,就表示力F的两个分力F1和F2.
5.力的分解依据
一个力可以分解为两个力,如果没有限制,一个力可以分解为______对大小、方向不同的分力.
三、矢量和标量
1.矢量:既有大小,又有方向,合成时遵守__________________或__________________的物理量.
2.标量:只有大小,没有方向,求和时按照____________相加的物理量.
(1)合力及其分力可以同时作用在物体上. ( )
(2)几个力的共同作用效果可以用一个力来代替.( )
(3)两个力的合力一定比其分力大.( )
(4)在进行力的合成与分解时,都要应用平行四边形定则或三角形定则.( )
(5)既有大小又有方向的物理量一定是矢量.( )
(6)对物体受力分析时,只能画该物体受到的力,其他物体受到的力不能画在该物体上.( )
(1)某同学在单杠上做引体向上,在图中的四个选项中双臂用力最小的是( )
提示:选B.根据两个分力大小一定时,夹角增大,合力减小可知:双臂拉力的合力一定(等于同学自身的重力),双臂的夹角越大,所需拉力越大,故双臂平行时,双臂的拉力最小,各等于重力的一半,故B正确.
(2)(多选)如图所示是李强同学设计的一个小实验,他将细绳的一端系在手指上,细绳的另一端系在直杆的A端,杆的左端顶在掌心上,组成一个“三角支架”.在杆的A端悬挂不同的重物,并保持静止.通过实验会感受到( )
A.细绳是被拉伸的,杆是被压缩的
B.杆对手掌施加的作用力的方向沿杆由C指向A
C.细绳对手指施加的作用力的方向沿细绳由B指向A
D.所挂重物质量越大,细绳和杆对手的作用力也越大
... ... ...
力的合成和分解PPT,第三部分内容:师生互动
合力与分力
如图所示,一个成年人或两个孩子均能提起相同质量的一桶水,那么该成年人用的力与两个孩子用的力作用效果是否相同?二者能否等效替换?
要点提示 效果相同,能等效替换.
【核心深化】
1.合力与分力的“三性”
2.合力与分力的大小关系
两个力共线
(1)最大值:当两个力同向时,合力F最大,Fmax=F1+F2,合力与分力方向相同
(2)最小值:当两个力反向时,合力F最小,Fmin=|F1-F2|,合力与分力中较大的力方向相同
两分力成某一角度θ
合力大小的范围是:|F1-F2|≤F≤F1+F2.夹角θ越大,合力就越小
合力可以大于等于两分力中的任何一个力,也可以小于两分力中的任何一个力
3.求共点力合力的常用方法
(1)作图法:作图法就是用作图工具根据平行四边形定则作出平行四边形,然后用测量工具测量出合力的大小、方向,具体操作流程如下:
(2)计算法
①两分力共线时
F1与F2方向相同
合力大小F=F1+F2,方向与F1和F2的方向相同
F1与F2方向相反
合力大小F=|F1-F2|,方向与F1和F2中较大的方向相同
②两分力不共线时:可以先根据平行四边形定则作出分力及合力的示意图,然后由几何知识求解对角线,即为合力.以下为求合力的两种常见的特殊情况:
关键能力1 对合力与分力等效关系的理解
(多选)(2019•南昌高一检测)关于几个力与其合力的说法中,正确的有( )
A.合力的作用效果跟原来几个力共同作用产生的效果相同
B.合力与原来那几个力同时作用在物体上
C.合力的作用可以替代原来那几个力的作用
D.不同性质的力不可以合成
[解析] 由合力和分力的定义可知,A正确;合力和它的分力是等效替代关系,而不是物体同时受到合力和分力,它们不能同时存在,B错误,C正确;力能否合成与力的性质无关,D错误.
关键能力2 合力与分力的大小关系
(2019•工农校级期末)在力的合成中,下列关于两个分力与它们的合力关系的说法中,正确的是( )
A.合力一定大于每一个分力
B.合力一定小于每一个分力
C.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越小
D.两个分力大小不变,夹角在0°~180°之间变化时,夹角越大合力越大
关键能力3 合力范围的确定
(1)(2019•宜昌高一检测)大小分别是30 N和25 N的两个力,同时作用在一个物体上,对于合力F大小的估计最恰当的是( )
A.F=55 NB.25 N≤F≤30 N
C.25 N≤F≤55 ND.5 N≤F≤55 N
(2)三个共点力F1=5 N、F2=8 N、F3=10 N作用在同一个质点上,其合力大小范围正确的是( )
A.0≤F≤23 NB.3 N≤F≤23 N
C.7 N≤F≤23 ND.13 N≤F≤23 N
关键能力4 平行四边形定则在求合力中的应用
(2019•南昌校级期中)南昌八一大桥是江西省第一座斜拉索桥,全长3 000多米,设计为双独塔双索面扇形预应力斜拉桥,如图所示.挺拔高耸的103米主塔似一把利剑直刺苍穹,塔两侧的多对钢索连接主梁,呈扇面展开,如巨型琴弦,正弹奏着巨龙腾飞的奏鸣曲.假设斜拉桥中某对钢索与竖直方向的夹角都是53°,每根钢索中的拉力都是5×104 N,那么它们对塔柱形成的合力有多大?方向如何?(已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
1.三个分力的合力范围的确定方法
最大值三力同向合力最大,即Fmax=F1+F2+F3
最小值(1)若其中一个力在另两个力的合力范围之内,合力最小值为0
(2)若其中一个力不在另两个力的合力范围之内,合力最小值等于最大力减去两个较小力(绝对值)
2.多个力合成的技巧
多个力的合成的基本方法仍是平行四边形定则,但要掌握一定技巧,一般情况下:
(1)若有两分力共线(方向相同或相反),应先求这两个分力的合力.
(2)若两分力F1、F2垂直,则先求F1、F2的合力.
(3)若两分力大小相等,夹角为120°,则先求它们的合力(大小仍等于分力).
【达标练习】
1.(多选)(2019•东丽校级期中)下列关于合力和分力的说法中,正确的是( )
A.分力与合力同时作用在物体上
B.分力同时作用在物体上时产生的效果与合力单独作用在物体上产生的效果相同
C.几个力的合力就是这几个力的代数和
D.合力可能大于、等于或小于任一分力
2.(2019•永城校级期末)两个力F1和F2间的夹角为θ,两力的合力为F,以下说法正确的是( )
A.若F1和F2大小不变,θ角越小,合力F就越大
B.合力F总比分力F1和F2中任何一个力都大
C.如果夹角θ不变,F1大小不变,只要F2增大,合力F就必然增大
D.若合力F不变,θ角越大,分力F1和F2就越大
... ... ...
力的合成和分解PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)(2019•杭州高一检测)已知两个分力的大小为F1、F2,它们的合力大小为F,下列说法中不正确的有( )
A.不可能出现F B.不可能出现F>F1同时F>F2的情况 C.不可能出现F D.不可能出现F>F1+F2的情况 解析:选ABC.如果F1与F2大小相等,方向相反,则其合力为零,既小于F1又小于F2,故A错误;如果F1、F2同向,则合力F=F1+F2,既大于F1又大于F2,故B错误;合力F的范围为|F1-F2|≤F≤F1+F2,因此,C错误,D正确. 2.(多选)如图是某同学为颈椎病人设计的一个牵引装置的示意图,一根轻绳绕过两个定滑轮和一个动滑轮后两端各挂着一个相同的重物,与动滑轮相连的帆布带拉着病人的颈椎(图中是用手指代替颈椎做实验),整个装置在同一竖直平面内.如果要增大手指所受的拉力,可采取的办法有( ) A.只增加绳的长度 B.只增加重物的重量 C.只将手指向下移动D.只将手指向上移动 3.某同学用如图甲所示的装置“验证力的平行四边形定则”.用一木板竖直放在铁架台和轻弹簧所在平面后,其部分实验操作如下,请完成下列相关内容: (1)如图甲,在木板上记下悬挂两个钩码时弹簧末端的位置O; (2)卸下钩码然后将两细绳套系在弹簧下端,用两弹簧测力计将轻弹簧末端拉到同一位置O,记录细绳套AO、BO的________及两弹簧测力计相应的读数.图乙中B弹簧测力计的读数为________N; (3)该同学在坐标纸上画出两弹簧拉力FA、FB的大小和方向如图丙所示,请在图丙中作出FA、FB的合力F′. ... ... ... 《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,.. 《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3.. 《牛顿第三定律》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念. 2.理解牛顿第三定律的含义.(重点) 3.会用牛顿第三定律解决..
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《共点力的平衡》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系.
2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题.
3.掌握动态平衡的特征,熟练解决其问题.
4.掌握整体法与隔离法的应用.
... ... ...
共点力的平衡PPT,第二部分内容:新知探究
1.对平衡状态的理解
(1)两种平衡状态:共点力作用下的平衡状态包括静止状态和匀速直线运动状态.
(2)“静止”和“v=0”的区别与联系
v=0a=0时,是静止,是平衡状态a≠0时,不是平衡状态
总之,平衡状态是指a=0的状态.
2.共点力平衡的条件
表达式:_________.
(1)图示是幽默大师卓别林一个常用的艺术造型,他身子侧倾,依靠手杖的支持使身躯平衡.下列说法正确的是( )
A.水平地面对手杖没有摩擦力的作用
B.水平地面对卓别林没有摩擦力的作用
C.水平地面对手杖的弹力方向沿杆向上
D.水平地面对卓别林的作用力方向一定不是竖直向上的
提示:选D.手杖有向右滑动的趋势,卓别林有向左滑动的趋势,水平地面对手杖和卓别林均有摩擦力的作用,选项A、B错误;水平地面对手杖的弹力方向垂直于地面向上,选项C错误;地面对卓别林的摩擦力方向向右,所以水平地面对卓别林的作用力方向斜向右上方,一定不是竖直向上的,选项D正确.
(2)如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间.设墙面对球的弹力大小为FN1,木板对球的弹力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置.不计摩擦,在此过程中( )
A.FN1始终减小,FN2始终增大
B.FN1始终减小,FN2始终减小
C.FN1先增大后减小,FN2始终减小
D.FN1先增大后减小,FN2先减小后增大
... ... ...
共点力的平衡PPT,第三部分内容:师生互动
对共点力平衡条件的理解
我们处在一个异彩纷呈的世界里,世界上的物体可谓千姿百态.远古的巨石千百年来一直神奇地矗立着(如图).都市里的人,却自有动中取静的办法,到了大商场里,你只要站着不动,自动扶梯就会安稳匀速地送你上楼下楼(如图).从物理学角度来看,如果一个物体保持静止或做匀速直线运动,我们就说这个物体是处于平衡状态.因此,巨石、匀速电梯上站立的人都是处于平衡状态.那么,保持物体平衡需要什么条件呢?
要点提示 如果物体受两个力作用而平衡,这两个力一定等大反向且作用在一条直线上,即合力为零.如果物体受多个力而平衡,根据力的合成定则,我们可以把任意两个共点力用一个合力来等效代替,据此,三个以上的共点力最终都可以等效简化为两个共点力.可见,三个以上共点力的平衡,最终也都可以简化为二力平衡.根据二力平衡条件,我们就可以得出在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即F合=0.
【核心深化】
物体受共点力作用,下列说法正确的是( )
A.物体的速度等于零,物体就一定处于平衡状态
B.物体相对另一物体保持静止时,物体一定处于平衡状态
C.物体所受合力为零时,就一定处于平衡状态
D.物体做匀加速运动时,物体处于平衡状态
[解析] 处于平衡状态的物体,从运动形式上看是处于静止或匀速直线运动状态,从受力上来看,物体所受合外力为零.速度为零的物体,受力不一定为零,故不一定处于平衡状态,选项A错;物体相对于另一物体静止时,该物体相对地面不一定静止,如当另一物体做变速运动时,该物体也做变速运动,此物体处于非平衡状态,故选项B错;选项C符合平衡条件,为正确选项;物体做匀加速运动,所受合力不为零,故不是平衡状态,选项D错.
