高中物理第五章研究力和运动的关系本章整合课件沪科版必修1
高中物理沪科版必修1课件： 第5章 5.2 探究加速度与力、质量的关系
探
究 接的办法就是用刻度尺测量位移并用秒表测量时间，然后由 a＝T2x2算出．
当 堂 达 标
(3)应用加速度与位移成正比
• 固
双
典 例
由于 a＝T2x2，如果测出两个初速度为零的匀加速运动在相同时间内发生 基
剖 析
的位移为 x1、x2，则位移之比就是加速度之比，即：aa12＝__xx_12_.
返 首 页
• 固
双
纸带上标上号码．
基
典
例 剖
8．计算出每次实验所得纸带的加速度值及小车与砝码的总质量填入表格
析
2.
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表格 2 物体受到的外力一定，加速度与质量的关系
知 识
实验
探
究
次数
1
2
典 例
3
剖
析
4
加速度 a/(m·s－2)
小车与砝码 总质量 M/kg
小车与砝码总质
量的倒数M1 /kg－1
当 堂 达
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇，谁就心想事成。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 14、谁要是自己还没有发展培养和教育好，他就不能发展培养和教育别人。2021年9月15日星期三2021/9/152021/9/152021/9/15 15、一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。2021年9月2021/9/152021/9/152021/9/159/15/2021 16、教学的目的是培养学生自己学习，自己研究，用自己的头脑来想，用自己的眼睛看，用自己的手来做这种精神。2021/9/152021/9/15September 15, 2021 17、儿童是中心，教育的措施便围绕他们而组织起来。2021/9/152021/9/152021/9/152021/9/15
2018版高中物理沪科版必修1课件：第5章 研究力和运动的关系 5-4 牛顿运动定律的案例分析 精品
123
解析 答案
(3)汽车牵引力的大小. 答案 6×103 N 解析 设开始加速过程中汽车的加速度为a1 s0＝12a1t1 2 由牛顿第二定律有：F－f＝ma1 联立上述两式解得F＝f＋ma1＝6×103 N
123
解析 答案
本课结束
例3 质量为m＝2 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面之间的动摩 擦因数μ＝0.5，现在对物体施加如图3所示的力F，F＝10 N，θ＝37° (sin 37°＝0.6)，经t1＝10 s后撤去力F，再经一段时间，物体又静止， (g取10 m/s2)则： (1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态. 答案 见解析
力，取g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，
求：(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间；
答案 2 s
图4
解析 答案
(2)人在离C点多远处停下？
答案 12.8 m 解析 人在水平面上滑行时，水平方向只受到地面的摩擦力作用.设在水 平面上人减速运动的加速度为a′，由牛顿第二定律得μmg＝ma′ 设人到达C处的速度为v，则由匀变速直线运动规律得 人在斜面上下滑的过程：v2＝2aL 人在水平面上滑行时：0－v2＝－2a′s 联立以上各式代入数据解得s＝12.8 m
达标检测
1.(从受力确定运动情况)一个滑雪运动员从静止开始 沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，如图5所示，滑 雪板与雪地间的动摩擦因数是0.04，求5 s内滑下来 的路程和5 s末速度的大小(运动员一直在山坡上运 动).(小数点后保留一位有效数字)
答案 58.2 m 23.3 m/s
图5
123
解析 答案
赛总决赛.她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛中表现抢眼.如图4所
高中物理第5章研究力和运动的关系章末总结课件沪科版必修13
(2)如果传送带长度L＝20 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端. 答案 7 s 解析 因为20 m>8 m， 所以物块速度达到传送带的速度后，摩擦力变为0， 此后物块与传送带一起做匀速运动， 物块匀速运动的时间 t2＝L－v s1＝204－8 s＝3 s 故物块到达传送带右端的时间t′＝t1＋t2＝7 s.
