2025人教版高中物理必修一知识点-第四章 阶段提升课.docx

2025人教版高中物理必修一知识点

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第四章阶段提升课

思维脉图·构建体系

答案速填:

①__运动状态__②__质量__③__正比__④__反比__⑤__F=ma__⑥__矢量性__?⑦__瞬时性__⑧__独立性__⑨__加速度__⑩__ag,方向向上__?__向下__??__a=g__?

核心考点·整合贯通

考点动力学中的临界和分离问题(科学思维——科学推理)

1.常见的临界条件

(1)两物体脱离的临界条件:FN=0。

(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值。

(3)绳子断裂或松弛的临界条件:绳子断裂的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力;绳子松弛的临界条件是FT=0。

2.解题基本思路

(1)认真审题,详细分析问题中变化的过程(包括分析整个过程中有几个阶段);

(2)寻找过程中变化的物理量;

(3)探索物理量的变化规律;

(4)确定临界状态,分析临界条件,找出临界关系。

3.解题方法

极限法

把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现象(或状态)暴露出来,以达到正确解决问题的目的

假设法

临界问题存在多种可能,特别是非此即彼两种可能时,或变化过程中可能出现临界条件,也可能不出现临界条件时,往往用假设法解决问题

数学法

将物理过程转化为数学表达式,根据数学表达式解出临界条件

典题例析

角度一弹力临界

【典例1】如图所示,质量m=2kg的小球用细绳拴在倾角θ=37°的光滑斜面上,此时,细绳平行于斜面。取g=10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8)。下列说法正确的是 ()

A.当斜面体以5m/s2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为20N

B.当斜面体以5m/s2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为30N

C.当斜面体以20m/s2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为40N

D.当斜面体以20m/s2的加速度向右加速运动时,绳子拉力大小为60N

【解析】选A。小球刚好离开斜面时的临界条件是斜面对小球的弹力恰好为零,斜面对小球的弹力恰好为零时,设绳子的拉力为F,斜面体的加速度为a0。以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有Fcosθ=ma0,Fsinθ-mg=0,代入数据解得a0≈

13.3m/s2。

①由于a1=5m/s2a0,可见小球仍在斜面上,此时小球的受力情况如图甲所示,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有F1sinθ+FNcosθ-mg=0,F1cosθ-FNsinθ=ma1,代入数据解得F1=20N,选项A正确,B错误;

②由于a2=20m/s2a0,可见小球离开了斜面,此时小球的受力情况如图乙所示,设绳子与水平方向的夹角为α,以小球为研究对象,根据牛顿第二定律有F2cosα=ma2,F2sinα-mg=0,代入数据解得F2=205N,选项C、D错误。

[思维升华]连接体恰好脱离满足两个条件

(1)物体间的弹力FN=0;

(2)脱离瞬间系统、单个物体的加速度仍相等。

角度二摩擦力临界

【典例2】(2024·保定高一检测)如图所示,质量M=6kg、长L=4m的长木板P静止在足够长的光滑水平面上,一质量m=1.5kg的滑块Q(可视为质点)以初速度v0=7m/s从左侧与木板等高的平台滑上长木板,与此同时给长木板右端施加一水平恒力F=27N。已知滑块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是 ()

A.木板对滑块的摩擦力方向始终不变

B.滑块在木板上运动的加速度始终不变

C.滑块距离木板右端最近时到木板右端的距离为0.5m

D.滑块在木板上相对滑动的时间为1s

【解析】选C。滑块滑上木板之后先做减速运动,木板做加速运动。木板对滑块的摩擦力方向水平向左,对滑块有μmg=ma1,解得a1=μg=2m/s2,方向水平向左。对木板有F+μmg=Ma2,解得a2=5m/s2。假设经时间t两者速度相等,由v0-a1t=a2t,解得t=1s,两者速度相等之后假设一起向右加速,则F=(M+m)a3,解得,a3=3.6m/s2

μg=2m/s2,所以两者速度相等之后滑块相对于木板向左滑动,木板对滑块的摩擦力方向水平向右,滑块的加速度大小为2m/s2,方向水平向右,故A、B、D错误;两者速度相等时,滑块通过的位移为x1=v0t-12a1t2=7×1m-12×2×12m=6m,木板通过的位移为x2=12a2t2=12×5×12m=52m,滑块距离木板右端最近时到木板右端的距离为d=L+x2-

[思维升华]分析两物体叠加问题的基本思路

对点训练

1.(2024·周口高一检测)如图所示,在水平面上放置着两