(多选)关于共点力,下列说法中正确的有( )
A.作用在一个物体上的两个力,如果大小相等,方向相反,那么这两个力是共点力
B.作用在一个物体上的两个力,如果是一对平衡力,那么这两个力是共点力
C.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用点不在同一点上,那么这几个力也可能是共点力
D.作用在一个物体上的几个力,如果它们的作用线可以汇交于一点,那么这几个力是共点力
解析:选BCD.作用在一个物体上的几个力,如果作用在物体的同一点或者虽不作用在物体的同一点,但力的作用线交汇于一点,那么这几个力是共点力,所以选项C、D正确;大小相等、方向相反的力不一定作用在同一点,但一对平衡力必作用于同一物体的同一直线上,是共点力,所以选项A错误,选项B正确.
解决平衡问题常用方法
如图所示,重物的重力为G,轻绳AO与BO的A、B端是固定的,平衡时AO是水平的,BO与竖直方向的夹角为θ,能否用分解法和合成法两种方法求出AO的拉力FT1和BO的拉力FT2的大小?
要点提示 选取O点为研究对象,其受力如图甲所示,O点受到三个力的作用:重物对O的拉力大小为G,AO绳的拉力FT1,BO绳的拉力FT2.如图乙所示,作出FT1和FT2的合力等于重力大小,在三角形中解出两绳拉力大小.如图丙所示,将重力沿两绳的方向分解,在三角形中解出两绳拉力大小.
【核心深化】
1.处理静态平衡问题的常用方法
方法 内容
合成法 物体受三个共点力的作用而平衡,则任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
分解法 物体受三个共点力的作用而平衡,将某一个力按力的效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法 物体受到三个或三个以上力的作用而平衡,将物体所受的力分解为相互垂直的两组,每组力都满足平衡条件
力的三角形法 对受三个力作用而平衡的物体,将力的矢量图平移使三个力组成一个首尾依次相接的矢量三角形,根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解未知力
2. 解决共点力作用下物体平衡问题的一般思路
... ... ...
共点力的平衡PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(2019•集宁校级月考)如图所示,人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,不计空气阻力,以下说法正确的是( )
A.人受到重力和支持力的作用
B.人受到重力、支持力和摩擦力的作用
C.人的重力和人对踏板的压力是一对平衡力
D.人对踏板的压力就是人的重力
解析:选A.人站在自动扶梯上,人受到竖直向下的重力作用和竖直向上的支持力作用,人相对于扶梯是静止的,没有运动也没有运动趋势,人不受摩擦力作用,故A正确,B错误;重力和支持力是一对平衡力,人的重力和人对踏板的压力不是平衡力,C错误;人对踏板的压力属于弹力,人的重力是万有引力,二者是不同性质的力,故D错误.
2.(多选)(2019•湖北八校联考)如图所示,A、B两球质量均为m,固定在轻弹簧的两端,分别用细绳悬于O点,其中球A处在光滑竖直墙面和光滑水平墙面的交界处,已知两球均处于平衡状态,OAB恰好构成一个正三角形,则下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.球A可能受到四个力的作用
B.弹簧对球A的弹力大于对球B的弹力
C.绳OB对球B的拉力大小一定等于mg
D.绳OA对球A的拉力大小等于或小于1.5mg
解析:选ACD.对球B受力分析,据共点力平衡可知弹簧和绳对球B的作用力大小均为mg,选项C正确;对同一弹簧而言,产生的弹力处处相等,故弹簧对球A的弹力等于对球B的弹力,选项B错误;对球A分析可知,一定受重力、弹簧的弹力、墙面的支持力作用,可能受地面的支持力和绳的拉力,地面的支持力和绳的拉力也可能有一个为0,当地面对球A的支持力为0时,绳上的拉力最大,等于重力和弹簧竖直方向的分力之和,即1.5mg,故选项A、D正确.
... ... ...
《受力分析和共点力的平衡》力与平衡PPT 第一部分内容:高频考点一 物体的受力分析 [知识贯通] 1.受力分析 把研究对象(指定物体)在指定的物理环境中受到的外力都分析出来,并画出物..
《共点力的平衡》力与平衡PPT下载 第一部分内容:课标要求 1.知道什么是平衡状态及平衡状态的两种形式。 2.掌握共点力平衡的条件及力的平衡的概念。 3.会用共点力的平衡条件解答实..
《共点力的平衡》力与平衡PPT课件 第一部分内容:【学习素养明目标】 物理观念:1.知道平衡状态和力的平衡的概念.2.了解共点力作用下物体平衡的概念.3.知道共点力的平衡条件. 科学思..
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《章末优化总结》相互作用——力PPT
对杆、绳弹力的进一步分析
1.杆的弹力
自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力.
固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,由物体所处的状态决定.
2.绳的弹力
(1)“死结”绳:可理解为把绳子分成两段,结点不可沿绳滑动,两侧看成两根独立的绳子,弹力大小不一定相等.
(2)“活结”绳:一般是由绳跨过滑轮或绳上挂一光滑挂钩,实际上是同一根绳子.结点可沿绳滑动,两侧绳上的弹力大小相等.
如图甲所示,轻绳AD跨过固定的水平横梁BC右端的定滑轮挂住一个质量为M1的物体,∠ACB=30°;图乙中轻杆HG一端用铰链固定在竖直墙上,另一端G通过细绳EG拉住,EG与水平方向也成30°,轻杆的G点用细绳GF拉住一个质量为M2的物体,求:
(1)轻绳AC段的张力FTAC与细绳EG的张力FTEG之比;
(2)轻杆BC对C端的支持力;
(3)轻杆HG对G端的支持力.
(1)绳杆支架问题中一定先判断绳是“死结”还是“活结”,杆是“自由杆”还是“固定杆”,一般选结点为研究对象受力分析.
(2)杆的弹力与绳的弹力不同,绳的弹力始终沿绳指向绳收缩的方向,但杆的弹力方向不一定沿杆的方向,其大小和方向的判断要根据物体的运动状态来确定,可以理解为“按需提供”,即为了维持物体的状态,由受力平衡求解得到所需弹力的大小和方向.
摩擦力的“突变”问题
摩擦力突变的常见情况
分类 说明 案例图示
静—静“突变”物体在摩擦力和其他力作用下处于平衡状态,当作用在物体上的其他力发生突变时,如果物体仍能保持静止状态,则物体受到的静摩擦力的大小或方向将会发生“突变” 在水平力F作用下物体静止于斜面,F突然增大时物体仍静止,则所受静摩擦力大小或方向将“突变”
物体受到的外力发生变化时,物体受到的摩擦力就有可能发生突变.解决这类问题的关键:正确对物体进行受力分析和运动状态分析,从而找到物体摩擦力的突变“临界点”.
物体平衡中的临界和极值问题
1.临界问题
(1)临界状态:物体的平衡状态将要发生变化的状态.
(2)当某物理量发生变化时,会引起其他物理量的变化,从而使物体所处的平衡状态“恰好出现”或“恰好不出现”,这类问题的描述中经常出现“刚好”“恰好”等词语.
(3)处理这类问题的最有效方法是假设推理法,也就是先假设,再根据平衡条件及有关知识列平衡方程,最后求解.
(4)常见的临界状态
2.极值问题:也就是指平衡问题中,力在变化过程中的最大值和最小值问题.解决这类问题常用以下三种方法:
解析法根据物体的平衡条件列方程,在解方程时,采用数学知识求极值或者根据物理临界条件求极值
图解法根据物体的平衡条件作出物体的受力分析图,画出平行四边形或矢量三角形进行动态分析,确定最大值或最小值
极限法极限法是一种处理临界问题的有效方法,它是指通过恰当选取某个变化的物理量将问题推向极端(“极大”“极小”“极右”“极左”等),从而把比较隐蔽的临界现象暴露出来,使问题明朗化,便于分析求解
解决临界极值问题时应注意的问题
(1)求解平衡中的临界问题和极值问题时,首先要正确地进行受力分析和变化过程分析,找出平衡的临界点和极值点.
(2)临界条件必须在变化中去寻找,不能停留在一个状态来研究临界问题,而是要把某个物理量推向极端,即极大和极小,并依此做出科学的推理分析,从而给出判断或导出一般结论.
... ... ...
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
《牛顿第三定律》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道力的作用是相互的,并了解作用力、反作用力的概念. 2.理解牛顿第三定律的含义.(重点) 3.会用牛顿第三定律解决..
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《章末优化总结》匀变速直线运动的研究PPT
解决匀变速直线运动问题的常用方法
1.匀变速直线运动规律公式间的关系
2.常用解题方法
常用方法规律特点
一般公式法v=v0+at,x=v0t+12at2,v2-v20=2ax
使用时应注意它们都是矢量,一般以v0方向为正方向,其余物理量与正方向相同者为正,与正方向相反者为负
平均速度法v-=xt,对任何性质的运动都适用;
v-=12(v0+v),只适用于匀变速直线运动
中间时刻速度法 vt2=v-=12(v0+v),适用于匀变速直线运动
比例法 对于初速度为0的匀加速直线运动或末速度为0的匀减速直线运动,可利用比例法求解
逆向思维法 把运动过程的“末态”作为“初态”的方法.例如,末速度为0的匀减速直线运动可以看做反向的初速度为0的匀加速直线运动
图象法 应用v-t图象,可把复杂的物理问题转化为较为简单的数学问题解决,尤其是用图象定性分析,可避免繁杂的计算,快速求解
物体以一定的初速度冲上固定的光滑斜面,斜面总长度为l,到达斜面最高点C时速度恰好为零,如图.已知物体运动到距斜面底端34l处的B点时,所用时间为t,求物体从B滑到C所用的时间.
匀变速直线运动问题的解题步骤
(1)分析题意,确定研究对象,判断物体的运动情况,分析加速度的方向和位移方向.
(2)选取正方向,并根据题意画出运动示意图.
(3)由已知条件及待求量,选定公式列出方程.
(4)统一单位,解方程求未知量.
(5)验证结果,并注意对结果进行必要的讨论.
运动图象与追及相遇问题的综合问题
1.应用运动图象的三点注意
(1)无论是x-t图象还是v-t图象都只能描述直线运动.
(2)x-t图象和v-t图象都不表示物体运动的轨迹.
(3)x-t图象和v-t图象的形状由x与t、v与t的函数关系决定.
2.应用运动图象解题“六看”
轴 横轴为时间t,纵轴为位移x 横轴为时间t,纵轴为速度v
线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动
斜率 表示速度 表示加速度
(多选)(2018•高考全国卷 Ⅱ )甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度-时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示.已知两车在t2时刻并排行驶.下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在后,乙车在前
C.甲车的加速度大小先增大后减小
D.乙车的加速度大小先减小后增大
... ... ...
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《重力与弹力》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道力的概念及矢量性,会作力的图示.(重点)
2.了解重力产生的原因,会确定重力的大小和方向,理解重心的概念.(难点)
3.知道形变的概念,并会区分某种形变是弹性形变还是非弹性形变.
4.知道弹力的定义及产生的条件,会判断两个物体间是否存在弹力,并会判断弹力的方向.(重点)
5.掌握胡克定律并能用此定律解决有关问题.(难点)
6.探究弹力和弹簧伸长的定量关系.
... ... ...
重力与弹力PPT,第二部分内容:新知探究
1.基本性质
(1)定义:由于________________而使物体受到的力,叫做重力.
(2)大小:G=_________.
(3)方向:总是___________.
(4)g的含义:重力加速度,通常取9.8 m/s2.
(1)定义:物体的各部分都受到重力的作用,从效果上看,可认为各部分受到的重力作用___________________,这一点就是物体的重心.
(2)决定物体重心位置的因素
①物体的_________.
②物体___________.
(3)确定重心位置:_________法.
3.力的图示
(1)力的三要素:力的大小、方向和_________.
(2)表示方法:可以用有向线段表示力.有向线段的_________表示力的大小,_________表示力的方向,__________________表示力的作用点.
1.形变:物体在力的作用下_________或_________会发生改变,这种变化叫做形变.
2.定义:发生_______的物体,由于要____________,对与它接触的物体会产生力的作用.
3.分类:压力、_________和_________.
4.方向:(1)压力和支持力:垂直于_________,指向被压或被支持的物体.
(2)绳的拉力:沿着绳子指向绳子_______________.
三、胡克定律
1.弹性形变:撤去作用力后能够____________的形变.
2.弹性限度:当形变超过一定的限度时,撤去作用力后,物体不能____________原来形状的限度.
3.胡克定律:弹簧发生____________时,弹力的大小F跟弹簧_______________的长度x成正比,即F=_________.
4.劲度系数:公式F=kx中的k称为____________,单位是____________,单位的符号是_________.