第5章 研究力和运动的关系
章末总结
内容索引
网络构建
题型探究
重点难点 各个击破
达标检测
当堂检测 巩固反馈
网络构建
研究力 和运动 的关系
牛顿第 一定律
内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 直到 外力迫使它改变运动状态为止
力是 改变物体运动状态 的原因 理解 一切物体在任何情况下都具有惯性，惯性大小
(3)风力F的大小. 答案 7.5 N
解析 加速阶段的加速度大小 a1＝ΔΔvt ＝5 m/s2
由牛顿第二定律得F－μmg＝ma1， 解得F＝7.5 N
123
解析 答案
3.(传送带问题)如图7所示，水平传送带以2 m/s的速度匀速运动，传送带 长AB＝20 m，今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μ＝0.1，(g＝10 m/s2)试求： (1)工件开始时的加速度a；
例3 如图4所示，水平传送带正在以v＝4 m/s的速度匀速顺时针转动，质 量为m＝1 kg的某物块(可视为质点)与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.1，将 该物块从传送带左端无初速度地轻放在传送带上(g取10 m/s2).
图4 (1)如果传送带长度L＝4.5 m，求经过多长时间物块将到达传送带的右端； 答案 3 s
由 质量 唯一决定
「精品」高中物理第5章研究力和运动的关系5.1牛顿第一定律学案沪科版必修1
5．1 牛顿第一定律[目标定位] 1.知道关于运动和力的两种对立的观点.2.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.3.理解牛顿第一定律的内容及意义.4.理解惯性的概念，会解释有关的惯性现象．一、伽利略的实验和牛顿的总结[问题设计]1．日常生活中，我们有这样的经验：马拉车，车就前进，停止用力，车就停下来．是否有力作用在物体上物体才能运动呢？马不拉车时，车为什么会停下来呢？答案不是．车之所以会停下来是因为受到阻力的作用．2．阅读课本“重新习惯地球上的生活”部分后请思考：如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力的作用，水平面上运动的物体会怎样？答案如果没有摩擦阻力，也不受其他任何力，水平面上运动的物体将保持这个速度永远运动下去．3．伽利略是如何由理想实验得出结论的？答案理想实验再现：如图甲所示，让小球沿一个斜面由静止滚下，小球将滚上另一个斜面．如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度．如果减小第二个斜面的倾斜角度，如图乙所示，小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程．继续减小第二个斜面的倾斜角度，如图丙所示，使它最终成为水平面，小球就再也达不到原来的高度，而将沿水平面以恒定的速度永远运动下去．[要点提炼]1．关于力和运动的两种对立的观点(1)亚里士多德的观点：力是维持运动的原因，这种错误的观点统治了人们的思维近两千年．(2)伽利略的观点(伽利略第一次提出)：力不是维持运动的原因，它只是使物体加速或减速的原因．2．牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止．3．对牛顿第一定律的理解(1)定性说明了力和运动的关系．①说明了物体不受外力时的运动状态：匀速直线运动状态或静止状态．②说明力是改变物体运动状态即产生加速度的原因．(2)揭示了一切物体都具有的一种固有属性——惯性．因此牛顿第一定律也叫惯性定律．4．物体运动状态的变化即物体运动速度的变化，有以下三种情况：(1)速度的方向不变，只有大小改变．(物体做直线运动)(2)速度的大小不变，只有方向改变．(物体做曲线运动)(3)速度的大小和方向同时发生改变．(物体做曲线运动)二、惯性有大小吗？[问题设计]坐在公共汽车里的人，当车突然启动时，有什么感觉？当运动的汽车突然停止时，又有什么感觉？解释上述现象．答案当汽车突然启动时，人身体后倾．当汽车突然停止时，人身体前倾．这是因为人具有惯性，原来人和车一起保持静止状态，当车突然启动时，人的身体下部随车运动了，但身体上部由于惯性保持原来的静止状态，所以会向后倾；原来人和车一起运动，当车突然停止时，人的身体下部随车停止了，但身体上部由于惯性保持原来的运动状态，故向前倾．[要点提炼]1．惯性：物体保持匀速直线运动或静止状态的特性，叫做惯性．2．惯性是物体的固有属性，一切物体都具有惯性．3．质量是物体惯性大小的唯一量度，质量越大，惯性越大．4．惯性与力的关系(1)惯性不是力，而是物体本身固有的一种属性，因此物体“受到了惯性作用”、“产生了惯性”、“受到惯性力”等说法都是错误的．(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．5．惯性的表现(1)不受力时，惯性表现为保持原来的匀速直线运动状态或静止状态，有“惰性”的意思．(2)受力时，惯性表现为运动状态改变的难易程度．质量越大，惯性越大，运动状态越难改变．[延伸思考]人能推动冰面上的重箱子，用同样的力却推不动粗糙地面上不太重的箱子，是不是冰面上的重箱子惯性小于粗糙地面上不太重的箱子呢？为什么？答案不是．质量是物体惯性大小的唯一量度，重箱子的惯性大于轻箱子的惯性．