本章复习与测试

1、第四章,章末总结,内容索引,知识网络构建, 重点题型探究, 当堂达标检测,知识网络构建,内容：一切物体总保持匀速直线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.,运动状态,牛顿运动定律,牛顿第一定律,理解,力是改变物体 的原因 一切物体在任何情况下都具有惯性， 是惯性大 小的唯一量度,质量,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_相同. 表达式：F_,_性：a的方向与F的方向一致 _性：a随F的变化而变化 _性：每个力都能使物体产生一个加速度,力学单位制：基本量与基本单位、导出单位、单位制的应用,牛顿第二定律,反比,理解,正比,ma,矢量

2、,作用力的方向,牛顿运动定律,瞬时,独立,内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方 向相反、作用在同一条直线上.,同时产生，同时_，同时消失 同种_ 分别作用在两个相互作用的物体上 作用力、反作用力和一对平衡力的区别,牛顿第三定律,性质,理解,变化,牛顿运动定律,已知运动情况求受力情况 已知受力情况求运动情况,超重：加速度a ，FNG 失重：加速度a ，FNG 完全失重：a ，FN0,两类基本问题,超重与失重,向上,向下,g,牛顿运动定律,平衡状态：静止或_平衡条件：_ 求解方法,直角三角形法 _,匀速直线运动,共点力作用下物体的平衡,牛顿运动定律,F合0,正交分解法,重点题型探究

3、,一、解决力学问题的三种基本功,1.受力分析 (1)灵活选择研究对象. (2)作出研究对象的受力示意图. (3)根据研究对象的受力情况，确定其运动情况，从而选取相应规律. 2.运动过程分析 在分析力学问题时，要区分出初态、运动过程和末态，在物体运动的整个过程中，往往因为物体受力的变化，可以把它的运动过程分为几个阶段，所以解题时一般要根据实际情况画出运动过程示意图，再结合受力情况选取相应的规律求解.,3.矢量的运算 学过的矢量主要有：位移x、速度v、加速度a、力F等，矢量运算要注意以下几点： (1)互成角度的矢量合成与分解，遵从平行四边形定则. (2)正交分解法是平行四边形定则的特殊情景，实际中

4、多应用于力的分解，应用时要根据物体受力情况选定坐标系，使较多的力落在坐标轴上. (3)同一条直线上的矢量运算，要先规定正方向，然后以“”、“”号代表矢量方向，从而把矢量运算转化为算术运算.,例1如图1所示，在倾角37的足够长的固定的斜面底端有一质量m1 kg的物体.物体与斜面间的动摩擦因数0.25，现用轻细绳拉物体由静止沿斜面向上运动.拉力F10 N，方向平行斜面向上.经时间t4 s绳子突然断了，求：(已知sin 370.6，cos 370.8，取g10 m/s2) (1)绳断时物体的速度大小；,解析,答案,答案 8 m/s,图1,解析物体向上运动过程中，受拉力F、斜面支持力FN、重力mg和摩

5、擦力Ff，受力分析如图所示， 设物体向上运动的加速度为a1，根据牛顿第二定律有： Fmgsin Ffma1 又FfFN FNmgcos 解得：a12 m/s2 t4 s时物体的速度大小v1a1t8 m/s,(2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间.,解析,答案,答案 4.2 s,图1,解析,绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为a2， 受力分析如图所示，则根据牛顿第二定律有： mgsin Ffma2 解得a28 m/s2,此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为a3， 受力分析如图所示. 根据牛顿第二定律可得 mgsin Ffma3，FfFNmgcos ，

6、 得a34 m/s2 设物体由最高点下滑到斜面底端的时间为t3，,所以物体返回斜面底端的时间为tt2t34.2 s.,二、传送带问题,1.传送带传送货物时，一般情况下，由摩擦力提供动力，而摩擦力的性质、大小、方向和运动状态密切相关.分析传送带问题时，要结合相对运动情况，找到摩擦力发生突变的临界点是解题的关键. 2.若传送带顺时针转动，物体要实现从下向上传输，则要满足：(1)必须mgcos mgsin ，即tan ，否则物体不可能上升；(2)可能运动过程有两种：若x1L，则物体一直加速；若x1L，则物体先加速后匀速，摩擦力由滑动摩擦力突变为静摩擦力.,例2某飞机场利用如图2所示的传送带将地面上的