(1)重力的方向也可以表述为指向地心.( )
(2)重心是物体重力的作用点,重心一定在物体上.( )
(3)书本放在桌子上,书本和桌子都发生了形变.( )
(4)相互接触的物体间一定存在弹力.( )
(5)在弹性限度内,两根弹簧被拉长相同的长度,弹力的大小一定相等.( )
(6)在弹性限度内,同一根弹簧被拉伸长度x和被压缩长度x,弹力的大小相等.( )
(1)(2019•桐庐校级月考)从科学方法角度来说,物理学中引入“重心”概念主要运用了( )
A.控制变量方法 B.等效替代方法
C.理想实验方法 D.建立模型方法
(2)在图中,C图中的接触面是光滑的,A、B两球间一定有弹力作用的是(都静止)( )
提示:选B.判断A、B两球间有无弹力,要依据弹力产生的两个条件:一是相互接触;二是发生弹性形变.四个选项中都满足了接触这一条件,但是否发生了形变难以观察,这时可以利用“假设法”来判断.在A图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在B图中,若拿去A球,则B球将向左运动,故A、B间存在相互挤压,即A、B间存在弹力;在C图中,若拿去A球,则B球静止,故A、B间没有挤压,即A、B间没有弹力;在D图中,A、B间可能有弹力,也可能无弹力,故选项B正确.
(3)在地球上,由于物体受到地心引力的影响,都有向下运动的趋势,这是我们都熟知的自然现象.可是在中国科技馆中,却有这样一种物体,名叫双锥体,如图所示.将双锥体滚子移到导轨较低的一端,再放开双手,锥体将会自动上滚.也就是说双锥体可以在没有外力的作用下,由低向高运动,双锥体会爬坡.我们看到的现象就是双锥体由低处向高处运动.试解释这一现象.
... ... ...
重力与弹力PPT,第三部分内容:师生互动
重力的性质和重心的位置
如图所示,树上的苹果会落向地面;建筑工地上工人常用重垂线来检测墙壁是否竖直.为什么树上的苹果总要落向地面?为什么使用重垂线能检测墙壁是否竖直呢?
要点提示 物体落向地面是因为受到了竖直向下的重力作用;重垂线能检测墙壁是否竖直,也是因为重力的方向是竖直向下的,重锤静止时,悬挂重锤的细线方向一定是沿竖直方向的,如果墙壁与细线平行,就说明墙壁是竖直的,没有倾斜.
【核心深化】
1.重力的产生、方向、大小和重心
产生 由于地球的吸引而使物体受到的力,一般不等于地球吸引力
方向 竖直向下或垂直于水平面向下
大小 G=mg
(1)在同一地点,重力的大小与质量成正比
(2)在不同地点,同一物体的重力随纬度的增加而增大,随海拔高度的增加而减小
(3)重力的大小与物体的运动状态无关,与物体是否受其他的力无关
2.重心与物体形状、质量分布情况的关系
关键能力1 对重力的理解
(2019•广西玉林高一期中)关于重力的说法,正确的是( )
A.重力就是地球对物体的吸引力
B.只有静止的物体才受到重力作用
C.同一物体在地球上无论向上或向下运动,都受到重力
D.物体只有在向下运动时才受到重力作用
关键能力2 对重心的理解
关于物体的重心,下列说法不正确的是( )
A.物体的重心有可能不在物体上
B.用线竖直悬挂的物体静止时,线的方向一定通过重心
C.一砖块平放、侧放或立放时,其重心在砖内的位置不变
D.舞蹈演员在做各种优美的动作时,其重心在体内的位置不变
关键能力3 用重心知识解释生活现象
在对重力的本质认清之前,我国古代劳动人民就有了比较复杂的应用.我国西安半坡出土了一件古代的尖底陶瓶,如图所示,这种陶瓶口小腹大,有两耳在瓶腰偏下的地方,底尖,若用两根绳子系住两耳吊起瓶子,就能从井中取水.试分析人们是怎样利用尖底陶瓶从井中取水的.
确定重心的方法
(1)质量分布均匀的物体,重心位置只跟物体的形状有关.
若物体的形状是中心对称的,对称中心就是重心.如:直尺、铅球等实心物体,以及篮球、排球等空心物体,它们的重心都在几何中心,如图所示.
(2)悬挂法确定薄板状物体的重心.
原理:二力平衡时,两个力等大反向.
方法:薄板状物体的重心可用悬挂法确定,如图所示,先在A点把板悬挂起来,物体静止时,物体所受的重力与悬绳的拉力在同一竖直线上,所以物体的重心一定在通过A点的竖直线AB上.然后在C点把物体悬挂起来,同理知,物体的重心一定在通过C点的竖直线CD上,AB和CD的交点O就是薄板的重心位置.
【达标练习】
1.(2019•兴庆校级期末)下列关于重力、重心的说法,正确的是( )
A.任何有规则形状的物体,它的重心一定与它的几何中心重合
B.任何物体的重心都在物体内,不可能在物体外
C.用一绳子将物体悬挂起来,物体静止时,该物体的重心不一定在绳子的延长线上
D.重力是由于地面附近的物体受到地球的万有引力而产生的
2.如图所示,一个空心均匀球壳里面注满水,球的正下方有一个小孔,在水由小孔慢慢流出的过程中,空心球壳和水的共同重心将会( )
A.一直下降
B.一直上升
C.先升高后降低
D.先降低后升高
弹力的有无和方向的判断
如图所示,将一个钢球分别放在量杯、口大底小的普通茶杯和三角烧杯中,钢球在各容器的底部与侧壁相接触,处于静止状态.若钢球和各容器都是光滑的,各容器的底部均处于水平面内,各容器的侧壁对钢球有没有弹力作用?
要点提示 在将容器的侧壁去掉时,钢球仍处于静止,故各容器的侧壁对钢球没有弹力作用.
... ... ...
重力与弹力PPT,第四部分内容:核心素养聚焦
绳、杆、弹簧和橡皮筋都能产生弹力,但是有的能瞬间变化,有的则不能;弹力的大小有的可用胡克定律和平衡条件求出,有的只能根据平衡条件和运动定律求出;弹力的方向也不相同.比较如下:
既可受拉力,又可受压力
形变量是微小的
形变消失或改变几乎不需要时间
既可受拉力,又可受压力
非微小形变
一般形变变化需要一段时间
仅能受拉力
形变量是微小的
形变消失或改变几乎不需要时间
仅能受拉力
非微小形变
一般形变变化需要一段时间
【达标练习】
1.如图所示,一根弹性杆的一端固定在倾角为30°的斜面上,杆的另一端固定一个重力为2 N的小球,小球处于静止状态,则弹性杆对小球的弹力( )
A.大小为2 N,方向平行于斜面向上
B.大小为1 N,方向平行于斜面向上
C.大小为2 N,方向垂直于斜面向上
D.大小为2 N,方向竖直向上
2.(多选)如图所示,A、B两物体的重力分别是GA=3 N,GB=4 N.A用细线悬挂在顶板上,B放在水平面上,A、B间轻弹簧的弹力F=2 N,则细线中的张力FT及B对地面的压力FN的可能值分别是( )
A.5 N和6 N B.5 N和2 N
C.1 N和6 N D.1 N和2 N
... ... ...
《章末优化总结》相互作用力PPT 整合提升 对杆、绳弹力的进一步分析 1.杆的弹力 自由转动的杆:弹力一定沿杆方向,可提供拉力,也可提供推力. 固定不动的杆:弹力不一定沿杆方向,..
《共点力的平衡》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.理解平衡状态的运动特点,并熟练掌握运动状态与受力之间的关系. 2.理解共点力平衡的条件,应用条件解决实际问题. 3..
《力的合成和分解》相互作用力PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道合力、分力以及力的合成、力的分解的概念. 2.理解平行四边形定则是一切矢量合成的普遍法则,会用平行四边形定..
发布于:2020-05-03 14:12:14
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《摩擦力》相互作用——力PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道摩擦力的定义及分类.(重点)
2.理解静摩擦力和滑动摩擦力的产生条件.(重点)
3.会判断摩擦力的方向及计算摩擦力的大小.(难点)
4.了解最大静摩擦力的概念,并知道滑动摩擦力和最大静摩擦力之间的大小关系.
... ... ...
摩擦力PPT,第二部分内容:新知探究
一、滑动摩擦力
1.定义:两个____________的物体相对滑动时,在接触面上会产生一种__________________的力,这种力叫做滑动摩擦力.
2.方向:总是沿着____________,并且跟物体____________的方向相反.
3.大小:两个物体间的滑动摩擦力的大小跟______成正比,用公式表示为F=______,其中μ是比例常数(它是两个力的比值,没有单位),叫做____________,它的数值跟相互接触的两个物体的______有关,还跟接触面的情况(如粗糙程度)有关.
二、静摩擦力
1.定义:两个物体之间只有__________________,而没有____________时产生的摩擦力叫做静摩擦力.
2.方向:总是沿着____________,并且跟物体_______________的方向相反.
3.大小:当相对运动趋势增强时,静摩擦力也随之增大,但有一个限度,这个静摩擦力的最大值叫做__________________.而两物体间实际发生的静摩擦力F在______与__________________之间,即____________.
(1)摩擦力总是阻碍物体的运动或运动趋势. ( )
(2)摩擦力一定产生于两个相互接触的物体间.( )
(3)滑动摩擦力的方向可能与物体运动的方向相同.( )
(4)摩擦力的大小与正压力成正比.( )
(5)最大静摩擦力大小略大于滑动摩擦力大小.( )
(1)(2019•西城校级期中)下列哪些措施是为了减小摩擦力( )
A.在轴承中滴润滑油
B.轮胎表面有花纹状的沟槽
C.自行车刹车时用力捏闸
D.冰雪天气地面上撒沙铺草
提示:选A.在轴承中滴润滑油,可以减小轴承与车轮之间的摩擦力,故A正确;轮胎表面都有花纹状的沟槽,是为了增大动摩擦因数,能使车在雨天与地面间产生足够的摩擦力,故B错误;自行车刹车时用力捏闸,是为了增大闸与车轮之间的正压力,从而增大摩擦力,使车容易停下,故C错误;冰雪天气地面上撒沙铺草可以增大冰与人(或车)之间的摩擦力,故D错误.
(2)如图所示,若小猫沿树匀速攀上和匀速下滑,它所受的摩擦力分别是F1和F2,则( )
A.F1向下,F2向上,且F1=F2
B.F1向下,F2向上,且F1>F2
C.F1向上,F2向上,且F1=F2
D.F1向上,F2向下,且F1=F2
(3)如图所示,F1赛车的加速性能很好,试分析F1赛车在加速阶段的动力来源.
提示:车辆在地面上不打滑的情况下,车轮与地面接触时是相对静止的,车轮高速运转时,相对地面向后运动,给地面一个向后的静摩擦力,同时地面给车轮一个向前的静摩擦力,推动赛车加速运动,这个静摩擦力就是赛车的动力.
... ... ...
摩擦力PPT,第三部分内容:师生互动
对静摩擦力的理解和应用
把木块放在水平桌面上,用弹簧测力计沿水平方向向右拉木块,如图所示.
当测力计的示数为1 N时,木块没有动;逐渐增大拉力至2 N时,木块仍静止;继续增大拉力到4 N时,木块开始移动,此时拉力突然变小到3.8 N,此后木块匀速运动,拉力保持3.8 N不变.
(1)木块受到拉力1 N时,有相对桌面运动的趋势但没有运动,说明什么呢?
(2)随着外力的增大,静摩擦力有什么变化?
(3)静摩擦力在哪里产生?沿什么方向?
要点提示 (1)说明桌面对木块施加一个与拉力方向相反的、大小也为1 N的力,这个力就是桌面对木块的静摩擦力.
(2)静摩擦力的大小随着外力的增大而增大,但有一个最大值.
(3)静摩擦力产生在相对静止但有相对运动趋势的物体之间.静摩擦力的方向与接触面相切,与物体相对运动趋势的方向相反.
【核心深化】
1.静摩擦力产生的条件
(1)接触面是粗糙的.
(2)两物体相对静止但存在相对运动趋势.
(3)两物体在接触面上有压力(弹力).
摩擦力与弹力的存在关系:两物体间有摩擦力时,必有弹力;而两物体间有弹力时,不一定有摩擦力.
2.对“相对运动趋势”的理解
(1)相对运动趋势,是指一个物体相对于与它接触的另一个物体有运动的可能,但还处于相对静止状态.
