1、学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测高中物理高中物理必修必修1人教版人教版第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律4.4.7习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题习题课：用牛顿运动定律解决几类典型问题学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测3 12学会分析含有弹簧的瞬时问题学会分析含有弹簧的瞬时问题. . 应用整体法和隔离法解决简单的连接体问题应用整体法和隔离法解决简单的连接体问题. . 掌握临界问题的分析方法掌握临界问题的分析方法掌握临界问题的分析方法掌握临界问题的分析方法 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测1
2、1牛顿第二定律的表达牛顿第二定律的表达式：式：Fma瞬时瞬时对应关系对应关系a与与F同时产生、同时产生、同时变化同时变化、同时消失、同时消失a的方向始终与合外力的方向始终与合外力F的方向相同的方向相同2 2受力情况受力情况分析和分析和运动情况运动情况分析分析桥梁：桥梁：加速度加速度学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测一、瞬时一、瞬时加速度问题加速度问题 弹弹力立即消力立即消失失瞬时前后的瞬时前后的受力受力形变量大形变量大恢复需要较长时间恢复需要较长时间刚性绳刚性绳( (或接触面或接触面) ) 弹簧弹簧(或橡皮绳或橡皮绳)不突变不突变学习目标学习目标知识储备知识储备学
3、习探究学习探究自我检测自我检测例例1 1. .如如图中小球质量为图中小球质量为m m，处于静止状态，弹簧与竖处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为直方向的夹角为.则则：(1)绳绳OB和弹簧的拉力各是和弹簧的拉力各是多少？多少？(2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体瞬间，物体受几个力作用？这些力的受几个力作用？这些力的大小是多少？大小是多少？(3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的加速度的大小和方的加速度的大小和方向向 解析解析mgF弹弹FFF=FFmgtan F弹mgcos 在三角形中可得在三角形中可得学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测例例1 1. .如如图
4、中小球质量为图中小球质量为m m，处于静止状态，弹簧与竖处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为直方向的夹角为.则则：(1)绳绳OB和弹簧的拉力各是和弹簧的拉力各是多少？多少？(2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体瞬间，物体受几个力作用？这些力的受几个力作用？这些力的大小是多少？大小是多少？(3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的加速度的大小和方的加速度的大小和方向向 解析解析mgF弹弹F重力和弹力重力和弹力G=mgF弹mgcos . 学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测例例1 1. .如如图中小球质量为图中小球质量为m m，处于静止状态，弹簧与竖处于静止状态，
5、弹簧与竖直方向的夹角为直方向的夹角为.则则：(1)绳绳OB和弹簧的拉力各是和弹簧的拉力各是多少？多少？(2)若烧断绳若烧断绳OB瞬间，物体瞬间，物体受几个力作用？这些力的受几个力作用？这些力的大小是多少？大小是多少？(3)烧断绳烧断绳OB瞬间，求小球瞬间，求小球m的加速度的大小和方的加速度的大小和方向向 解析解析mgF弹弹FFF合mgtan 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律aF合mgtan 方向水平向右方向水平向右学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测如图所示，轻弹簧上端与一质如图所示，轻弹簧上端与一质量为量为m的木块的木块1相连，下端与相连，下端与另一质量为另一质量
6、为M的木块的木块2相连，相连，整个系统置于水平放置的光滑整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块设抽出后的瞬间，木块1、2的的加速度大小分别为加速度大小分别为a1、a2. .重重力加速度大小为力加速度大小为g. .则有则有( () )解析解析静止时静止时mAa10，a2g Ba1g，a2g Ca10，a2mMMg Da1g，a2mMMg mg木板抽走后木板抽走后弹簧不突变弹簧不突变mgFN a1 1=0=0F弹弹针对训练针对训练学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检