判断物体惯性的大小应在相同情况下比较，比如用同样的力推都处于冰面上或都处于粗糙地面上质量不同的物体，比较哪个物体的运动状态更容易改变．一、对伽利略理想实验的认识例1理想实验有时能更深刻地反映自然规律．伽利略设计了一个如图1所示的理想实验，他的设想步骤如下：图1①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的高度；④继续减小第二个斜面的倾角，最后使它成为水平面，小球将沿水平面做持续的匀速运动．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．下列有关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是推论解析本题是在可靠事实的基础上进行合理的推理，将实验理想化，并符合物理规律，得到正确的结论．而②是可靠事实，因此放在第一步，③、①是在斜面上无摩擦的设想，最后推导出水平面上的理想实验④.因此正确顺序是②③①④.答案②③①④ B二、对牛顿第一定律的理解例2(多选)由牛顿第一定律可知( )A．物体的运动是依靠惯性来维持的B．力停止作用后，物体的运动就不能维持C．物体做变速运动时，一定有外力作用D．力是改变物体惯性的原因解析物体具有保持原来静止状态或匀速直线运动状态的性质叫做惯性，由于惯性的存在，物体才保持原来的运动状态，A对．力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动的原因，B错，C对．惯性是物体的固有属性，力不能改变物体的惯性大小，D错．答案AC针对训练如图2所示，小球A静止放在小车的光滑底板上(设小车底板足够长)，当小车受到水平向右的力F作用时，小车从静止开始在水平面上做加速直线运动，则小球A相对于地的运动情况( )图2A．做匀速直线运动B．处于静止状态C．做与小车同方向速度越来越大的直线运动D．做与小车反方向速度越来越大的直线运动答案 B解析 对小球受力分析可知，车内的小球只受竖直方向的重力和支持力，这两个力是一对平衡力，小球所受合外力为零，所以无论车厢如何运动，小球相对于地面仍然处于静止状态，B 正确．三、惯性的理解例3 关于物体的惯性，下列有关说法正确的是( )A ．物体抵抗运动状态变化的性质是惯性B ．已知月球上的重力加速度是地球上的16，故一个物体从地球移到月球惯性减小为原来的16C ．同一物体运动越快越难停止运动，说明物体的速度越大，其惯性越大D ．由于巨轮惯性很大，施力于巨轮，经过很长一段时间后惯性变小答案 A解析 惯性是指物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质，所以物体抵抗运动状态变化的性质是惯性，其大小和物体的质量有关系，与物体的运动状态及是否受力无关，A 正确，C 、D 错误；在月球上和在地球上，重力加速度的大小不一样，所受的重力大小也就不一样了，但质量不变，惯性也不变，B 错误．1．(对伽利略理想实验的认识)(多选)关于伽利略的理想实验，下列说法正确的是( )A ．只要接触面摩擦相当小，物体在水平面上就能匀速运动下去B ．这个实验实际上是永远无法做到的C ．使用气垫导轨，就能使实验成功D ．虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上答案 BD解析 只要接触面摩擦存在，物体就受到摩擦力的作用，物体在水平面上就不能匀速运动下去，故A 错误．没有摩擦是不可能的，这个实验实际上是永远无法做到的，故B 正确．若使用气垫导轨进行理想实验，可以提高实验精度，但是仍然存在摩擦力，故C 错误；虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，故D 正确．2．(对牛顿第一定律的理解)(多选)关于牛顿第一定律的理解正确的是( )A ．不受外力作用时，物体的运动状态保持不变B ．物体做变速运动时，一定受外力作用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的结果D．飞跑的运动员，由于遇到障碍而被绊倒，这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态答案ABD解析牛顿第一定律描述的是物体不受外力作用时的状态，即总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，A正确；牛顿第一定律揭示了力和运动的关系，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．物体做变速运动说明运动状态在改变，B正确．在水平地面上滑动的木块最终停下来，是由于摩擦阻力的作用而改变了运动状态．飞跑的运动员，遇到障碍而被绊倒，是因为他受到外力作用迫使他改变了原来的运动状态，C错误，D正确．3．(力与运动的关系)某人用力推一下原来静止在水平面上的小车，小车便开始运动，以后改用较小的力就可以维持小车做匀速直线运动，可见( )A．力是维持物体速度不变的原因B．力是维持物体运动的原因C．力是改变物体惯性的原因D．力是改变物体运动状态的原因答案 D解析力是改变物体运动状态的原因，小车原来静止，在力的作用下小车开始运动，是力使其运动状态发生了改变．用较小的力就能使小车做匀速直线运动是推力与摩擦力的合力为零的缘故．4．(对惯性的理解)物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质称为惯性．