(2)相对运动趋势的方向,是指假设接触面光滑时,物体将要发生相对运动的方向.
3.判断静摩擦力的有无的方法
(1)条件判断法:接触面之间有弹力、粗糙且有相对运动趋势.
(2)假设法:
4.静摩擦力的方向判定方法
直接法 对于相对运动趋势比较明显的情况,可以根据“静摩擦力的方向沿着接触面,与相对运动趋势的方向相反”直接判断
假设法 假设接触面是光滑的,判断物体将向哪个方向滑动,从而确定相对运动趋势的方向,进而判断出静摩擦
力的方向状态法 当物体受力处于平衡状态时,根据二力平衡,判断出静摩擦力的方向
力的作用效果法 如果相互接触的物体间存在静摩擦力,则必有相应的作用效果,或平衡其他作用力或改变受力物体的运动状态,可利用作用效果确定静摩擦力的方向
力的相互性法 若甲、乙两物体间有静摩擦力,并且能判断出甲对乙的静摩擦力的方向,则乙对甲的静摩擦力的方向与甲对乙的静摩擦力的方向相反
5.静摩擦力的大小
静摩擦力的大小范围为0 关键能力1 对静摩擦力的理解 关于静摩擦力,下列说法中正确的是( ) A.两个表面粗糙的物体,只要直接接触就会产生静摩擦力 B.静摩擦力总是阻碍物体的运动 C.静摩擦力的方向跟物体间相对运动趋势的方向相反 D.两个物体之间的静摩擦力总是一个定值 关键能力2 对静摩擦力的有无和方向的判断 判断各图中物体A是否受摩擦力作用(A和B相对静止);若有,判断A受的摩擦力沿什么方向? (1)图a中A、B相对地面静止; (2)图b中A、B相对地面静止; (3)图c中A、B一起向右做匀速直线运动; (4)图d中A、B一起向右做匀速直线运动. 关键能力3 静摩擦力的计算 如图所示,一质量M=2 kg 的物体放在动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平面上,用一条质量不计的细绳绕过定滑轮和一只m0=0.1 kg的小桶相连.已知M与水平面间的最大静摩擦力Fm=4.5 N,滑轮的摩擦不计,g=10 N/kg,求在以下情况中M受到的摩擦力的大小. (1)只挂m0,处于静止状态时; (2)只挂m0,但在M上再放一个M′=3 kg的物体时; (3)只在桶内加入m1=0.33 kg的沙子时. ... ... ... 摩擦力PPT,第四部分内容:随堂知能演练 1.(2019•青羊校级月考)关于摩擦力,有人总结了“四条不一定”,其中说法错误的是( ) A.摩擦力的方向不一定与物体的运动方向相同 B.静摩擦力的方向不一定与运动方向共线 C.受静摩擦力或滑动摩擦力的物体不一定静止或运动 D.静摩擦力一定是阻力,滑动摩擦力不一定是阻力 2.(多选)用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向),如图所示.下列说法中正确的有( ) A.瓶中油越多,手必须握得越紧 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不管手握得有多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.以上说法都正确 3.如图所示,一辆汽车在平直公路上,车上有一木箱.试判断下列情况中,木箱所受的摩擦力及其方向. (1)汽车由静止加速运动时(木箱和车面无相对滑动); (2)汽车刹车时(二者无相对滑动); (3)汽车匀速运动时(二者无相对滑动); (4)汽车刹车,木箱在车上向前滑动时; (5)汽车在匀速行驶中突然加速,木箱在车上滑动时. ... ... ...
发布于:2020-05-03 14:12:14
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人教版高中物理高中必修一
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道匀变速直线运动的位移与v-t图象中图线与坐标轴围成面积的关系.
2.了解利用极限思想解决物理问题的方法.(难点)
3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系并会用来分析、解决问题.(重点)
4.会推导速度与位移的关系式,并知道匀变速直线运动的速度与位移的关系式中各物理量的含义.(难点)
5.会用公式v2-v20=2ax进行分析和计算.(重点)
... ... ...
匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第二部分内容:新知探究
一、匀变速直线运动的位移
1.位移在v-t图象中的表示
做匀变速直线运动的物体的位移对应着v-t图象中的图线和_____________包围的“面积”.如图所示,物体在0~t时间内的位移大小等于________的面积.
2.位移与时间关系式:x=v0t+12at2.
3.用图象表示位移
(1)x-t图象:以________为横坐标,以________为纵坐标,描述位移随时间变化情况的图象.
(2)常见的x-t图象
二、速度与位移的关系式
v2-v20=________.
速度公式:v=________.
位移公式:x=_____________.
由以上两式消去t得:v2-v20=________.
3.两种特殊形式
(1)当v0=0时,v2=2ax.
(2)当v=0时,-v20=2ax.
(1)匀速直线运动物体的运动轨迹就是它的x-t图象.( )
(2)位移公式x=v0t+12at2适用于匀变速直线运动.( )
(3)初速度越大,时间越长,匀变速直线运动物体的位移一定越大.( )
(4)匀变速直线运动的位移与初速度、加速度、时间三个因素有关.( )
(5)同一直线上运动的两物体,速度相等时,两物体相距最远或最近.( )
(6)两物体同向运动恰好不相碰,则此时两物体速度相等.( )
(1)(2019•北京四中高一检测)在交警处理某次交通事故时,通过监控仪器扫描,输入计算机后得到该汽车在水平面上刹车过程中的位移随时间变化的规律为x=20t-2t2(x的单位是m,t的单位是s).则该汽车在路面上留下的刹车痕迹长度为( )
A.25 m B.50 m
C.100 m D.200 m
(2)(2019•大庆一中高一检测)如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是L,B的长度是2L.一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B.子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动.则子弹穿出A时的速度为( )
(3)物体做变加速直线运动时,其v-t图象是一条曲线,此时物体的位移是否还对应v-t图象中图线与时间轴所包围的面积?
... ... ...
匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第三部分内容:师生互动
对公式x=v0t+12at2的理解和应用
如图所示,汽车由静止以加速度a1启动,行驶一段时间t1后,又以加速度a2刹车,经时间t2后停下来.请思考:
(1)汽车加速过程及刹车过程中,加速度的方向相同吗?
(2)根据位移公式求加速过程及减速过程中的位移,速度及加速度的正、负号如何确定?
要点提示 (1)汽车加速时加速度的方向与运动方向相同,减速时加速度方向与运动方向相反,因此两过程中加速度方向不同.
(2)根据位移公式求位移时,一般取初速度方向为正方向,加速时,加速度取正值,减速时,加速度取负值.
【核心深化】
1.对位移公式x=v0t+12at2的理解
公式意义位移随时间变化的规律
各量意义x、v0、a分别为t时间内的位移、初速度、加速度
公式特点含有4个量,若知其中三个,能求另外一个
矢量性x、v0、a均为矢量,应用公式时,一般选v0的方向为正方向,若匀加速,a>0;若匀减速,a<0
适用条件匀变速直线运动
2.通常有以下几种情况
运动情况取值
若物体做匀加速直线运动 a与v0同向,a取正值(v0方向为正方向)
若物体做匀减速直线运动 a与v0反向,a取负值(v0方向为正方向)
若位移的计算结果为正值 说明位移的方向与规定的正方向相同
3.应用步骤
(1)确定一个方向为正方向(一般以初速度的方向为正方向).
(2)根据规定的正方向确定已知量的正、负,并用带有正、负的数值表示.
(3)根据位移-时间关系式或其变形式列式、求解.
(4)根据计算结果说明所求量的大小、方向.
关键能力2 巧用逆向思维法解决匀减速运动
(2019•郑州高一检测)一滑块以某一速度从斜面底端滑到顶端时,其速度恰好减为零.已知运动中滑块加速度恒定.若设斜面全长为L,滑块通过最初12L所需的时间为t,则滑块从斜面底端滑到顶端所用时间为( )
A.2t B.(2+2)t
C.3t D.2t
逆向思维法就是沿着物理过程发生的相反方向,根据原因探索结果的思维方式,即把运动过程的末态当成初态、初态当成末态进行反向研究的方法,该法一般用于末态已知的情况或末态很容易确定的情况,如匀减速直线运动可看成加速度等大反向的匀加速直线运动.
【达标练习】
1.(2019•绵阳期末)在“车让人”交通安全活动中,交警部门要求汽车在斑马线前停车让人.以8 m/s匀速行驶的汽车,当车头离斑马线8 m时司机看到斑马线上有行人通过,已知该车刹车时最大加速度为5 m/s2,驾驶员反应时间为0.2 s.若驾驶员看到斑马线上有行人时立即紧急刹车,则( )
A.汽车能保证车让人
B.汽车通过的距离是6.4 m
C.汽车运动的时间是1.6 s
D.在驾驶员反应时间内汽车通过的距离是1 m
2.如图所示,骑自行车的人以5 m/s的初速度匀减速上一个斜坡,加速度的大小为0.4 m/s2,斜坡长30 m,骑自行车的人通过斜坡需要多长时间?
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匀变速直线运动的位移与时间的关系PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.关于质点做匀速直线运动的位移-时间图象,以下说法正确的是( )
A.图线代表质点运动的轨迹
B.图线的长度代表质点的路程
C.图象是一条直线,其长度表示质点的位移大小,每一点代表质点的位置
D.利用x-t图象可知质点任意时间内的位移及发生某段位移所用的时间
2.一物体以2 m/s的初速度做匀加速直线运动,4 s内位移为16 m,则( )
A.物体的加速度为2 m/s2
B.4 s内的平均速度为6 m/s
C.4 s末的瞬时速度为6 m/s
D.第2 s内的位移为6 m
3.(2019•广州一模)高速公路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离.某汽车以21.6 km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3 s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆.已知司机的反应时间为0.7 s,刹车的加速度大小为5 m/s2,则该ETC通道的长度约为( )
A.4.2 m B.6.0 m
C.7.8 m D.9.6 m
... ... ...
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT下载 第一部分内容:[学习目标] 1.知道匀速直线运动的位移与vt图像中矩形面积的对应关系. 2.理解匀变速直线运动的位移..
《匀变速直线运动的位移与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT 第一部分内容:课标要求 1.知道vt图像中图线与t轴所围成面积的意义,并由此推导出匀变速直线运动的位移公式。 2.理解..
发布于:2020-05-03 14:12:13
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人教版高中物理高中必修一
《匀变速直线运动的推论(一)》匀变速直线运动的研究PPT
第一部分内容:基础回顾
匀变速直线运动的两个基本公式
速度公式v=v0+at,当v0=0时,v=at
位移公式x=v0t+12at2,当v0=0时,x=12at2
由于运动学部分的公式较多,并且各公式之间又相互联系,因此本章中的一些题目常可一题多解.
在解题时要开阔思路,联想比较,筛选出最便捷的解题方案,从而简化解题过程.
... ... ...
匀变速直线运动的推论PPT,第二部分内容:讲练结合
匀变速直线运动基本公式的选用
1.四个公式的比较
2.公式的应用步骤
(1)认真审题,画出物体的运动过程示意图.
(2)明确研究对象,明确已知量、待求量.
(3)规定正方向(一般取初速度v0的方向为正方向),确定各矢量的正、负.
(4)选择适当的公式求解.
(5)判断所得结果是否合乎实际情况,并根据结果的正、负说明所求物理量的方向.
一滑块自静止开始从斜面(足够长)顶端匀加速下滑,第5 s末的速度是6 m/s,试求:
(1)4 s末的速度.
(2)运动后5 s内的位移.
(3)第5 s内的位移.
巧选运动学公式的基本方法
公式中共涉及v0、v、a、t、x五个物理量,而每个公式中都含有四个量,因此明确三个量就可求出另外的两个量,恰当选择公式可达到事半功倍的效果,方法如下:
【达标练习】
1.一质点做匀变速直线运动,第3 s内的位移为12 m,第5 s内的位移为20 m,试求:
(1)该质点的初速度和加速度.
(2)该质点5 s内的位移.
2.一滑雪运动员从85 m长的山坡上匀加速滑下,初速度是1.8 m/s,末速度是5.0 m/s,滑雪运动员通过这段斜坡需要多长时间?
