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(wèn)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(wèn)題，不能用來(lái)處理微觀粒子高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)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(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平力，當(dāng)力剛開(kāi)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(zhǎng)度,質(zhì)量,基本物理量,2．在中學(xué)階段國(guó)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(wèn)題1．由受力情況判斷物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)：處理這類問(wèn)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(wèn)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(méi)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(duì)．[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(duì)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(duì)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(duì)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(lái)的大?。诖诉^(guò)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(guò)程中，質(zhì)點(diǎn)所受合力從零開(kāi)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(lái)大小的過(guò)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(duì)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(chē)上有一圓柱體，其質(zhì)量為m且與豎直擋板及斜面間均無(wú)摩擦．當(dāng)車(chē)的加速度a突然增大時(shí)，斜面對(duì)圓柱體的彈力F1和擋板對(duì)圓柱體的彈力F2的變化情況是(斜面傾角為θ)(　　),,[解析]　對(duì)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(wèn)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(duì)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(jiǎn)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(zhǎng)時(shí)間，在瞬時(shí)性問(wèn)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(guò)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(duì)于原長(zhǎng)的伸長(zhǎng)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(wèn)題應(yīng)注意以下幾種模型：,2.在求解瞬時(shí)加速度問(wèn)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(duì)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(guò)程的積累，不會(huì)發(fā)生突變．,[針對(duì)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(wèn)題1．解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的關(guān)鍵(1)做好“兩個(gè)分析”①正確選擇研究對(duì)象進(jìn)行恰當(dāng)?shù)氖芰Ψ治?，防止漏力和添力；②?huì)對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)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(wèn)題和多過(guò)程問(wèn)題的關(guān)鍵．,2．多過(guò)程問(wèn)題的分析方法(1)將“多過(guò)程”分解為許多“子過(guò)程”，各“子過(guò)程”間由“銜接點(diǎn)”連接．(2)對(duì)各“銜接點(diǎn)”進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析，必要時(shí)畫(huà)出受力圖和過(guò)程示意圖．(3)根據(jù)“子過(guò)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(duì)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(wèn)題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),,[針對(duì)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(guò)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(jiàn)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(wèn)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(wèn)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(duì)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(duì)有關(guān)物理問(wèn)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(guó)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(zhǎng)的固定斜面，從頂端下滑，直至速度為零．對(duì)于該運(yùn)動(dòng)過(guò)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(kāi)始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)開(kāi)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(duì)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(wú)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(wú)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(shuō)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(duì)整體由牛頓第二定律得：2mgsin θ＝3ma，a＝g/3，故B對(duì)．[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(zhǎng)，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(duì)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(duì)稱水平使力將兩長(zhǎng)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(guò)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(duì)牛頓第二定律、整體法和隔離法的應(yīng)用．由于A、B相對(duì)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(duì)A，B在豎直方向上的摩擦力為Ff，以A、B整體為研究對(duì)象可知在豎直方向上有2Ff－(m＋3m)g＝(m＋3m)a，設(shè)B對(duì)A的摩擦力方向向下，大小為Ff′，對(duì)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