下列有关惯性的说法中，正确的是( )A．乘坐汽车时系好安全带可减小惯性B．运动员跑得越快惯性越大C．宇宙飞船在太空中也有惯性D．汽车在刹车时才有惯性答案 C解析乘坐汽车时系好安全带，不是可以减小惯性，而是在紧急刹车时可以防止人由于惯性的作用飞离座椅，所以A错误；质量是物体惯性大小的惟一量度，与物体的速度的大小无关，所以B、D错误；一切物体都有惯性，在太空中宇宙飞船的质量是不变的，所以其惯性也不变，所以C正确．题组一伽利略的理想实验1．(多选)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用．下列说法符合历史事实的是( )A．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变B．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有一定的速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去C．笛卡儿指出：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D．牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质答案BCD解析亚里士多德认为物体的运动需要力来维持，A错误；伽利略通过“理想实验”得出：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去，B正确；笛卡儿指出：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，C正确；由牛顿第一定律知，D正确．2．(多选)如图1是伽利略的“理想实验”，根据该实验下列说法正确的是( )图1A．该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据B．该实验是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础，故其结果并不可信C．该实验充分证实了亚里士多德“力是维持物体运动的原因”的结论D．该实验是说明了物体的运动不需要力来维持答案AD解析该实验为牛顿第一定律的提出提供了有力的实验依据，故A正确．虽然是想象中的实验，但是它建立在可靠的实验基础上，其结果是可信的，故B错误．伽利略由此推翻了亚里士多德的观点，认为力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因，故C错误．该实验是说明了物体的运动不需要力来维持，故D正确．3．伽利略的理想斜面实验的意义是( )A．证明了力不是维持物体运动的原因B．证明了力是维持物体运动的原因C．证明小球总能滚到另一斜面上的同一高度D．证明小球总能在水平面上做匀速直线运动答案 A解析伽利略的理想斜面实验证明力不是维持物体运动的原因，没有力作用的物体能保持原来的运动状态，故A正确，B错误．伽利略的理想斜面实验证明了运动的物体具有惯性，故C、D错误．题组二对牛顿第一定律的理解4．下列说法正确的是( )A．牛顿第一定律是科学家凭空想象出来的，没有实验依据B．牛顿第一定律无法用实验直接验证，因此是不成立的C．理想实验的思维方法与质点概念的建立一样，都是一种科学抽象的思维方法D．由牛顿第一定律可知，静止的物体一定不受外力作用答案 C解析牛顿第一定律是在理想实验的基础上经过合理归纳总结出来的，虽无法用实验来直接验证，但它是成立的，故A、B错误；理想实验的思维方法与质点概念的建立相同，都是突出主要因素、忽略次要因素的科学抽象的思维方法，故C正确；物体静止时不受外力或合力为零，故D错误．5．(多选)下列物理现象中，可以用牛顿第一定律解释的是( )A．必须有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就要静止下来B．物体如果向正北方向运动，其受外力方向必须指向正北C．如果没有外力作用，运动的物体将继续以同一速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向D．力不是维持物体运动的原因，而是改变物体运动状态的原因答案CD解析一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态不变，直到有外力迫使它改变这种状态为止．没有外力作用时，物体可以做匀速直线运动，不一定静止，故A错误；物体向正北方向做匀速直线运动时，可以不受外力，当有向正北方向力的作用时，它向正北运动的速度会变大，当有向正南方向力的作用时，它向正北运动的速度会减小，但仍可以向正北方向运动，B错误；C、D两种说法均符合牛顿第一定律，C、D正确．6．如图2所示，桌面上有一上表面光滑的木块，木块上有一小球，快速向右拉动木块，小球的位置可能落在桌面上的哪点( )图2A．A点B．B点C．O点D．无法确定答案 C解析小球在水平方向上不受摩擦力的作用，水平方向运动状态不变，在重力的作用下，小球落在O点，故选C.7．如图3所示，在一辆表面光滑且足够长的小车上，有质量为m1和m2的两个小球(m1>m2)，两个小球随车一起运动，当车突然停止运动时，若不考虑其他阻力，则两个小球( )图3A．一定相碰B．一定不相碰C．不一定相碰D．无法确定答案 B解析小车表面光滑，因此两小球在水平方向上没有受到外力的作用．