匀变速直线运动推论的应用
平均速度公式
内容 做匀变速直线运动的物体,在一段时间t内的平均速度等于这段时间内中间时刻的瞬时速度,还等于这段时间初、末速度矢量和的一半.即v-=v0+v2=vt2
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《章末复习课》匀变速直线运动的研究PPT 巩固层知识整合 [核心速填] 1.匀变速直线运动规律 (1)速度公式:_________. (2)位移公式:_________. (3)速度位移关系式:_________. 2.匀..
《本章优化总结》匀变速直线运动的研究PPT 整合提升 求匀变速直线运动的常用方法 由于运动学部分的公式较多,并且各公式之间又相互联系,因此本章中的一些题目常可一题多解.在解题时..
《匀变速直线运动规律的应用》匀变速直线运动的研究PPT课件 第一部分内容:[学习目标] 1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式. 2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公..
发布于:2020-05-03 14:12:13
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人教版高中物理高中必修一
《匀变速直线运动的推论(二)》匀变速直线运动的研究PPT
第一部分内容:基础回顾
速度公式v=v0+at,当v0=0时,v=at
位移公式x=v0t+12at2,当v0=0时,x=12at2
v2-v20=2ax,当v0=0时,v2=2ax
平均速度公式 v-=v0+v2=vt2
位移中点的瞬时速度vx2= v20+v22
逐差相等公式 Δx=xⅡ-xⅠ=aT2
... ... ...
匀变速直线运动的推论PPT,第二部分内容:讲练结合
初速度为零的匀加速直线运动的几个比例式的应用
(1)按时间等分(设相等的时间间隔为T)
1T末、2T末、3T末、…、nT末瞬时速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n
1T内、2T内、3T内、…、nT内的位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn=
12∶22∶32∶…∶n2
第一个T内,第二个T内,第三个T内,…,第n个T内位移之比 x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶3∶5∶…∶(2n-1)
(2)按位移等分(设相等的位移为x)
通过前x、前2x、前3x、…、前nx时的末速度之比v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n
通过前x、前2x、前3x、…、前nx的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶2∶3∶…∶n
通过连续相等的位移所用时间之比t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶(2-1)∶(3-2)∶…∶(n-n-1)
(多选)(2019•西湖校级模拟)几个水球可以挡住子弹?《国家地理频道》实验证实:四个水球就足够!四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动.恰好能穿出第四个水球,则可以判定( )
A.子弹在每个水球中运动的时间相同
B.由题干信息可以确定子弹穿过每个水球的时间比
C.子弹在每个水球中速度变化相同
D.子弹穿出第三个水球的瞬时速度与全程的平均速度相等
对追及、相遇问题的计算
1.讨论追及和相遇问题要抓住一个条件、两个关系
一个条件:速度相等是两物体是否追上(或相撞)、距离最大、距离最小的临界点,这是解题的切入点
两个关系:时间关系和位移关系其中通过画示意图找出两物体位移之间的数量关系,是解题的突破口
若同时出发,则两物体时间相等,则需要列速度相等方程和位移关系方程
2.解答追及与相遇问题的常用方法
物理分析法
抓住“两物体能否同时到达空间某位置”这一关键,认真审题,挖掘题中的隐含条件,在头脑中建立起一幅物体运动关系的情景,并画出运动情况示意图,找出位移关系
将两者的速度-时间图象在同一坐标系中画出,然后利用图象求解
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匀变速直线运动的推论PPT,第三部分内容:【达标练习】
1.(2019•西安高一检测)一辆货车以8 m/s的速度在平直铁路上匀速运行,由于调度失误,在后面600 m处有一辆客车以
72 km/h的速度向它靠近.客车司机发觉后立即合上制动器,但客车要滑行2 000 m才能停止.求:
(1)客车滑行的加速度是多少?
(2)计算后判断两车是否会相撞.
2.(2019•成都测试)一辆汽车在十字路口等候绿灯,当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始行驶,恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来,从后面超过汽车.
(1)汽车从路口开动后,在追上自行车之前经过多长时间两车相距最远?此时距离是多少?
(2)什么时候汽车追上自行车,此时汽车的速度是多少?
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《章末复习课》匀变速直线运动的研究PPT 巩固层知识整合 [核心速填] 1.匀变速直线运动规律 (1)速度公式:_________. (2)位移公式:_________. (3)速度位移关系式:_________. 2.匀..
《本章优化总结》匀变速直线运动的研究PPT 整合提升 求匀变速直线运动的常用方法 由于运动学部分的公式较多,并且各公式之间又相互联系,因此本章中的一些题目常可一题多解.在解题时..
《匀变速直线运动规律的应用》匀变速直线运动的研究PPT课件 第一部分内容:[学习目标] 1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式. 2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公..
发布于:2020-05-03 14:12:13
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《自由落体运动》匀变速直线运动的研究PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道自由落体运动的条件、性质和特点.(重点)
2.掌握自由落体运动的规律,会通过实验测定自由落体运动的加速度,知道在地球上不同地方,重力加速度的大小不同.
3.了解伽利略研究自由落体运动的过程,领悟他的研究方法.(难点)
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自由落体运动PPT,第二部分内容:新知探究
一、自由落体运动
1.亚里士多德的观点:物体下落的快慢是由它们的______决定的.
2.伽利略的研究
(1)归谬:伽利略从______________的论断出发,通过逻辑推理,否定了他的论断.
(2)猜想:自由落体运动是一种最简单的变速运动,它的速度应该是____________的.
3.自由落体运动
(1)定义:物体只在______作用下从______开始下落的运动.
(2)运动性质:初速度为零的________直线运动.
二、自由落体加速度
1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都______,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫做______________,通常用g表示.
2.方向:总是____________.
3.大小:在地球上不同的地方,g的大小是不同的.一般的计算中,g取____________,近似计算时,g取____________.
三、自由落体运动的规律
1.速度公式:v=______.
2.位移公式:h=______.
3.速度位移公式:v2=______.
(1)初速度为零的下落运动就是自由落体运动.( )
(2)只在重力作用下的下落运动就是自由落体运动.( )
(3)重力加速度方向一定指向地心.( )
(4)物体越重,重力加速度越大,下落得越快.( )
(5)亚里士多德研究自然规律的方法是实验的方法.( )
(6)伽利略研究自然规律的方法是猜想和假设、数学推理和科学实验相结合的方法.( )
(1)(2019•平谷期末)BBC科学节目《HumanUniverse》曾经在世界最大的真空实验室里做了这样的实验:在真空环境下,从同一高度同时由静止释放铁球和羽毛,根据已学知识判断,我们会看到的现象是( )
A.铁球下落快
B.羽毛下落快
C.铁球和羽毛下落一样快
D.铁球和羽毛都不会下落
提示:选C.如果室内充满空气时,由于空气阻力的影响,二者均不做自由落体运动,同时因羽毛受空气阻力的影响较大,故铁球和下落得快;在真空环境下,由于两者均只受重力作用而做自由落体运动,故铁球和羽毛下落一样快,故C正确、A、B、D错误.
(2)如图是著名的比萨斜塔.传说伽利略曾在比萨斜塔上做过实验.伽利略让重的铁球和轻的铁球同时下落,发现两球几乎同时落地,仅仅相差“两指宽”.这是为什么呢?
提示:“几乎同时落地”证明:相同时间内,重的铁球和轻的铁球下落高度几乎相同.“二指宽”的差别是空气阻力造成的.
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自由落体运动PPT,第三部分内容:师生互动
对自由落体运动的理解和应用
如图所示,一个小金属球从离地h高处由静止释放,小球下落一段时间落地.试结合上述现象讨论:
(1)小球的运动性质是什么?
(2)怎样确定小球的落地时间及速度?
要点提示 (1)小球做自由落体运动,是初速度为零的匀加速直线运动:v0=0,a=g.
(2)可由运动学公式h=12gt2及v2=2gh确定落地时间和速度.
【核心深化】
1.自由落体运动的实质
自由落体运动是初速度v0=0,加速度a=g的匀加速直线运动,它只是匀变速直线运动的特例.
注意:物体在其他星球上也可以做自由落体运动,但同一物体在不同的星球上所受重力一般不同,所以下落时的加速度一般不同.
2.自由落体加速度——重力加速度
产生原因由于地球上的物体受到地球的吸引而产生
与物体质量无关,与所处于地球上的位置及距地面的高度有关,在一般的计算中,可以取g=9.8 m/s2或g=10 m/s2
与纬度关系
在地球表面上,重力加速度随纬度的增加而增大,在赤道处重力加速度最小,在两极处重力加速度最大,但差别很小
关键能力1 对自由落体运动的理解
(多选)(2019•济南高一月考)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.一张纸片在地球表面自由下落,可以看成自由落体运动
B.一个钢球在地球表面自由下落,可以看成自由落体运动
C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中落至同一高度时的加速度都相同
D.轻物体和重物体的重力加速度不同
关键能力2 自由落体运动规律的应用
从离地面80 m的空中自由落下一个小球,(不计空气阻力,取g=10 m/s2)求:
(1)经过多长时间小球落到地面上;
(2)小球下落到地面时的速度;
(3)小球自开始下落计时,在最后1 s内的位移.
关键能力3 等效转换法解决自由落体运动问题
(2019•长乐期末)青青是一个善于思考的女孩,她在学过自由落体运动规律后,对自家房屋屋檐下落的雨滴产生了兴趣.此屋檐离地面高度为3.2 m,她坐在窗前发现从屋檐每隔相等时间滴下一滴水,当第5滴正欲滴下时,第1滴刚好落到地面,而第3滴与第2滴分别位于窗户的上、下沿,如图所示.g取10 m/s2,求:窗户的上、下边沿高度差是多少?
(1)自由落体运动是一种初速度为0的匀加速直线运动,其加速度为g,g的大小与重力的大小无关,所有的匀变速直线运动的规律都适用于自由落体运动,但要注意,当问题指明(或有暗示)空气阻力不能忽略时,物体从静止开始下落的运动就不再是自由落体运动.
(2)自由落体运动的三点注意
规律相同任何物体做自由落体运动时,运动规律相同
运动速度由v=gt知,运动时间越长,速度越大,运动速度与时间成正比;由v=2gh知,下落高度越大,速度越大,下落高度决定速度的大小
下落时间由h=12gt2得t=2hg,即自由落体运动的时间由下落的高度决定
【达标练习】
1.(2019•安徽青阳高一期中)小明摇动苹果树,从同一高度有一个苹果和一片树叶同时从静止下落,发现苹果先落地,则以下说法正确的是( )
A.苹果和树叶的运动都是自由落体运动
B.苹果和树叶的运动都能看成自由落体运动
C.苹果的运动可以近似看成自由落体运动,树叶的运动则不能看成自由落体运动
D.假如地球上没有空气,则苹果和树叶也不会同时落地
2.(多选)关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.它是v0=0、a=g、方向竖直向下的匀加速直线运动
B.在开始连续的三个1 s内通过的位移之比是1∶3∶5
C.在开始连续的三个1 s末的速度之比是1∶2∶3
D.从开始运动到下落4.9 m、9.8 m、14.7 m所经历的时间之比为1∶2∶3
3.(2019•佛山期末)晓筱同学在一次观看跳水比赛时,想到一个问题:水池的水至少要多深,才能保证运动员的安全?他做了如下假设:比赛时,运动员在距水面10 m的跳台向上跳起,到达最高点时重心离跳台约1.25 m.然后自由下落;忽略空气阻力,将运动员看做质点,其在水中做减速直线运动;上网查得平均加速度大小为25 m/s2,g取10 m/s2.请你帮晓筱计算:
(1)运动员落至水面时的速度;
(2)为了避免运动员与池底碰撞,水池的最小水深.
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自由落体运动PPT,第四部分内容:核心素养聚焦
自由落体运动和竖直上抛运动的综合应用
一般运动具有多对象、多过程特征.其中典型的问题如下:
(1)自由落体与竖直上抛物体的相遇问题
当两个物体从不同位置先后做自由落体运动,或两个物体分别做自由落体运动与竖直上抛运动时,两物体在空中相遇的条件都是两物体在同一时刻位于同一位置.
上述两个物体的相遇问题,可以以地面为参考系,根据自由落体运动规律并结合位移关系和时间关系求解,也可以以某一物体为参考系,根据两物体相对匀速运动并结合相对位移和时间关系求解.
对两个分别做自由落体运动与竖直上抛运动的物体在空中相遇的问题,还可以结合竖直上抛运动的临界条件如“恰好到达最高点”“恰好返回地面”等,求解上升过程或下降过程相遇的条件等.