7、货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角30，传送带两端A、B的距离L10 m，传送带以v5 m/s的恒定速度匀速向上运动.在传送带底端A轻放上一质量m5 kg 的货物，货物与传送带间的动摩擦因数 .求货物从A端运送到B端所需的时间.(g取10 m/s2),解析,图2,答案,答案 3 s,解析以货物为研究对象，由牛顿第二定律得 mgcos 30mgsin 30ma 解得a2.5 m/s2,然后货物做匀速运动，运动位移x2Lx15 m,货物从A到B所需的时间tt1t23 s,三、解决共点力作用下平衡问题的常用方法,1.矢量三角形法(合成法) 物体受三个力作用而平衡时，其中任意两个力的合力与第三个力大

8、小相等、方向相反，且这三个力首尾相接构成封闭三角形，可以通过解三角形来求解相应力的大小和方向.常用的有直角三角形、动态三角形和相似三角形.,2.正交分解法 在正交分解法中，平衡条件F合0可写成：FxF1xF2xFnx0(即x方向合力为零)；FyF1yF2yFny0(即y方向合力为零). 3. 整体法和隔离法：在选取研究对象时，为了弄清楚系统(连接体)内某个物体的受力情况，可采用隔离法；若只涉及研究系统而不涉及系统内部某些物体的受力时，一般采用整体法.,例3如图3所示，质量m15 kg的物体，置于一粗糙的斜面体上，斜面倾角为30，用一平行于斜面的大小为30 N的力F推物体，物体沿斜面向上匀速运动

9、.斜面体质量m210 kg且始终静止，g取10 m/s2，求： (1)斜面体对物体的摩擦力；,图3,解析,答案,答案5 N，方向沿斜面向下,解析要求系统内部的作用力，所以用“隔离法”. 对物体受力分析，如图甲所示， 沿平行于斜面的方向上有Fm1gsin 30Ff. 解得Ff5 N，方向沿斜面向下.,(2)地面对斜面体的摩擦力和支持力.,解析,答案,答案15 N，方向水平向左135 N，方向竖直向上,图3,解析要求系统受的外力，用“整体法”. 因两个物体均处于平衡状态，故可以将物体与斜面体看做一个整体来研究，其受力如图乙所示.,在竖直方向上有FN地(m1m2)gFsin 30135 N，方向竖直

10、向上.,当堂达标检测,1.(2015台州期末)如图4所示，一个半球形的碗放在 桌面上，碗口水平，碗的内表面及碗口光滑.O点为其 球心，一根轻质细线跨在碗口上，线的两端分别系有 质量为m1和m2的小球.当它们处于平衡状态时，质量为 m1的小球与O点的连线与水平线的夹角为90；质 量为m2的小球位于水平面上，此时细线对m2的拉力大小为,1,2,3,解析,答案,图4,4,解析对小球m1受力分析，受重力和支持力， 假设细线对小球m1有拉力作用， 则小球m1受力不能平衡，故拉力FT为零， 所以此时细线对m2的拉力大小为0.,1,2,3,4,2.如图5所示，表面光滑、质量不计的尖劈，插在缝A、B之间，尖劈

11、的一个角为，在尖劈背上加一压力F，则尖劈对A侧压力和对B侧压力分别为,图5,解析,答案,1,2,3,4,解析将F按照作用效果分解为图示两个方向，,1,2,3,4,3.如图6所示，水平传送带以2 m/s的速度运动，传送带长AB20 m，现在其左端将一工件轻轻放在上面，工件被带动，传送到右端，已知工件与传送带间的动摩擦因数0.1，试求这个工件经过多长时间由传送带左端运动到右端？(g10 m/s2),解析,1,2,3,图6,答案,答案11 s,4,解析工件被放在传送带上时初速度为零，相对于传送带向左运动， 受滑动摩擦力向右，大小为Ffmg， 工件加速度ag，方向水平向右，,1,2,3,由于x020

12、m，故工件达到与传送带同样的速度后与传送带相对静止， 摩擦力为零，随传送带一起运动至B端.,工件由传送带左端运动到右端共用时间为：tt0t111 s.,4,4.如图7所示，倾角为37、足够长的斜面体固定在水平地面上，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从斜面上的A点由静止开始向上做匀加速运动，前进了4.0 m抵达B点时，速度为8 m/s.已知木块与斜面间的动摩擦因数0.5，木块质量m1 kg. (g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8).,解析,1,2,3,(1)木块所受的外力F多大？,答案,答案18 N,图7,4,解析,根据牛顿第二定律得， Fmgsin 37mgcos 37ma1 解得 Fmgsin 37mgcos 37ma1