7、测如图所示，轻弹簧上端与一质如图所示，轻弹簧上端与一质量为量为m的木块的木块1相连，下端与相连，下端与另一质量为另一质量为M的木块的木块2相连，相连，整个系统置于水平放置的光滑整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态现木板上，并处于静止状态现将木板沿水平方向突然抽出，将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块设抽出后的瞬间，木块1、2的的加速度大小分别为加速度大小分别为a1、a2. .重重力加速度大小为力加速度大小为g. .则有则有( () )解析解析静止时静止时MAa10，a2g Ba1g，a2g Ca10，a2mMMg Da1g，a2mMMg MgFN木板抽走后木板抽走后弹簧不
8、突变弹簧不突变F弹弹FN消失消失Mg+F弹弹mga2mMMg C针对训练针对训练学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测二二. . 整体法和隔离法在连接体问题中的应用整体法和隔离法在连接体问题中的应用不涉及各物体之不涉及各物体之间的相互作用力间的相互作用力整体法整体法整个连接体系统整个连接体系统隔离法隔离法优点优点某一物体某一物体( (或一部分或一部分) )优点优点单个物体受力情况单个物体受力情况单个过程运动情形单个过程运动情形物体的加物体的加速度相同速度相同加速度相同加速度相同或或不相同均适用不相同均适用学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测
9、例例2 2. .如图所示，如图所示， 两个用两个用轻线相连的位于光滑水平轻线相连的位于光滑水平面上的物块，质量分别为面上的物块，质量分别为m1和和m2.拉力拉力F1和和F2方向相方向相反反，与轻线沿同一水与轻线沿同一水 平直平直线线，且且F1F2.试求在两个试求在两个物块运动过程中轻线的拉物块运动过程中轻线的拉力力FT的大小的大小解析解析以两物块整体为研究对象以两物块整体为研究对象F1F2(m1m2)a 隔离物块隔离物块m1FT学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测三三. .动力学中的临界问题分析动力学中的临界问题分析临界问题临界问题最小最小 最大最大刚好刚好在某些物
10、在某些物理情景中理情景中最大值最大值最小值最小值常见类型常见类型弹力突变的临界条件弹力突变的临界条件摩擦力突变临界条件摩擦力突变临界条件学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测例例3 3. .如图所示，细线的如图所示，细线的一端固定在倾角为一端固定在倾角为45的的光滑楔形滑块光滑楔形滑块A的顶端的顶端P处处，细线的另一端拴一质量为细线的另一端拴一质量为m的小球的小球(1)当滑块至少以多大的加当滑块至少以多大的加速度速度a向左运动时，小球对向左运动时，小球对滑块的压力等于零滑块的压力等于零？ (2)当滑块以当滑块以a2g的加速的加速度向左运动时，线中拉力度向左运动时，线中
11、拉力为多大？为多大？解析解析水平方向水平方向mgFNF牛顿第二定律牛顿第二定律竖直方向竖直方向学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测例例3 3. .如图所示，细线的如图所示，细线的一端固定在倾角为一端固定在倾角为45的的光滑楔形滑块光滑楔形滑块A的顶端的顶端P处处，细线的另一端拴一质量为细线的另一端拴一质量为m的小球的小球(1)当滑块至少以多大的加当滑块至少以多大的加速度速度a向左运动时，小球对向左运动时，小球对滑块的压力等于零滑块的压力等于零？ (2)当滑块以当滑块以a2g的加速的加速度向左运动时，线中拉力度向左运动时，线中拉力为多大？为多大？解析解析mgFNF由上
12、述两式解得由上述两式解得a=g学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测例例3 3. .如图所示，细线的如图所示，细线的一端固定在倾角为一端固定在倾角为45的的光滑楔形滑块光滑楔形滑块A的顶端的顶端P处处，细线的另一端拴一质量为细线的另一端拴一质量为m的小球的小球(1)当滑块至少以多大的加当滑块至少以多大的加速度速度a向左运动时，小球对向左运动时，小球对滑块的压力等于零滑块的压力等于零？ (2)当滑块以当滑块以a2g的加速的加速度向左运动时，线中拉力度向左运动时，线中拉力为多大？为多大？解析解析mgF小球将小球将“飘飘”离斜面离斜面a=2g牛顿第二定律牛顿第二定律学习目标
13、学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测解析解析1 .1 .如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为m和和2m的的A和和B两球用轻弹两球用轻弹簧连接簧连接，A球用细线悬挂起球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，来，两球均处于静止状态，如果将悬挂如果将悬挂A球的细线剪断，球的细线剪断，此时此时A和和B两球的瞬时加速两球的瞬时加速度度aA、aB的大小分别是的大小分别是( () )AaA0，aB0BaAg，aBgCaA3g，aBgDaA3g，aB0瞬时加速度问题瞬时加速度问题2mgFB球原来受力球原来受力剪断细线后弹簧不突变剪断细线后弹簧不突变aB0学习目标学习目标知识储备知识储备学