(2)竖直上抛运动和自由落体运动中的多体问题
竖直上抛运动和自由落体运动中的多体问题一般具有如下特征:
①每个物体都经历相同的运动过程;
②每个物体开始运动的时间差相等.
对此类问题,如水龙头滴水、杂技演员连续抛球、直升机定点空投等问题,可把多体问题转化为单体问题后进行求解.
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《章末复习课》匀变速直线运动的研究PPT 巩固层知识整合 [核心速填] 1.匀变速直线运动规律 (1)速度公式:_________. (2)位移公式:_________. (3)速度位移关系式:_________. 2.匀..
《本章优化总结》匀变速直线运动的研究PPT 整合提升 求匀变速直线运动的常用方法 由于运动学部分的公式较多,并且各公式之间又相互联系,因此本章中的一些题目常可一题多解.在解题时..
《匀变速直线运动规律的应用》匀变速直线运动的研究PPT课件 第一部分内容:[学习目标] 1.掌握匀变速直线运动的两个基本公式. 2.掌握三个平均速度公式及其适用条件,会应用平均速度公..
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《速度变化快慢的描述—加速度》运动的描述PPT下载
第一部分内容:学习目标
1.掌握加速度的概念,能区分v、Δv、Δv/Δt,理解加速度的矢量性.(重点)
2.能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质.
3.能根据v-t图象分析、计算加速度.(难点)
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速度变化快慢的描述加速度PPT,第二部分内容:新知探究
一、加速度
1.物理意义:描述物体运动____________快慢的物理量.
2.定义:加速度是__________________与发生这一变化所用时间的比值.
3.公式:a=______.
4.单位:在国际单位制中,加速度的单位是_________________,符号为__________________.
二、加速度方向与速度方向的关系
1.加速度的方向:加速度是______,不仅有大小,也有方向,其方向与____________的方向相同.
2.加速度方向与速度方向的关系:在直线运动中,速度增加时加速度的方向与速度的方向______,速度减小时加速度的方向与速度的方向______.
三、从v-t图象看加速度
1.定性判断
(1)v-t图象能反映物体运动的______随时间的变化规律.
(2)在v-t图象中,从图线的倾斜程度(斜率大小)就能判断____________大小,倾角(图线与横坐标轴的夹角)越大,加速度______.
2.定量计算:在v-t图象上取两点E(t1,v1)、F(t2,v2),加速度的数值a=ΔvΔt=v2-v1t2-t1.
思维辨析
(1)加速度是表示物体运动快慢的物理量. ( )
(2)速度大的物体加速度一定大.( )
(3)速度变化大的物体加速度一定大.( )
(4)物体A的加速度为2 m/s2,B的加速度为-3 m/s2,则A的加速度大于B的加速度.( )
(5)一辆汽车启动后紧急刹车的v-t图象如图所示,试根据图象判断0~t1和t1~t2两段时间内汽车的运动.
①汽车启动时的加速度比刹车时的加速度小.( )
②两段运动的速度方向相同,加速度方向也相同.( )
③两段运动的速度方向和加速度方向均不相同.( )
④启动阶段速度为正值,加速度也为正值,汽车加速;刹车阶段速度仍为正值,加速度为负值,汽车减速.( )
(1)(多选)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度的大小为
4 m/s,1 s后速度的大小变为10 m/s,在这1 s 内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4 m/s
B.速度变化的大小可能大于10 m/s
C.加速度的大小可能小于4 m/s2
D.加速度的大小可能大于10 m/s2
(2)“我国的新型战斗机歼-20飞得很快.”“小轿车比公交车起步快.”以上两句话中的“快”的含义各是什么?
提示:第一个“快”指战斗机的速度大,运动得较快;第二个“快”指起步时小轿车比公交车的加速度大,即小轿车比公交车速度增加得快.
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速度变化快慢的描述加速度PPT,第三部分内容:师生互动
对加速度的理解
如图为蜻蜓、火箭的运动示意图.
图甲:以8 m/s的速度飞行的蜻蜓能在0.7 s内停下来.
图乙:火箭发射时10 s内速度由0增加到100 m/s.
(1)计算蜻蜓和火箭的加速度的大小并说明谁的速度变化快.
(2)分析蜻蜓和火箭的加速度方向与速度方向的关系.
(3)试根据上述情景和问题讨论在直线运动中物体做加速运动或减速运动的条件是什么?
要点提示(1)11.4 m/s2 10 m/s2 蜻蜓的速度变化快
(2)蜻蜓的加速度方向与速度方向相反;火箭的加速度方向与速度方向相同.
(3)在直线运动中,当加速度方向与速度方向相同时,物体做加速运动;当加速度方向与速度方向相反时,物体做减速运动.
关键能力1 对速度与加速度关系的理解
速度与加速度的关系,下列说法中正确的是( )
A.速度变化得越多,加速度就越大
B.速度变化得越快,加速度就越大
C.加速度方向保持不变,速度方向也保持不变
D.加速度大小不断变小,速度大小也不断变小
关键能力2 加速度对运动的影响
(多选)根据给出的速度和加速度的正负,对下列物体的运动性质的判断正确的是( )
A.v0<0、a>0,物体先做加速运动,后做减速运动
B.v0<0、a<0,物体做加速运动
C.v0>0、a<0,物体先做减速运动,后做加速运动
D.v0>0、a=0,物体做匀速直线运动
1.加速度与速度的方向决定物体加速还是减速
物体是加速还是减速与加速度的变化和加速度的正、负无关,可总结如下:
2.对加速度理解的十个“不一定”
(1)物体具有加速度,但不一定做加速运动.
(2)物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变.
(3)物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变.
(4)物体的速度大,但加速度不一定大.
(5)物体速度等于零,但加速度不一定等于零.
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速度变化快慢的描述加速度PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.a越大,单位时间内质点速度的变化量越大
B.a越大,单位时间内质点速度的变化量越小
C.速度变化越来越快,加速度有可能越来越小
D.速度的变化量相同,加速度越大,则所用的时间越短
2.足球以8 m/s的速度飞来,运动员把它以12 m/s的速度反向踢出,踢球时间为0.2 s,设球飞来的方向为正方向,则足球在这段时间内的加速度是(设运动员踢足球的力为恒力)( )
A.-20 m/s2 B.20 m/s2
C.100 m/s2 D.-100 m/s2
3.(2019•厦门高一检测)一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,在汽车内的观察者观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指示到如图乙所示的位置,那么它的加速度约为( )
A.11 m/s2 B.-5.0 m/s2
C.1.4 m/s2 D.-1.4 m/s2
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《运动的描述》机械运动PPT教学课件 第一部分内容:知识要点基础 知识点1 机械运动 1.公路上飞驰而过的汽车、水里游动的鱼、天空飞翔的雄鹰,它们的位置都发生了 变化 ,物理学里称这种..
《运动的描述》机械运动PPT下载 第一部分内容:新知梳理 一 机械运动 在物理学中,我们把物体________随时间的变化叫做机械运动。 二 参照物 在研究物体的运动和静止时,被选作标准的..
《运动的描述》机械运动PPT 第一部分内容:一、机械运动 1.概念。 物体______________的变化。 2.规律。 运动是宇宙中______________的现象。 二、参照物 1.概念。 判断一个物体是否..
发布于:2020-05-03 14:12:12
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《章末优化总结》运动的描述PPT
第一部分内容:整合提升
速度与速率的比较
(2019•宁夏育才中学高一期中)北京体育大学青年教师张健于某年8月8日8时整,从旅顺老铁山南岬角准时下水,于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩,游程为123.58 km,直线距离为109 km,不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡,创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录.试求:
(1)在这次横渡海峡中,张健游泳的平均速率和每游100 m 约需的时间分别是多少?
(2)在这次横渡中,张健游泳的平均速度大小是多少?
对加速度的理解和应用
1.速度v、速度变化量Δv、加速度a三者的大小无必然联系.
(1)速度大,加速度不一定大,速度变化量也不一定大;速度小,加速度不一定小,速度变化量也不一定小.
(2)速度变化量大,加速度不一定大;速度变化量小,加速度不一定小.
2.速度的方向是物体的运动方向,速度变化量的方向是加速度的方向,加速度与速度的方向关系决定了物体做加速运动还是减速运动.
(1)当加速度与速度同向时,物体做加速直线运动.
(2)当加速度与速度反向时,物体做减速直线运动.
(2019•太原高一检测)一物体以初速度v0、加速度a做加速直线运动,若物体从t时刻起,加速度a逐渐减小至零,则物体从t时刻开始( )
A.速度开始减小,直到加速度等于零为止
B.速度开始减小,直到速度等于零为止
C.速度继续增大,直到加速度等于零为止
D.位移继续增大,直到加速度等于零为止
(2019•大连高一检测)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点.保时捷911GT3由静止加速至100 km/h 只需4.2 s.
(1)求保时捷911GT3的平均加速度大小.
(2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2,它们需要多长时间才能由静止加速至100 km/h?
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章末优化总结PPT,第二部分内容:【达标练习】
1.(多选)(2019•南京高一月考)如图为某运动物体的速度-时间图象,下列说法中正确的是( )
A.物体以某初速度开始运动,在0~2 s内加速运动,2~4 s内静止,4~6 s内减速运动
B.物体在0~2 s内的加速度是2.5 m/s2,2~4 s内的加速度为零,4~6 s内的加速度是-10 m/s2
C.物体在4.5 s时的速度为5 m/s
D.物体在0~6 s内始终向同一方向运动
2.一物体做直线运动,其加速度随时间变化的a-t图象如图所示.下列v-t图象中,可能正确描述此物体运动的是( )
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《运动的描述》机械运动PPT教学课件 第一部分内容:知识要点基础 知识点1 机械运动 1.公路上飞驰而过的汽车、水里游动的鱼、天空飞翔的雄鹰,它们的位置都发生了 变化 ,物理学里称这种..
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《运动的描述》机械运动PPT 第一部分内容:一、机械运动 1.概念。 物体______________的变化。 2.规律。 运动是宇宙中______________的现象。 二、参照物 1.概念。 判断一个物体是否..
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《实验:探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT课件
第一部分内容:明确原理
一、实验思路
1.瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替:vn=xn+xn+12T.
2.根据v-t图象判断运动性质:用描点法可作出小车的v-t图象,根据图象的形状可判断小车的运动性质.
3.加速度的计算:利用v-t图象的斜率求出小车的加速度.
二、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺.
三、实验步骤
1.如图所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路.
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上钩码,把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点.
4.换上新的纸带,重复实验两次.
5.增减所挂钩码,按以上步骤再做两次实验.
四、数据记录
1.纸带的选取:从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,且开头过于密集的点应舍掉,用纸带的后一段进行测量;若纸带上点与点之间的距离较小,可多个间隔取一个计数点.
2.数据的测量:如图所示,一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离,而是先测量出各个计数点到计时零点间的距离x1、x2、x3、x4、x5,再计算出相邻的两个计数点间的距离.
Δx1=x1,Δx2=x2-x1,Δx3=x3-x2,Δx4=x4-x3,Δx5=x5-x4.
3.速度的计算:各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替.
4.设计表格并记录相关数据
将各计数点对应的时刻及相邻两计数点间的距离填入下表中,求出对应计数点的速度,并据此分析速度随时间的变化关系.
五、数据分析
1.作出小车运动的v-t图象
(1)建系:在坐标纸上建立直角坐标系,用横坐标轴表示时间,纵坐标轴表示速度.
(2)描点:在坐标纸上确定出各个坐标点的位置.
(3)连线:画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点舍去,如图所示.
2.实验结论
(1)分析小车运动的v-t图象,描述小车的运动速度随时间的变化规律.
(2)据所画v-t图象求出小车运动的加速度a=Δv/Δt.
六、误差分析
1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀.
2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.
七、注意事项
1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.
3.打点完毕,立即断开电源.
4.为避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前应及时用手按住.
5.选取一条点迹清晰的纸带,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.
6.在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.
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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT,第二部分内容:典例导读
对实验原理和实验操作的考查
(2019•呼和浩特期末)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移.下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后按实际操作的合理顺序,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处.
A.在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线,导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上.
B.把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过___________,并压在________下面.
C.用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.
D.切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt=____________.
E.打开电源开关,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点.
F.利用公式v-=Δx/Δt计算纸带运动的平均速度.
实验步骤的合理顺序是____________.
