牛頓運(yùn)動(dòng)定律復(fù)習(xí)3

1、第三章　牛頓運(yùn)動(dòng)定律,第二課時(shí)　牛頓第二定律　兩類動(dòng)力學(xué)問題,,考綱考情：5年36考　牛頓第二定律(Ⅱ)　單位制(Ⅰ),[基礎(chǔ)梳理]知識(shí)點(diǎn)一　牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的___________成正比，跟它的______成反比，加速度的方向跟__________的方向相同．2．公式：F＝____.3．物理意義：它表明了力是產(chǎn)生__________的原因．,,作用力,質(zhì)量,作用力,加速度,ma,4．適用范圍

2、(1)只適用于研究__________中運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，不能用于非慣性系；(2)只適用于解決_______物體的______運(yùn)動(dòng)問題，不能用來處理微觀粒子高速運(yùn)動(dòng)問題．,慣性系,宏觀,低速,[溫馨提示](1)物體加速度的方向與所受合外力的方向一定相同．(2)對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平力，當(dāng)力剛開始作用瞬間，物體立即獲得加速度．(3)物體做加速運(yùn)動(dòng)，所受合外力一定不為零．(4)物體所受合力變小，物體的速度不一定變?。?/p>

3、(5)物體所受合力變大，其加速度就一定變大．,知識(shí)點(diǎn)二　單位制1．單位制：由__________和導(dǎo)出單位一起構(gòu)成單位制．(1)基本單位：在力學(xué)中，選定_____、時(shí)間和_____三個(gè)物理量的單位為基本單位．(2)導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式中其他物理量和_____________的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位．,基本單位,長度,質(zhì)量,基本物理量,2．在中學(xué)階段國際單位制中的基本物理量和基本單位,m,kg,s,知識(shí)點(diǎn)三　動(dòng)力學(xué)兩類基本

4、問題1．由受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：處理這類問題的基本思路是：先求出幾個(gè)力的合力，由牛頓第二定律(F合＝ma)求出_________，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式求出速度或位移．2．由運(yùn)動(dòng)情況判斷受力情況：處理這類問題的基本思路是：已知加速度或根據(jù)運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出_________，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力．,加速度,加速度,[小題快練]1.關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是(　　)A．物體的速度越大，則加速度越

5、大，所受的合外力也越大B．物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C．物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零,[解析]　物體的速度大小和加速度大小沒有必然聯(lián)系，一個(gè)很大，另一個(gè)可以很小，甚至為零．但物體所受合外力的大小決定加速度的大小，同一物體所受合外力很大，加速度一定很大，故選項(xiàng)C、D對．[答案]　CD,3．質(zhì)量均為m的A、B兩個(gè)小球之間連接

6、一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的彈簧，放在光滑的臺(tái)面上．A緊靠墻壁，如圖所示，今用恒力F將B球向左擠壓彈簧，達(dá)到平衡時(shí)，突然將力撤去，此瞬間(　　),,4．質(zhì)量均為5 kg的物塊1、2放在光滑水平面上并用輕質(zhì)彈簧秤相連，如圖所示，今對物塊1、2分別施以方向相反的水平力F、F2且F1＝20 N、F2＝10 N，則彈簧秤的示數(shù)為(　　),,[解析]　設(shè)兩物塊的質(zhì)量為m，以兩物塊為一整體，應(yīng)用牛頓第二定律可得：F1－F2＝2ma，再以物塊2為研究對象，應(yīng)用牛頓

7、第二定律得：FT－F2＝ma，由以上兩式可解得FT＝15 N，B正確．[答案]　B,考向一　對牛頓第二定律的理解,,,,,,典例1　一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用，處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小．在此過程中，其他力保持不變，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是(　　)A．a(chǎn)和v都始終增大B．a(chǎn)和v都先增大后減小C．a(chǎn)先增大后減小，v始終增大D．a(chǎn)和v都先減小后增大,[解析]　質(zhì)點(diǎn)在

8、多個(gè)力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，其中一個(gè)力必與其余各力的合力等值反向．當(dāng)該力大小逐漸減小到零的過程中，質(zhì)點(diǎn)所受合力從零開始逐漸增大，做加速度逐漸增大的加速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)該力再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來大小的過程中，質(zhì)點(diǎn)所受合力方向仍不變，大小逐漸減小到零，質(zhì)點(diǎn)沿原方向做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，故C正確．[答案]　C,(1)力是產(chǎn)生加速度的原因．(2)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律．(3)速度的改變需經(jīng)歷一定的時(shí)間，不

9、能突變；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度．,[針對訓(xùn)練]1．如圖所示，在水平向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的平板車上有一圓柱體，其質(zhì)量為m且與豎直擋板及斜面間均無摩擦．當(dāng)車的加速度a突然增大時(shí)，斜面對圓柱體的彈力F1和擋板對圓柱體的彈力F2的變化情況是(斜面傾角為θ)(　　),,[解析]　對圓柱體受力分析，沿水平方向和豎直方向建坐標(biāo)系，分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律得F1cos θ＝G，F(xiàn)2－F1sin θ＝ma，故隨著加速度的增大，F(xiàn)1