原来两个小球与小车具有相同的速度，当车突然停止运动时，由于惯性，两个小球的速度不变，所以不会相碰．8. 如图4所示，一个劈形物体A，各面均光滑，放在固定的斜面上，上表面水平，在上表面上放一光滑的小球B，劈形物体A从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )图4A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则曲线D．抛物线答案 B解析小球原来静止时受重力和支持力作用，其合力为零．当劈形物体A由静止释放，A应沿斜面下滑，故B也将运动，运动状态就要发生改变，但由于惯性，小球原来速度为零，没有水平或其他方向上的速度，而小球又光滑，除竖直方向有合力外，其他方向上没有合力，因为力是使物体运动状态改变的原因，故小球只能在竖直方向上运动，在碰到斜面之前，运动轨迹应为一条直线，即竖直向下的直线．题组三对惯性的理解9．下列关于惯性的说法正确的是( )A．质量越大，物体的惯性越大B．物体的运动状态改变了，则惯性大小随之变化C．惯性是物体在匀速直线运动或静止时才表现出来的性质D．由于子弹的速度越大，其杀伤力就越大，所以子弹的惯性大小与其速度大小有关答案 A解析物体在任何状态下均有惯性，并且物体的惯性大小只与质量有关，和物体的速度无关，A正确，B、C、D错误．10．对下列现象解释正确的是( )A．在一定拉力的作用下，车沿水平面匀速前进，没有这个拉力，小车就会停下来，所以力是维持物体运动状态的原因B．向上抛出的物体由于惯性，所以向上运动，以后由于重力作用，惯性变小，所以速度也越来越小C．急刹车时，车上的乘客由于惯性一样大，所以都会向前倾倒D．质量大的物体运动状态不容易改变，是由于物体的质量越大，惯性越大答案 D解析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，A错．惯性仅由物体的质量大小决定，与受力无关，B错，D对．车上的乘客质量不一样，故惯性也不一样大，C错．11．关于惯性，下列说法正确的是( )A．物体自由下落时，速度越来越大，所以物体的惯性消失B．物体被上抛后，速度越来越小，是因为物体具有的惯性越来越大C．质量相同的物体，速度较大的惯性一定大D．质量是物体惯性大小的唯一量度，惯性与速度及物体的受力情况无关答案 D解析质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的惯性与速度及受力情况无关，故A、B、C错误，D正确．12．(多选)小轩很喜欢爸爸新买的数码照相机，在旅途中拍下了火车内桌面上塑料杯瞬间的不同状态，如图5中的甲、乙、丙所示．则下列关于火车运动状态的判断可能正确的是( )图5A．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向左减速B．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右加速，丙图中火车突然向左加速C．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向右减速，丙图中火车突然向右加速D．甲图中火车在匀速运动，乙图中火车突然向左加速，丙图中火车突然向右减速答案AC解析题图甲中，塑料杯相对于桌面的位置没有发生改变，因此它们的运动状态是相同的，说明此时在匀速运动，题图乙中，塑料杯向右倾倒，说明火车突然向左加速(或向右减速)，因为，火车突然向左加速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着加速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向右倾倒，火车向右减速时的情形也可用类似的方法解释；题图丙中，塑料杯向左倾倒，说明火车突然向左减速(或向右加速)，因为，火车突然向左减速时，塑料杯的下部由于摩擦也随着减速，而上部由于惯性仍保持原来的运动状态，所以才会向左倾倒，火车向右加速时的情形也可用类似的方法解释，所以，题图甲中火车在匀速运动，题图乙中火车突然向左加速(或向右减速)，题图丙中火车突然向左减速(或向右加速)，选项A、C 正确．13．(多选)下面是摘自上个世纪美国报纸上的一篇小文章：阿波罗登月火箭在脱离地球飞向月球的过程中，飞船内宇航员通过无线电与在家中上小学的儿子汤姆通话．宇航员：“汤姆，我们现在已关闭火箭上所有发动机，正向月球飞去．”汤姆：“你们关闭了所有发动机，那么靠什么力量推动火箭向前运动？”宇航员犹豫了半天，说：“我想大概是伽利略在推动火箭向前运动吧．”若不计星球对火箭的作用力，由上述材料可知下列说法正确的是( )A．汤姆问话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”B．宇航员答话所体现的物理思想是“力是维持物体运动的原因”C．宇航员答话所体现的物理思想是“物体运动不需要力来维持”D．宇航员答话的真实意思是火箭正在依靠惯性飞行答案ACD。
高中物理沪科版课件 必修一 第五章 研究力和运动的关系 5-3
知 识 脉 络
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牛 顿 第 二
定 律
[先填空] 1．牛顿第二定律：物体的加速度跟受到的作用力 成正比，跟物体的质量成 反比． 2．数学表达式： (1)等式：F＝ kma 均选国际单位．
F a ∝m
或
F∝ ma .
