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1、授課教師陳廣誠1物理競賽輔導資料:牛頓運動定律物理競賽輔導資料:牛頓運動定律物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)之外的其他狀態(tài)都稱為非平衡態(tài)。處在非平衡態(tài)的物體受到的外力的合力不為零,物體具有加速度。加速度與合力的關(guān)系遵守牛頓第二定律。關(guān)于本章知識的命題年年都有,既有對本章知識的單獨命題。也有與其他知識的綜合命題,且以各種題型出現(xiàn)。從近年高考對本章的命題及高考加強對能力的考查考慮,本章的命題傾向于應(yīng)用型、能力型,即在命題中增加些結(jié)合生產(chǎn)、生活
2、等的一些實例,在實例中讓考生抽象出物理模型,再用物理模型的知識及規(guī)律最后解決問題。無論題的形式怎樣,萬變不離其宗,無論何時,基本知識、基本方法還是要牢牢掌握。高考對本章的考查主要從以下幾個方面:高考對本章的考查主要從以下幾個方面:⑴能運用隔離法或整體法求解簡單的連接體問題。⑵能在正交的方向上應(yīng)用牛頓第二定律或共點力平衡的條件建立方程。⑶會綜合運用牛頓運動定律和運動學規(guī)律分析解決問題。第一節(jié)第一節(jié)牛頓第二定律牛頓第二定律牛頓第二定律是動力
3、學的核心定律。牛頓第二定律具有五性:①瞬時性(力的作用與加速度的產(chǎn)生是同時的);②矢量性(加速度的方向與合外力方向相同);③獨立性(物體受到的每個力都要各自產(chǎn)生一個加速度,物體的實際加速度是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和);④因果性(合外力為“因”,加速度為“果”);⑤同一性(F、m和a屬同一研究對象的三個不同的物理量)。牛頓第二定律不僅對單個質(zhì)點適用,對質(zhì)點組或幾個質(zhì)點的組合體也適用,并且有時對質(zhì)點組運用牛頓第二定律要比逐個對單個質(zhì)點運用
4、牛頓第二定律解題要簡便許多,可以省去一些中間環(huán)節(jié),大大提高解題速度和減少錯誤的發(fā)生。對質(zhì)點組運用牛頓第二定律的表達式為:nnamamamamF???????332211于即質(zhì)點組受到的合外力(質(zhì)點組以外的物體對質(zhì)點組內(nèi)的物體的作用力的合力)等于質(zhì)點組內(nèi)各物體的質(zhì)量與其加速度乘積的矢量和。應(yīng)用牛頓第二定律解題的關(guān)鍵是受力分析,正確的受力分析是正確求解的前提。受力分析時,只有同時能找到施力物體和受力物體的力才是存在的,只找到受力物體找不到施
5、力物體的力是不存在的,這樣的力千萬不要作為一個獨立的力畫在受力圖上。牛頓第二定律的題型主要有:單獨以牛頓第二定律命題的題型、結(jié)合運動學命題的題型和連接體題型。此外,牛頓第二定律有時也與熱學、電磁學知識相結(jié)合,這在以后的相關(guān)知識中會講述?!纠}透析】【例題透析】㈠以純牛頓第二定律命題題型㈠以純牛頓第二定律命題題型〖例〖例1〗(1999(1999年上海高考年上海高考)如圖所示,豎直光滑桿上套有一個小球和兩如圖所示,豎直光滑桿上套有一個小球和
6、兩根彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘根彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,固定于桿上,小球處于靜止狀態(tài)。設(shè)拔去銷釘小球處于靜止狀態(tài)。設(shè)拔去銷釘N瞬間,小球加速度的大小為瞬間,小球加速度的大小為1212msms2。若不。若不拔去銷釘拔去銷釘M而拔去銷釘而拔去銷釘N瞬間,小球的加速度可能是:瞬間,小球的加速度可能是:(取g=10g=10msms2)A.22ms2,豎直向上B.22ms2,豎直向下
7、授課教師陳廣誠3〖命題意圖〗〖命題意圖〗考查共點力作用下物體的平衡、牛頓第二定律及勻變速直線運動的規(guī)律。在能力上考查分析綜合能力,應(yīng)用知識解題能力?!冀忸}思路〗〖解題思路〗⑴設(shè)小球所受風力為F,小球質(zhì)量為m,F(xiàn)=μmg50.mgF????⑵設(shè)桿對小球的支持力為N,摩擦力為f沿桿方向:mafsinmgcosF?????垂直于桿方向:0?????cosmgsinFN又Nf??聯(lián)立得:gsingmFgmfsinmgcosFa4322?????
8、????????????又所以:221ats?gst38?〖探討評價〗〖探討評價〗解本題第⑴問時,球受到的支持力等于其重力,在第⑵問時,支持力不再等于其重力。這一點一定認識到。另外,還要避免在斜面上的物體受到的支持力絕對都等于mgcosθ的錯誤認識。求支持力的大小。一定要根據(jù)在垂直接觸面方向上的牛頓第二定律或力的平衡方程求得。在應(yīng)用滑動摩擦定律時,常見的錯誤是N的求解問題,N的求法NF??就要依據(jù)上面提到的理論求解,絕不要憑感覺、經(jīng)驗行
9、事,否則就會失誤。㈢連接體問題㈢連接體問題〖例〖例4〗(1998(1998年全國高考年全國高考)如圖所示,質(zhì)量為如圖所示,質(zhì)量為2m的物塊的物塊A與水平地面的摩擦可忽略不計,質(zhì)量為與水平地面的摩擦可忽略不計,質(zhì)量為m的物塊的物塊B與地面的與地面的動摩擦因數(shù)為動摩擦因數(shù)為μ,在已知水平推力,在已知水平推力F的作用下,的作用下,A、B做加速做加速運動,運動,A對B的作用力為的作用力為?!济}意圖〗〖命題意圖〗考查牛頓第二定律、牛頓第三定律、
10、隔離體法、受力分析??疾閷W生運用物理基礎(chǔ)知識分析和解決問題的能力?!冀忸}思路〗〖解題思路〗A、B整體在水平方向受力如圖所示。由牛頓第二定律,有:…………①mamgF3???A物體在水平方向受力如圖所示。由牛頓第二定律有:FT=2ma………②解①②式得:??mgFT?231??〖探討評價〗〖探討評價〗本題可以利用兩次隔離體法分析,也可像上面利用一次整體法和一次隔離法分析,無論采用哪種分析方法,解題必須用兩次牛頓第二定律列方程才能求解?!祭?/p>
11、〖例5〗如圖,質(zhì)量為〗如圖,質(zhì)量為m1的物塊的物塊A沿質(zhì)量為沿質(zhì)量為m3的光滑直角的光滑直角三角形斜面下滑,質(zhì)量為三角形斜面下滑,質(zhì)量為m2的物體的物體B上升,斜面與水平面成α上升,斜面與水平面成α角,若滑輪與繩的質(zhì)量及一切摩擦均不計,求斜面作用于地面角,若滑輪與繩的質(zhì)量及一切摩擦均不計,求斜面作用于地面凸出部分的壓力。凸出部分的壓力?!济}意圖〗〖命題意圖〗考查受力分析、牛頓第二定律、物體的平衡條件,考查運用物理知識解決較復雜問題的能
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