对实验数据处理的考查
(2019•荔湾期末)某同学在探究小车速度随时间变化的规律时,对打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个打点取一个计数点(中间4个打点未画出,电源频率为50赫兹),计数点分别为A、B、C、D、E,该同学已求出各计数点对应的速度,其数值见下表.
(1)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v-t图线(适当标出横、纵坐标刻度).
(2)计数点O对应的速度为______m/s,加速度为_______m/s2.(结果保留两位有效数字)
图象法处理数据时的两点注意
(1)作图时,要用平滑曲线将这些点连起来,要让尽可能多的点分布在线上,不在线上的点均匀分布在直线两侧,离线较远的点删去,注意不可用折线连接.
(2)利用v-t图象求加速度时,应选用直线上相距较远的两个点来求直线的斜率,即加速度.不能采用量出直线的倾斜角,然后求出其正切值的方法来计算加速度,因为该倾斜角还与坐标轴的标度有关.
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《实验:探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT下载 第一部分内容:[学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会利用平均速度求瞬时速度. 3.会利用v t图像处理实..
《实验:探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT 第一部分内容:实验目的 1.巩固对打点计时器的使用及利用纸带求瞬时速度。 2.学会用实验探究小车速度随时间变化的..
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《匀变速直线运动的速度与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT课件
第一部分内容:学习目标
1.知道匀变速直线运动的特点及分类.
2.理解匀变速直线运动的v-t图象特点.(难点)
3.掌握匀变速直线运动的速度公式,并会用公式解决简单的匀变速直线运动问题.(重点)
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匀变速直线运动的速度与时间的关系PPT,第二部分内容:新知探究
一、匀变速直线运动
1.定义:沿着一条直线,且_____________不变的运动,叫做匀变速直线运动.
(1)匀加速直线运动:物体的速度随时间_____________.
(2)匀减速直线运动:物体的速度随时间_____________.
3.v-t图象:匀变速直线运动的v-t图象是一条________的直线,如图所示,1表示_____________运动,2表示_____________运动.
二、速度与时间的关系式
1.速度公式:v=_________.
2.对公式的理解:做匀变速直线运动的物体,在t时刻的速度等于初速度v0加上t时间内速度的变化量at.
(1)加速度不变的运动就是匀变速直线运动. ( )
(2)匀变速直线运动的加速度不变.( )
(3)速度增加的直线运动是匀加速直线运动.( )
(4)公式v=v0+at适用于任何做直线运动的物体.( )
(5)公式v=v0+at既适用于匀加速直线运动,也适用于匀减速直线运动.( )
(6)匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.( )
(1)如图所示,一辆汽车安装了“全力自动刹车”系统,当车速v<8 m/s,且与前方障碍物之间的距离达到安全距离时,该系统立即启动,启动后汽车刹车加速度范围为4~6 m/s2,在该系统控制下汽车刹车的最长时间为( )
A.1.33 s B.2 s
C.2.5 s D.4 s
(2)货车以v=20 m/s的速度匀速行驶,突然前面有紧急情况(如图所示),司机紧急刹车,加速度大小为4 m/s2,求货车6 s末的速度.
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匀变速直线运动的速度与时间的关系PPT,第三部分内容:师生互动
对公式v=v0+at的理解和应用
设一个物体做匀变速直线运动,运动开始时刻(t=0)的速度为v0(叫做初速度),加速度为a,请根据加速度定义式求t时刻物体的瞬时速度.
【核心深化】
1.对速度公式v=v0+at的理解
公式意义速度随时间变化的规律
各量意义v、v0、at分别为t时刻的速度、初速度、t时间内的速度变化量
公式特点含有4个量,若知其中三个,能求另外一个
矢量性v、v0、a均为矢量,应用公式时,一般选v0的方向为正方向,若匀加速,a>0;若匀减速,a<0
适用条件匀变速直线运动
2.应用速度公式v=v0+at解决问题的步骤
(1)选取研究对象和过程.
(2)画出运动草图,标上已知量.
(3)选定正方向,判断各量的正、负,利用v=v0+at由已知条件求解,最后指明所求量的方向.
关键能力1 对匀变速直线运动的理解
(多选)下列说法中正确的是( )
A.匀变速直线运动是加速度恒定的直线运动
B.做匀变速直线运动的物体相同时间内速度的变化量相同
C.当运动物体的加速度为负值时,物体一定不可能做匀加速直线运动
D.匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线
[思路点拨] 物体做匀变速直线运动时,在任意相等的时间内速度的变化量都相等;物体做匀速直线运动时,在任意相等的时间内位移都相等.
关键能力2 公式v=v0+at的应用
(2019•滁州月考)美国“肯尼迪”航空母舰上的飞机弹射系统可以缩减战机起跑的位移.假设弹射系统对“F-A15”型战斗机作用了0.2 s时间后,可以使飞机达到一定的初速度v0,然后飞机在甲板上起跑,加速度为2 m/s2,经过10 s,达到起飞速度vt=50 m/s的要求,求:
(1)飞机离开弹射系统瞬间的速度是多少?
(2)弹射系统对飞机提供的加速度是多少?
[思路点拨] 飞机的加速过程分为两个过程,在弹射器推动下的加速和在自身动力作用下的加速;对第二个加速过程根据速度时间公式即可以求出弹射的末速度,再对第一个加速过程由速度时间公式求出弹射的加速度.
关键能力3 对刹车类问题的分析计算
在某汽车4S店,一顾客正在测试汽车加速、减速性能.汽车以36 km/h的速度匀速行驶,现以0.6 m/s2的加速度加速,则10 s后速度能达到多少?若汽车以0.6 m/s2的加速度刹车,则10 s和20 s后速度各减为多少?
[思路点拨] 汽车刹车时,一定要先判断它的停止时间,在有效时间内计算,否则容易出错.
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匀变速直线运动的速度与时间的关系PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.(多选)关于匀变速直线运动中加速度的方向和正负值,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动中,加速度方向一定和初速度方向相同
B.匀减速直线运动中,加速度一定是负值
C.在匀加速直线运动中,加速度也有可能取负值
D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值
解析:选ACD.匀加速直线运动中,加速度和初速度方向相同,选项A正确;加速度的正、负取决于正方向的选取,加速度方向与规定的正方向相同时加速度为正值,反之为负值,所以无论是匀加速还是匀减速,加速度有可能是正值,也有可能是负值,选项C正确,选项B错误;当规定初速度方向为正方向时,匀加速直线运动中的加速度与速度方向相同,故取正值,选项D正确.
2.(多选)一个物体做匀变速直线运动,当t=0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东;当t=2 s时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东.当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s( )
A.3 s B.5 s
C.7 s D.9 s
3.汽车以10 m/s的速度在马路上匀速行驶,驾驶员发现正前方15 m处的斑马线上有行人,于是刹车礼让,汽车恰好停在斑马线前,假设驾驶员反应时间为0.5 s.汽车运动的v-t图如图所示.则汽车的加速度大小为( )
A.20 m/s2 B.6 m/s2
C.5 m/s2 D.4 m/s2
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《匀变速直线运动的速度与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT下载 第一部分内容:[学习目标] 1.知道什么是匀变速直线运动,理解匀的含义是指加速度恒定. 2.理解v t图像中图线与纵..
《匀变速直线运动的速度与时间的关系》匀变速直线运动的研究PPT 第一部分内容:课标要求 1.理解匀变速直线运动的概念,知道其分类。 2.知道匀变速直线运动的vt图像特点,理解图像的物..
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《动力学中的四类常见题型》运动和力的关系PPT
第一部分内容:高频考点一 动力学中的图像问题
[知识贯通]
1.常涉及的图像:vt图像、at图像、Ft图像、aF图像等。
2.两种情况
(1)已知物体的运动图像或受力图像,分析有关受力或运动问题。
(2)已知物体的受力或运动情况,判断选择有关运动图像或受力图像的问题。
3.解决这类问题的基本步骤
(1)看清坐标轴所表示的物理量,明确图像的种类。
(2)看图线本身,识别两个相关量的变化关系,从而分析对应的物理过程。
(3)看图线的截距、斜率、交点、图线与坐标轴围成的“面积”等的物理意义。
(4)弄清“图像与公式”“图像与图像”“图像与物体”之间的对应关系,根据牛顿运动定律及运动学公式建立相关方程解题。
[集训联通]
[典例1] (2018•全国卷Ⅰ)如图,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,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是( )
[解析]设物块P静止时,弹簧的压缩量为x0,则有kx0=mg,在弹簧恢复原长前,物块受力如图所示,根据牛顿第二定律得F+k(x0-x)-mg=ma,整理得F=kx+ma,即F是x的一次函数,选项A正确。
[即时训练]
1.[多选]一个物体在光滑水平面上做匀速直线运动。t=0时,开始对物体施加一外力F,力F的方向与速度方向相同,大小随时间变化的关系如图所示,则物体在0~t0时间内 ( )
A.物体的加速度a逐渐减小,速度v逐渐减小
B.物体的加速度a逐渐减小,速度v逐渐增大
C.t0时刻物体的加速度a=0,速度v最大
D.t0时刻物体的加速度a=0,速度v=0
2.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g=10 m/s2。由这两个图像可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为( )
A.0.5 kg,0.4 B.1.5 kg,215
C.0.5 kg,0.2 D.1 kg,0.2
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动力学中的四类常见题型PPT,第二部分内容:高频考点二 动力学中的临界问题
[知识贯通]
1.动力学中临界问题的特征
在动力学问题中出现某种物理现象(或物理状态)刚好要发生或刚好不发生的转折状态即为临界问题。问题中出现“最大”“最小”“刚好”“恰能”等关键词语,一般都会涉及临界问题,隐含相应的临界条件。
2.临界问题的常见类型及临界条件
(1)弹力发生突变的临界条件
弹力发生在两物体的接触面之间,是一种被动力,其大小由物体所处的运动状态决定。相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是弹力为零。
(2)摩擦力发生突变的临界条件
摩擦力是被动力,由物体间的相对运动趋势决定。
①静摩擦力为零是运动趋势方向发生变化的临界状态。
②静摩擦力最大是物体恰好保持相对静止的临界状态。
3.求解临界极值问题的三种常用方法
把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的
临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题
将物理过程转化为数学公式,根据数学表达式解出临界条件
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动力学中的四类常见题型PPT,第三部分内容:高频考点三 动力学中的连接体问题
[知识贯通]
1.连接体
多个相互关联的物体叠放、并排或由绳子、细杆、弹簧等连接在一起构成的物体系统称为连接体。
2.解决连接体问题的两种方法
把加速度相同的物体看作一个整体来研究的方法,此时不用分析内力
求系统内物体间的相互作用时,把一个物体隔离出来单独研究的方法
内力:系统内各物体间的相互作用力
外力:系统之外的物体对系统的作用力
[集训联通]
[典例3] 如图所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上匀加速运动,不计空气阻力,在三个阶段的运动中,细线上拉力的大小 ( )
A.由大变小
B.由小变大
C.始终不变且大小为m1m1+m2F
D.由大变小再变大
[规律方法]
整体法与隔离法选取的原则
(1)当相互作用的两个或两个以上物体各部分加速度相同且不涉及求内力的情况时,用整体法比较简单。
(2)在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时必须用隔离法。
(3)若系统内各物体具有相同的加速度,求物体之间的作用力时,需要将整体法和隔离法有机地结合起来运用,一般是“先整体求加速度,后隔离求内力”。
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动力学中的四类常见题型PPT,第四部分内容:高频考点四 动力学中的传送带问题
[知识贯通]传送带问题涉及摩擦力的判断、物体运动状态的分析、运动学和动力学知识的综合运用,主要有以下两大类:(条件说明:传送带以速度v匀速运行,v0为物体进入传送带的初速度)
[典例5]现在使用传送带传送货物已被广泛地应用,如图所示为一水平传送带装置示意图。紧绷的传送带AB始终保持恒定的速率v=1 m/s运行,一质量为m=4 kg的物体被无初速度地放在A处,传送带对物体的滑动摩擦力使物体开始做匀加速直线运动,随后物体又以与传送带相等的速率做匀速直线运动。设物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.1,A、B间的距离L=2 m,g取10 m/s2。
(1)求物体在传送带上运动的时间;
(2)提高传送带的运行速率,物体就能被较快地传送到B处,为了使物体从A处传送到B处的时间最短,求传送带对应的最小运行速率。
[规律方法]
倾斜传送带向下传送物体,当物体加速运动到与传送带速度相等时:
(1)若μ≥tan θ,物体随传送带一起匀速运动;
(2)若μ 《章末优化总结》运动和力的关系PPT课件 整合提升 动力学中的临界和极值问题 1.临界状态与临界值 在物体的运动状态发生变化的过程中,往往达到某一个特定状态时,有关的物理量将发生.. 《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 第一部分内容:学习目标 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点) 2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上.. 《习题课 牛顿运动定律的综合应用》运动和力的关系PPT 第一部分内容:基础回顾 1.牛顿第二定律:F=ma,以加速度为桥梁联系力与运动的关系. 2.基本应用 (1)已知运动求受力. (2)已..