，F＝ ma (F 合＝ma)，k＝1 的条件：F、m、a 的单位
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图 531
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探讨 1：突然撤掉力 F 的瞬间，物体的速度为多少？有加速度吗？
【提示】 速度为零，有加速度．
探讨 2：加速度的方向如何？大小为多少？
F 【提示】 加速度的方向水平向右，大小为 a＝m.
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[核心点击] 1．牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小 和方向的决定因素． 2．牛顿第二定律的五点说明 因果性 只要物体所受合外力不为 0(无论合外力多么小)，物体就获得加速 度，即力是产生加速度的原因 物体加速度的方向与物体所受合外力的方向总是相同的， 加速度的 方向由合外力的方向决定
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(2)公式的理解： ①物体同时受到几个力的作用，公式中的 F 应为 合力； ②加速度 a 的方向始终与力 F 的方向 相同；可以选取两个相互正交的方向， 分别列出牛顿第二定律的分量形式，即： Fx＝max Fy＝may. 3．1 N 的定义：使质量是 1kg 为 1 N.
2 1m/s 的物体产生
【答案】 4.4 m/s 8.8 m
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动力学问题的解题步骤 1．选取研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体，可 以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体． 2．分析研究对象的受力情况和运动情况．注意画好受力分析图，明确物体 的运动过程和运动性质． 3．选取正方向或建立坐标系．通常以加速度的方向为正方向或以加速度方 向为某一坐标轴的正方向．
高中物理第5章研究力和运动的关系微型专题3课件沪科版必修1
A.m1m＋1m2F
√B.m1m＋2m2F
C.F
D.mm12F
解析 对A、B整体受力分析，则F＝(m1＋m2)a， 所以 a＝m1＋F m2 以 B 为研究对象，则 F′＝m2a＝m1m＋2m2F.
图4
解析
答案
针对训练2 如图5所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小 恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面，再沿斜面，最后竖直向上运动.在 三个阶段的运动中，线上拉力的大小
解得 F′＝m a′2＋g2＝ 5mg.
解析
答案
三、整体法和隔离法在连接体问题中的应用
1.整体法：把整个连接体系统看做一个研究对象，分析整体所受的外力， 运用牛顿第二定律列方程求解.其优点在于不涉及系统内各物体之间的相 互作用力. 2.隔离法：把系统中某一物体(或一部分)隔离出来，作为一个单独的研究 对象进行受力分析，列方程求解.其优点在于将系统内物体间相互作用的 内力转化为研究对象所受的外力，容易看清单个物体的受力情况或单个过 程的运动情形.
解析
答案
针对训练1 如图2所示，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与 另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处 于静止状态.现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2 的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g.则有
A.a1＝0，a2＝g
B.a1＝g，a2＝g
例2 如图3所示，细线的一端固定在倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端 P处，细线的另一端拴一质量为m的小球.