10、不變，F(xiàn)2增大，C正確，A、B、D錯(cuò)誤．[答案]　C,考向二　牛頓第二定律的瞬時(shí)性問題分析 1.兩種模型：牛頓第二定律的表達(dá)式為F＝ma，其核心是加速度與合外力的瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系，二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化，具體可簡化為以下兩種模型：(1)剛性繩(或接觸面)——不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間．(2)彈簧(或橡皮繩)——兩端同時(shí)連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特

11、點(diǎn)是形變量大，其形變恢復(fù)需要較長時(shí)間，在瞬時(shí)性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變．,2．解題思路：,,典例2　(2015·海南單科，8)如圖，物塊a、b和c的質(zhì)量相同，a和b，b和c之間用完全相同的輕彈簧S1和S2相連，通過系在a上的細(xì)線懸掛于固定點(diǎn)O，整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將細(xì)線剪斷．將物塊a的加速度的大小記為a1，S1和S2相對于原長的伸長分別記為Δl1和Δl2，重力加速度大小為g.在剪斷的瞬間(　　),,加速度瞬

12、時(shí)性涉及的實(shí)體模型1．分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是明確該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度，此類問題應(yīng)注意以下幾種模型：,2.在求解瞬時(shí)加速度問題時(shí)應(yīng)注意：(1)物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析．(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)過程的積累，不會(huì)發(fā)生突變．,[針對訓(xùn)練]2．如圖所示，物塊1、2間用剛性輕質(zhì)桿連接，物

13、塊3、4間用輕質(zhì)彈簧相連，物塊1、3質(zhì)量為m，物塊2、4質(zhì)量為M，兩個(gè)系統(tǒng)均置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將兩木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，物塊1、2、3、4的加速度大小分別為以a1、a2、a3、a4.重力加速度大小為g，則有(　　),,考向三　兩類動(dòng)力學(xué)問題1．解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵(1)做好“兩個(gè)分析”①正確選擇研究對象進(jìn)行恰當(dāng)?shù)氖芰Ψ治觯乐孤┝吞砹?；②?huì)對物體的運(yùn)動(dòng)過程進(jìn)行多角度分析，明確物體的運(yùn)

14、動(dòng)性質(zhì)．(2)抓住“一個(gè)橋梁”加速度是聯(lián)系物體運(yùn)動(dòng)和受力的橋梁，該量的正確求解往往是利用牛頓定律解決連接體問題和多過程問題的關(guān)鍵．,2．多過程問題的分析方法(1)將“多過程”分解為許多“子過程”，各“子過程”間由“銜接點(diǎn)”連接．(2)對各“銜接點(diǎn)”進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，必要時(shí)畫出受力圖和過程示意圖．(3)根據(jù)“子過程”和“銜接點(diǎn)”的模型特點(diǎn)選擇合理的物理規(guī)律列方程．(4)分析“銜接點(diǎn)”速度、加速度等的關(guān)聯(lián)，確定各段間的時(shí)間

15、關(guān)聯(lián)，并列出相關(guān)的輔助方程．(5)聯(lián)立方程組，分析求解，對結(jié)果進(jìn)行必要的驗(yàn)征或討論．,,,解決兩類動(dòng)力學(xué)問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),,[針對訓(xùn)練]3．設(shè)某一艦載機(jī)的質(zhì)量為m＝2.5×104 kg，速度為v0＝42 m/s，若僅受空氣阻力和甲板阻力作用，艦載機(jī)將在甲板上以a0＝0.8 m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動(dòng)，著艦過程中航母靜止不動(dòng)．,,,特色專題系列之(九)數(shù)形結(jié)合思想在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用1．常見的動(dòng)力學(xué)圖象v－t圖象、a－t圖

16、象、F－t圖象、F－a圖象等．2．圖象問題的類型(1)已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況．(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線，要求分析物體的受力情況．(3)由已知條件確定某物理量的變化圖象．,3．解題策略(1)問題實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，解題的關(guān)鍵在于弄清圖象斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積的物理意義．(2)應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖象對應(yīng)的函數(shù)方程式，進(jìn)而明確“圖象與公式”、“圖象與物體”間的關(guān)系，以便

17、對有關(guān)物理問題作出準(zhǔn)確判斷．,(一)由v－t圖象確定加速度范例1　(2015·新課標(biāo)全國Ⅰ，20)如圖(a)，一物塊在t＝0時(shí)刻滑上一固定斜面，其運(yùn)動(dòng)的v－t圖線如圖(b)所示．若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量，則可求出(　　),,(二)根據(jù)已知條件確定某物理量的變化圖象范例2　(2014·福建高考)如圖，滑塊以初速度v0沿表面粗糙且足夠長的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．對于該運(yùn)動(dòng)過程，若用h

