高一物理寒假专题——牛顿定律人教实验版知识精讲.doc

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1、高一物理寒假专题——牛顿定律人教实验版【本讲教育信息】一.教学内容：寒假专题——牛顿定律［知识结构］【典型例题】一.牛顿第二定律基本表达式：推广：，对系统：……推广：二.对牛顿第二定律的说明1.矢量性：a与F合的方向始终相同，这常是解决问题的突破口。2.瞬时性：a与F合同时产生，同时变化，同时消失。3.独立性：产生的a是物体的总加速度，x方向的合外力产生x方向的加速度，y方向的合外力产生y方向的加速度，作用在物体上的每个力都将独立的产生各自的加速度。4.同体性：、m、a都是相对于同一物体。三.瞬时加速度的分析关键是分析瞬时前后的受力情况和运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。四.两类模型

2、1.钢性绳（或接触面），其弹力可以瞬时变化或消失，不需要形变改变或恢复的时间。2.弹簧（或橡皮绳）：其弹力不能瞬时变化，其形变的改变或恢复形变的时间相对较长。例1.如图所示，一升降机在箱底装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦力，则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中（）A.升降机的速度不断减小B.升降机的加速度不断变大C.先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功D.到最低点时，升降机加速度的值一定大于重力加速度的值解析：选C、D。本题实质上是一个竖直弹簧振子的物理模型问题。当升降机吊索断裂后升降机先做自由落体运动。当底部弹簧刚

3、触地后，由于重力mg大于弹力，所以升降机仍做向下的加速运动，随着弹簧压缩形变增大，向上的弹力也随之增大，所以向下合力及加速度不断变小，直至时，，速度达到最大值，这段运动是速度增大、加速度变小的运动。根据动能定理，即，所以，重力做的功大于弹力做的负功。当升降机从的平衡位置继续向下运动时，由于弹力大于重力，所以加速度方向向上，且不断变大，而速度v不断变小，直至为0，这段过程中，，所以，重力做的功小于弹力做的负功，由此可知选项A、B错，而C正确。把升降机视作一个竖直弹簧振子，如图所示，弹簧刚触地时升降机的位置在A处，升降机向下运动到最低点位置为B处，速度最大的平衡位置为O处，不难判断A处并非为振幅

4、位置，，既然A位置上升降机的加速度，方向向下，那么在最大位移B处，一定大于g，方向向上，选项D正确。启迪：（1）解题的关键是建立力与加速度的瞬时对应关系。AO过程：BO过程：（2）与弹簧振子的模型相联系是解决D项的关键。（3）判定C项这类问题的基本方法是用动能定理建立关系式，并明确各力做功的结果是导致了什么能向什么能转化。五.两类问题：已知运动求力（一）已知运动情况求受力情况或已知受力情况求运动情况，关键是抓住加速度的桥梁作用，基本思路见（体系整合）（二）解题步骤1.确定研究对象（确定原则第一专题已讲）2.画好受力分析图和过程示意图。受力分析和过程分析是相辅相成的，复杂的题目要在每个过程上画

5、好受力分析图。3.建立坐标系，正交分解。一般情况下分解力，通常规定加速度的方向为正方向，有些情况下分解加速度，会使分解的量更少，更为简单。4.列方程。5.求解、验证结果，必要时要进行讨论。（三）动力学问题的常用的解题方法1.假设法（第一专题已讲）2.极限法（或称临界条件法）（第二专题已讲）针对本专题常见的情况，再略作分析。三装置均向左做匀加速运动若：装置①θ角不变，装置②杆的作用力沿杆向上，装置③m与斜面间无相对运动趋势。若：装置①θ增大，装置②杆的作用力偏向杆的下方，装置③m相对斜面有向上运动的趋势，摩擦力沿斜面向下。若：装置①θ减小，装置②杆的作用力偏向杆的上方，装置③m相对斜面有向下运

6、动的趋势，摩擦力沿斜面向上。可见：是状态变化的临界点。3.程序法：按顺序对题目给出的过程进行分析的方法称“程序法”。“程序法”使过程之间的纵向关系更加突出。4.整体法和隔离法（专题一已讲）例1.表演“顶杆”杂技时，一人站在地上（称为“底人”），肩上扛一长6m，质量为5kg的竹竿，一质量为40kg的演员在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底时速度正好为零，假设加速时加速度的大小是减速时的2倍，下滑总时间为3s，则加速阶段竹竿对“底人”的压力为，减速阶段对“底人”的压力为。（g取10m/s2）解析：设最大速度为，则由，得：设加速、减速阶段的加速度大小分别为，则由得：再对竿和竿上演员运用整

7、体法有：结合牛顿第三定律得到：启迪：（1）确定研究对象，做好受力分析是关键，此题运用了“整体法”的思想和公式：（2）运用了“程序法”的思想，抓住了部分和部分，部分和整体之间的关系，结合运动学的公式求解加速度。例2.如图所示，质量为80kg的物体放于安装在小车上的水平磅秤上，沿斜面无摩擦地向下运动，现观察到磅秤示数为600N，则斜面倾角θ为多少？物体对磅秤的静摩擦力为多少？解析：首先以小车、磅秤、物体构成的整体