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高一物理必修一重點知識點:用牛頓運動定律解決問題

時間:2018-09-26 13:38:00   來源:無憂考網(wǎng)     [字體: ]
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  【一】

  考點1:從受力確定運動情況

  牛頓第二定律的內(nèi)容是F=ma,這個公式搭建起了力與運動之間的關(guān)系。

  我們可以通過對物體進行受力分析,研究其合外力,在通過牛頓第二定律F=ma,求出物體的加速度,進而分析物體的運動情況。

  比如,求解物體在某個時刻的位移大小,速度大小,等等。

  考點2:從運動情況確定受力

  同樣,我們也可以從運動學角度出發(fā),通過題中的已知條件,結(jié)合勻變速直線運動的知識及公式,求解出物體的加速度a,進而再通過受力分析,來求解出某個力的大小。

  比如,我們已知斜面上某物體在運動,已知某些運動條件,來求解摩擦力的大小,進而求解滑動摩擦系數(shù)μ。

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  牛頓運動定律的基本解題步驟

  (1)明確研究對象。可以以某一個物體為對象,也可以以幾個物體組成的質(zhì)點組為對象。設每個質(zhì)點的質(zhì)量為mi,對應的加速度為ai,則有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+mnan對此結(jié)論的證明:分別以質(zhì)點組中的每個物體為研究對象用牛頓第二定律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑Fn=mnan,將以上各式等號左、右分別相加,左邊所有力中,凡屬于系統(tǒng)內(nèi)力的,總是成對出現(xiàn)并且大小相等方向相反的,其矢量和必為零,所以最后得到的是該質(zhì)點組所受的所有外力之和,即合外力F合。

  (2)對研究對象進行受力分析。同時還應該分析研究對象的運動情況(包括速度、加速度),并把速度、加速度的方向在受力圖旁邊畫出來。

  (3)若研究對象在不共線的兩個力作用下做加速運動,一般用平行四邊形定則(或三角形定則)解題;若研究對象在不共線的三個以上的力作用下做加速運動,一般用正交分解法解題(注意靈活選取坐標軸的方向,既可以分解力,也可以分解加速度)。

  (4)當研究對象在研究過程的不同階段受力情況有變化時,必須分階段進行受力分析,分階段列方程求解。另外解題中要注意臨界條件的分析。凡是題目中出現(xiàn)“剛好”、“恰好”等字樣的,往往要利用臨界條件。所謂“臨界”,就是物體處于兩種不同的狀態(tài)之間,可以認為它同時具有兩種狀態(tài)下的所有性質(zhì)。在列方程時,要充分利用這種兩重性。

  【二】

  考點1:共點力的平衡條件

  平衡狀態(tài)的定義:

  如果一個物體在力的作用下保持靜止或者勻速直線運動的狀態(tài),我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。

  平衡狀態(tài)的條件:

  在共點力作用下,物體的平衡條件是合力為零。

  考點2:超重和失重

  超重:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象。

  失重:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象。

  考點3:從動力學看自由落體運動

  物體做自由落體運動的條件是:

  1,物體是從靜止開始下落的,即運動的初速度為零。

  2,運動過程中它只受到重力的作用。

  【同步練習題】

  1.物體在共點力作用下,下列說法中正確的是()

  A.物體的速度在某一時刻等于零時,物體就一定處于平衡狀態(tài)

  B.物體相對另一物體保持靜止時,物體一定處于平衡狀態(tài)

  C.物體所受合外力為零時,就一定處于平衡狀態(tài)

  D.物體做勻加速運動時,物體處于平衡狀態(tài)

  解析:本題考查對平衡狀態(tài)的判斷,處于平衡狀態(tài)的物體從運動形式上是處于靜止或勻速直線運動狀態(tài),從受力上看,物體所受合外力為零.某一時刻速度為零的物體,受力不一定為零,故不一定處于平衡狀態(tài),A錯誤;物體相對另一物體靜止時,該物體不一定靜止,如當另一物體做變速運動時,該物體也做變速運動,此時物體處于非平衡狀態(tài),故B錯誤;C選項符合平衡條件的判斷,為正確選項;物體做勻加速運動,所受合外力不為零,所以不是平衡狀態(tài),故D錯誤,選C.

  答案:C

  2.為了測量A、B兩物體之間的滑動摩擦力,某同學設計了如圖所示四個實驗方案.在實驗操作過程中,當測力計讀數(shù)穩(wěn)定時,認為其讀數(shù)即為滑動摩擦力的大小,則測力計測得的滑動摩擦力最準確的方案是()

  解析:A與B選項很難保證物體A勻速運動,D選項中測力計示數(shù)為F與摩擦力的合力,選C.

  答案:C

  3.一運送救災物資的直升飛機沿水平方向勻速飛行.已知物資的總質(zhì)量為m,吊運物資的懸索與豎直方向成θ角.設物資所受的空氣阻力為Ff,懸索對物資的拉力為F,重力加速度為g,則()

  A.Ff=mgsinθB.Ff=mgtanθ

  C.F=mgcosθD.F=mgtanθ

  解析:救災物資勻速飛行,受力平衡,它受到向下的重力mg,向右的阻力Ff和沿細繩斜向上的拉力,可得Ff=mgtanθ,B項正確.

  答案:B