18、、s、v、a分別表示滑塊的下降高度、位移、速度和加速度的大小，t表示時(shí)間，則下列圖象最能正確描述這一運(yùn)動(dòng)規(guī)律的是(　　),,,,(三)由F－t圖象分析物體的運(yùn)動(dòng)情況范例3　(2016·河南中原名校聯(lián)考)如圖甲所示，光滑水平面上的O處有一質(zhì)量為m＝2 kg的物體．物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力的作用，F(xiàn)1＝4 N，方向向右，F(xiàn)2的方向向左，大小如圖乙所示．物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)開始計(jì)時(shí)．求：,,(1)當(dāng)t＝0.5 s時(shí)物體的加速度大

19、小；(2)物體在t＝0至t＝2 s內(nèi)何時(shí)物體的加速度最大？最大值為多少？(3)物體在t＝0至t＝2 s內(nèi)何時(shí)物體的速度最大？最大值為多少？,(2)物體所受的合外力為F合＝F1－F2＝4－(2＋2t)＝2－2t(N)作出F合－t圖象如圖所示：,,,頻考一　牛頓第二定律的瞬時(shí)性考查1．如圖所示，天花板上用細(xì)繩吊起用輕彈簧相連的兩個(gè)質(zhì)量相等的小球．兩小球均保持靜止．當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時(shí)，上面小球A與下面小球B的加速度分別為(　　)A．

20、a1＝g，a2＝gB．a(chǎn)1＝2g，a2＝gC．a(chǎn)1＝2g，a2＝0D．a(chǎn)1＝0，a2＝g,,[解析]　分別以A、B為研究對象作受力分析．剪斷前A、B靜止．如圖甲所示，A球受兩個(gè)力，拉力FT、重力mg和彈力F.B球受兩個(gè)力，重力mg和彈簧拉力F′，規(guī)定豎直向上為正方向，則A球：FT－mg－F＝0，B球：F′－mg＝0，解得FT＝2mg，F(xiàn)＝mg.,,剪斷時(shí)，A球受兩個(gè)力作用，因?yàn)槔K無彈性剪斷的瞬間拉力就不存在了，而彈簧形狀不可發(fā)生突

21、變，彈力還存在．如圖乙所示，A球受重力mg、彈簧的彈力F.同理B球受重力mg和彈力F′.A球：－mg－F＝maA，B球：F′－mg＝maB，解得aA＝－2g(方向向下)，aB＝0.故本題的正確選項(xiàng)為C.[答案]　C,2．(2016·山東臨沂高三期中)如圖所示，在傾角為θ的光滑斜面上，物塊A、B質(zhì)量分別為m和2m、物塊A靜止在輕彈簧上面，物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連，A、B緊挨在一起，但A、B之間無彈力，已知重力加速度g.某時(shí)刻

22、將細(xì)線剪斷，則在細(xì)線剪斷的瞬間，下列說法正確的是(　　)A．物塊A的加速度為0B．物塊A的加速度為g/3C．物塊B的加速度為0D．物塊B的加速度為g/2,,[解析]　剪斷細(xì)繩的瞬間，繩中彈力立即變?yōu)?，而彈簧中的彈力不變，故A、B整體所受合外力為2mgsin θ，對整體由牛頓第二定律得：2mgsin θ＝3ma，a＝g/3，故B對．[答案]　B,頻考二　整體法和隔離法的應(yīng)用3．(2016·山東實(shí)驗(yàn)中學(xué)高三第二次診斷

23、)如圖所示，50個(gè)大小相同、質(zhì)量均為m的小物塊，在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上運(yùn)動(dòng)．已知斜面足夠長，傾角為30°，各物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，重力加速度為g，則第3個(gè)小物塊對第2個(gè)小物塊的作用力大小為(　　),,4．如圖所示，在建筑工地，民工兄弟用兩手對稱水平使力將兩長方體水泥制品夾緊并以加速度a豎直向上勻加速搬起，其中A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為3m.水平作用力為F，A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，在此過程中，A、B

24、間的摩擦力為(　　),,[解析]　本題考查力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，意在考查學(xué)生對牛頓第二定律、整體法和隔離法的應(yīng)用．由于A、B相對靜止，故A、B之間的摩擦力為靜摩擦力，A、B錯(cuò)誤．設(shè)民工兄弟一只手對A，B在豎直方向上的摩擦力為Ff，以A、B整體為研究對象可知在豎直方向上有2Ff－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，設(shè)B對A的摩擦力方向向下，大小為Ff′，對A由牛頓第二定律有Ff－Ff′－mg＝ma，解得Ff′＝m(g＋a)，C錯(cuò)誤，D正確．[答案