图3 (1)当滑块至少以多大的加速度a向左运动时，小球对滑块的压力等于零？ 答案 g
解析
答案
(2)当滑块以a′＝2g的加速度向左运动时，线中拉力为多大？ 答案 5mg 解析 当滑块向左的加速度a′>g时，小球将“飘” 离斜面而只受线的拉力和重力的作用，受力分析如 图乙所示， 此时细线与水平方向间的夹角α<45°.由牛顿第二定 律得F′cos α＝ma′，F′sin α＝mg，
高中物理 5.2 探究加速与力、质量的关系课件 沪科版必修1
(的3)加在速此度实，验其(sh中íy求àn得)中的，加需速要度测a的得表每达一式个为牵：引_力__a对＝__应ΔD_t2_2_－2.sΔDt12 (用Δt1、Δt2、D、s表示)
解析 (jiě xī)
挡光片通过光电门这段
时间内的平均速度等于
瞬时速度
( D )2 ( D )2
v22 v12 2as a
第四页，共16页。
2．实验数据的处理方法(fāngfǎ)——图像法、“化曲为
直”法
(1)研究加速度a 和力F 的关系
以加速度a 为纵坐标，以力F 为横坐标，根据测量数据
描点通，过然(后tō作ng出gu图ò)原像点，的如直图线所示，若图像是一
条
，就能说明a 与F 成正比．
第五页，共16页。
(2)研究加速度a 与物体质量m 的关系 如图甲所示，因为a-m 图像是曲线，检查(jiǎnchá)a-m 图 像是不是双曲线，就能判断它们之间是不是反比例关系， 但检查(jiǎnchá)这条曲线是不是双曲线，相当困难． 若a 和m 成反比，则a与1/m 必成 正．比我(z们hè采ng取bǐ)“化曲 为直”的方法，以a 为纵坐标，以1/m 为横坐标，作出a1/m 图像，若a-1/m 图像是一条直线，如图乙所示，说明a
次数
1 23456
小车加速度 a/(m·s－2)
砂和小桶的 质量m/kg
拉力F/N
第八页，共16页。
8．保持砂和小桶的质量不 次数
12 3 4 5 6
变，在小车上加放砝码，重 复上面的实验，求出相应 (xiāngyīng)的加速度，并设 计表格如下．根据实验结果
小车加速度 a/(m·s－2)
小车质量M/kg
解析 法一：取下牵引砝码，滑行器放在任意(rènyì)位置都不动
2017_2018学年高中物理第五章研究力和运动的关系5.1牛顿第一定律课件沪科版必修120170908430
知识点一
知识点二
对牛顿第一定律的理解 问题导引 将一本书平放在桌子上,用力猛推它一下,看看当推力停止作用 时,书是否也立刻停止运动了? 在书的下面垫几支圆柱形的铅笔,再用力推动书本(如图),看看当 推力停止作用时,情况与没垫铅笔时有什么不同?为什么?
要点提示:不是;垫铅笔时书滑行时间和距离更长;因为初速度相 同,阻力变小。
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二、伽利略的实验和牛顿的总结 1.伽利略的实验 实验设计思想→运动的小车能够停下来是由于它受到摩擦力和 空气阻力作用的结果,伽利略基于摩擦阻力使小车的速度改变这一 可靠事实,设计了一个无摩擦阻力的理想实验 ↓ 具体做法与推理→让一小球沿一个斜面由静止滚下,小球紧接着 滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将滚到原来的高度;如果减小 第二个斜面的倾角,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更 长的路程。继续减小第二个斜面的倾角,使它最终成为水平面,小 球就沿着水平面以恒定速度永远地运动下去 ↓ 从实验总结得结论→力不是维持运动的原因,力是使物体加速或 减速的原因
5.1
牛顿第一定律
核心素养培养目标 1.了解力是改变物体运动状态 的原因。 2.了解牛顿第一运动定律,并 能用牛顿第一定律解释生活 中的有关问题。 3.了解惯性概念,知道惯性是 物体的固有属性,知道质量是 物体惯性大小的量度。
核心素养形成脉络
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一、重新习惯地球上的生活 航天员回到地球上所谈的感受中蕴含着一个深刻的物理道理,那 就是运动和力的关系。
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三、惯性有大小吗 1.惯性:物体具有的总保持静止状态或匀速直线运动状态的性质 称为惯性。 2.惯性是物体的固有属性,与物体的受力状况及运动情况无关。 3.质量是物体惯性大小的唯一量度。质量越大,物体的惯性越大, 物体的运动状态越难改变。 4.如图所示,当用铅笔猛击纸条时,纸条离开桌面,而钢笔帽依然 竖立在桌上未倒。为什么?