发布于:2020-05-03 14:12:11
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《质点 参考系》运动的描述PPT下载
第一部分内容:学习目标
1.理解质点的概念,知道质点是一种理想化模型,并可以判断物体是否可以看做质点.
2.理解参考系的概念,知道运动具有相对性.
3.对参考系能灵活应用,并能掌握相对速度的计算.
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质点参考系PPT,第二部分内容:新知探究
一、物体和质点
1.质点的定义:忽略物体的______和______,把物体简化为一个有______的物质点,这样的点称为质点.
2.把物体看做质点的条件:物体的______和______对研究问题的影响可以忽略.
3.理想化模型:在物理学中,突出问题的____________,忽略____________,建立_________的物理模型,是经常采用的一种科学研究方法.质点就是一种理想化模型.
二、参考系
1.定义:为了描述物体的运动而假定为不动、用来作______的物体.
2.参考系的选取
(1)参考系的选取是______的,但选取的参考系不同,结论往往______,通常选______为参考系.
(2)参考系既可以是______的物体,也可以是______的物体.
1.思维辨析
(1)很小的物体一定能看成质点.( )
(2)做直线运动的物体一定能看成质点.( )
(3)自然界中没有绝对静止的物体.( )
(4)只能选择静止的物体作为参考系.( )
(5)描述直线运动,一般建立直线坐标系.( )
2. 基础理解
(1)中国空军于2018年12月出动多型战机进行“绕岛巡航”,成体系飞越对马海峡赴日本海国际空域训练.在某次多型战机飞行训练中,下列说法中正确的是( )
A.研究飞机的起飞状态,飞机可以看做质点
B.探究飞机从起点到终点的飞行时间,飞机可以看做质点
C.研究歼击机进行空中加油,歼击机可以看做质点
D.研究歼击机在空中的翻滚动作,歼击机可以看做质点
提示:选B.研究飞机的起飞状态是要看飞机起飞时的形态变化,所以不能看成质点,故A错误;飞机长度相对于从起点到终点的距离很小,以至于对飞行时间的影响可忽略,所以飞机可看成质点,故B正确;研究歼击机进行空中加油时要看油孔在什么位置,不能把歼击机看成质点,故C错误;研究歼击机在空中的翻滚动作时要看歼击机各点动作,不能看成质点,故D错误.
(2)敦煌曲子词中有一首:“满眼风光多闪烁,看山恰似走来迎,仔细看山山不动,是船行.”请用物理学知识解释“看山恰似走来迎”和“山不动,是船行”.你由此得到什么启示?
提示:作者得出“看山恰似走来迎”是以自己(或船)为参考系的;得出“山不动,是船行”则是以大地为参考系的.可见参考系不同,对于物体运动的描述往往是不同的.
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质点参考系PPT,第三部分内容:师生互动
对质点和理想化模型的理解
小明从家到学校参加体操比赛,在研究小明从家到学校所用时间时,能否将小明看做质点?在研究小明做体操的动作时能否将小明看做质点?
要点提示 研究小明从家到学校所用时间时,因家到学校的距离远大于小明本身的大小,由小明的大小和形状而引起的小明身上各部分的运动差异就可以忽略不计,此时可将小明看做质点;研究小明做体操的动作时,小明身上各点的运动情况不相同,若将小明看做质点,那么这个质点的运动不能反映小明身上各点的运动情况,也就无法研究小明的动作,此时不能把小明看做质点.
【核心深化】
1.质点的特点
2.对质点的理解
科学抽象质点是对实际物体的科学抽象,是一种理想化的模型,真正的质点是不存在的
可看做质点的条件 一个物体能否被看做质点,要看物体的大小、形状在所讨论的问题中是主要因素还是次要因素,若是次要因素,即使物体很大,也能看做质点;相反,若是主要因素,即使物体很小,也不能看做质点
质点与几何中的“点”的区别 质点是对实际物体进行科学抽象的模型,有质量,只忽略了物体的大小和形状;几何中的“点”仅仅表示空间中的某一位置
3.理想化模型
(1)“理想化模型”是为了使研究的问题得以简化或研究问题方便而进行的一种科学的抽象,实际并不存在.
(2)“理想化模型”是以研究目的为出发点,突出问题的主要因素,忽略次要因素而建立的“物理模型”.
(3)“理想化模型”是在一定程度和范围内对客观存在的复杂事物的一种近似反映,是物理学中经常采用的一种研究方法.
关键能力1 对质点概念的理解
关于质点,下列说法正确的是( )
A.质点一定是很小的物体
B.质点是实际存在的有质量的点
C.质点是研究物体运动时的一种理想化模型
D.质点就是物体的重心
[解析]质点是研究物体运动时,根据研究的需要忽略物体的大小和形状,而把物体看成一个有质量的点,它是一种理想化模型,实际上是不存在的.一个物体能否看成质点,并不在于它的大小,关键在于这个物体在所研究的问题中,它的大小和形状是否可以忽略,如果能够忽略就可视为质点,如果不能忽略就不能视为质点,所以只有选项C正确.
关键能力2 质点模型化的条件判断
第32届夏季奥林匹克运动会将于2020年在日本东京举行.东京成为奥运史上亚洲第一个举办两次奥运会的城市,在评判下列运动员的比赛成绩时,运动员可视为质点的是( )
[解析]马拉松比赛时,由于路程长,运动员的体积可以忽略,可以将其视为质点,故选项A符合题意;跳水时,评委要关注运动员的动作,所以不能将运动员视为质点,故选项B不符合题意;击剑时评委需要观察运动员的肢体动作,不能将其视为质点,故选项C不符合题意;体操比赛时评委主要根据体操运动员的肢体动作进行评分,所以不能将其视为质点,故选项D不符合题意.
质点概念判断的误区
(2)“质点”不同于几何中的“点”,质点有物体的全部质量而几何中的点没有质量.
(3)不能说“平动的物体一定能看做质点,转动的物体一定不能看做质点”,关键还是看研究的问题中物体的大小和形状是否可以忽略不计.平动的物体有时不能看做质点,转动的物体有时能看做质点.
【达标练习】
1.(2019•江苏南通高一期末)在下列诗句中,加着重号的字表示的物体可以看成质点的是( )
A.大漠孤烟直,长河落日圆
B.两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山
C.天接云涛连晓雾,星河欲转千帆舞
D.天苍苍,野茫茫,风吹草低见牛羊
2.(2019•贵州遵义高一期末)在以下情况中可将所研究的物体看成质点的是( )
A.观察“辽宁舰”航空母舰上的“歼-15”战斗机起飞时,可以把航空母舰看做质点
B.研究“玉兔”号从“嫦娥”的怀抱中“走”出来,即两器分离过程中“玉兔”一连串技术含量极高的“慢动作”
C.研究“玉兔”号巡视器巡视月球时的运动轨迹
D.研究自行车的运动时,因为车轮在转动,所以无论什么情况下,自行车都不能看成质点
对参考系的理解和应用
下雨天,地面观察者看到雨滴竖直下落,坐在匀速行驶的车厢里的乘客看到的雨滴却是斜向后方的(如图所示).原因为何?请谈谈你的看法.
要点提示 这是因为选取的参考系不同.以地面为参考系时,看到雨滴是竖直下落的;以匀速行驶的车厢为参考系时,看到的雨滴是斜向后方运动的.
【核心深化】
1.对参考系的理解
选取参考系的作用
描述物体是否运动首先要选择一个参考系,以此为标准来衡量物体是运动还是静止的,参考系一旦确定,对物体运动的描述也是唯一确定的.一个物体是运动还是静止,都是相对于参考系而言的.解答物理问题时若能巧妙地选择参考系,则可使解题过程大为简化
选择参考系的原则
(1)理论上讲,参考系的选取是任意的
(2)选取参考系以描述运动尽可能简单为原则,通常选地面或相对地面静止的物体为参考系
(3)在解题过程中,如果选地面作为参考系可以不指明,但选其他物体作为参考系时必须指明
2.参考系的六性
关键能力1 由运动判断选取的参考系
如图是体育摄影中“追拍法”的成功之作,摄影师眼中清晰的滑板运动员是静止的,而模糊的背景是运动的,摄影师用自己的方式表达了运动的美.请问摄影师选择的参考系是( )
A.大地 B.太阳
C.滑板 D.步行的人
[思路点拨] 一般选取地面为参考系,但参考系可以是静止的物体,也可以是运动的物体.
[解析]由于运动员和摄影师以相同的速度运动,故以摄影师作为参考系,运动员是静止的,故运动员的图片是清晰的,但由于背景相对于摄影师是运动的,所以拍摄的背景是模糊的.故在“追拍法”中摄影师选择的参考系是自己或相对自己静止的物体,如滑板,故选项C正确.
关键能力2 由参考系判断物体的运动
火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节.在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帜和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示.关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.甲、乙两火炬手一定都在向左运动
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能静止,乙火炬手一定向左运动
[思路点拨] 解决本题的关键是正确判定风的方向,选择恰当的参考系,从而正确判断两火炬手的运动情况.
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质点参考系PPT,第四部分内容:随堂知能演练
1.物理学中的“质点”是一种理想化模型,研究下列物体的运动时,研究对象可视为质点的是( )
A.研究运动员跳高时的过杆动作
B.研究车轮边缘的速度
C.计算轮船在海洋中的航行速度
D.研究乒乓球的接发球技术
解析:选C.研究运动员跳高时的过杆动作,要看运动员的动作是否符合要求,所以此时不能将运动员看成质点,选项A错误;研究车轮边缘的速度时车轮的大小和形状是不能忽略的,否则就没有车轮的边缘可言了,选项B错误;轮船的大小相对于航线来说是微不足道的,所以计算轮船在海洋中的航行速度时,可以忽略轮船的大小,能将轮船看成质点,选项C正确;研究乒乓球的接发球技术时,要考虑乒乓球的转动情况,不能将乒乓球看成质点,选项D错误.
2.钓鱼岛群岛附近海域是渔民祖祖辈辈传统的谋生渔场.我国派出海监编队到钓鱼岛海域护渔.如图,中国海监46船(甲)和中国海监49船(乙),在钓鱼岛领海内开展例行维权巡航.甲、乙两船并排行驶,甲船上的船员看见钓鱼岛向东移,乙船内的船员发现甲船没有动.如果以钓鱼岛为参考系,上述事实说明( )
A.甲船向西运动,乙船不动
B.乙船向西运动,甲船不动
C.甲船向西运动,乙船向东运动
D.甲、乙两船以相等的速度都向西运动
3.(2019•江苏南通高一期末)火车上的乘客往往会发现这样的现象:对面的火车缓缓起动了,过了一会儿发现原来是自己乘坐的火车离开了站台,对面的火车并没有动.乘客认为“对面火车启动”和“自己乘坐的火车离开站台”所选取的参考系分别为( )
A.站台、对面火车
B.对面火车、自己乘坐的火车
C.站台、站台
D.自己乘坐的火车、站台
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《运动的描述》机械运动PPT教学课件 第一部分内容:知识要点基础 知识点1 机械运动 1.公路上飞驰而过的汽车、水里游动的鱼、天空飞翔的雄鹰,它们的位置都发生了 变化 ,物理学里称这种..
《运动的描述》机械运动PPT下载 第一部分内容:新知梳理 一 机械运动 在物理学中,我们把物体________随时间的变化叫做机械运动。 二 参照物 在研究物体的运动和静止时,被选作标准的..
《运动的描述》机械运动PPT 第一部分内容:一、机械运动 1.概念。 物体______________的变化。 2.规律。 运动是宇宙中______________的现象。 二、参照物 1.概念。 判断一个物体是否..
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