14、习探究学习探究自我检测自我检测解析解析1 .1 .如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为m和和2m的的A和和B两球用轻弹两球用轻弹簧连接簧连接，A球用细线悬挂起球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，来，两球均处于静止状态，如果将悬挂如果将悬挂A球的细线剪断，球的细线剪断，此时此时A和和B两球的瞬时加速两球的瞬时加速度度aA、aB的大小分别是的大小分别是( () )AaA0，aB0BaAg，aBgCaA3g，aBgDaA3g，aB0瞬时加速度问题瞬时加速度问题mgFTA球原来受力球原来受力剪断细线剪断细线aA3gFFT消失消失D学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测2
15、两个叠加在一起的滑块，置两个叠加在一起的滑块，置于固定的于固定的、倾角为倾角为的斜面上，的斜面上，如图所示，滑块如图所示，滑块A、B质量分别质量分别为为M、m，A与与斜面间的动摩擦斜面间的动摩擦因数为因数为1，B与与A之间的动摩擦之间的动摩擦因数为因数为2，已知两滑块都从静已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块滑下，滑块B受到的摩擦力受到的摩擦力( () )A等于零等于零 B方向沿斜面向上方向沿斜面向上C大小等于大小等于1mgcos D大小等于大小等于2mgcos 解析解析整体法和隔离法的应用整体法和隔离法的应用整体整体(M+m)gFN牛顿第二定律牛顿第
16、二定律Ff学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测2两个叠加在一起的滑块，置两个叠加在一起的滑块，置于固定的于固定的、倾角为倾角为的斜面上，的斜面上，如图所示，滑块如图所示，滑块A、B质量分别质量分别为为M、m，A与与斜面间的动摩擦斜面间的动摩擦因数为因数为1，B与与A之间的动摩擦之间的动摩擦因数为因数为2，已知两滑块都从静已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块滑下，滑块B受到的摩擦力受到的摩擦力( () )A等于零等于零 B方向沿斜面向上方向沿斜面向上C大小等于大小等于1mgcos D大小等于大小等于2mgcos 解析解析整体法
17、和隔离法的应用整体法和隔离法的应用隔离隔离BmgFNFf牛顿第二定律牛顿第二定律BC学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测3如图所示，质量为如图所示，质量为4 kg的小的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知已知g10 m/s2，求求：(1)当汽车以当汽车以a2 m/s2向右匀减向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以当汽车以a10 m/s2向右匀向右匀减速行驶时，细线对小球的拉减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后
18、壁的压力力和小球对车后壁的压力解析解析牛顿第二定律牛顿第二定律动力学中的临界问题动力学中的临界问题 mgFNFT1学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测3如图所示，质量为如图所示，质量为4 kg的小的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知已知g10 m/s2，求求：(1)当汽车以当汽车以a2 m/s2向右匀减向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以当汽车以a10 m/s2向右匀向右匀减速行驶时，细线对小球的拉减速行驶时
19、，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力力和小球对车后壁的压力解析解析设车后壁弹力为设车后壁弹力为0时时( (临界条临界条件件) )的加速度为的加速度为a0动力学中的临界问题动力学中的临界问题 mgFNFT1所以小球飞起来，所以小球飞起来，FN0学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测3如图所示，质量为如图所示，质量为4 kg的小的小球用细绳拴着吊在行驶的汽车球用细绳拴着吊在行驶的汽车后壁上，绳与竖直方向夹角为后壁上，绳与竖直方向夹角为37.已知已知g10 m/s2，求求：(1)当汽车以当汽车以a2 m/s2向右匀减向右匀减速行驶时，细线对小球的拉力速行驶时，细线对小球的
20、拉力和小球对车后壁的压力和小球对车后壁的压力(2)当汽车以当汽车以a10 m/s2向右匀向右匀减速行驶时，细线对小球的拉减速行驶时，细线对小球的拉力和小球对车后壁的压力力和小球对车后壁的压力解析解析设此时绳与竖直方向的夹角设此时绳与竖直方向的夹角为为，动力学中的临界问题动力学中的临界问题 mgFT2 所以小球飞起来，所以小球飞起来，FN0F学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测4.如图所示，质量分别为如图所示，质量分别为m1和和m2的物块的物块A、B，用劲用劲度系数为度系数为k k的轻弹簧相的轻弹簧相连当用力连当用力F沿倾角为沿倾角为的的固定光滑斜面向上拉两物固定光滑斜面向上拉两物块，使之共同加速运动时，块，使之共同加速运动时，弹簧的伸长量为多少？弹簧的伸长量为多少？解析解析根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律整体法和隔离法的应用整体法和隔离法的应用(m1+m2) gFN整体整体隔离隔离Am1 gFNAkx学习目标学习目标知识储备知识储备学习探究学习探究自我检测自我检测再见再见
