（人教通用版）2020高考物理 第3章 第2講 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題課件.ppt

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1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律,第 三 章,第2講 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問題,知識(shí)梳理自測,1內(nèi)容：物體加速度的大小跟_____________________成正比，跟_______________成反比，加速度的方向跟________的方向相同。 2表達(dá)式：________。 3適用范圍： (1)牛頓第二定律只適用于________參考系，即相對(duì)地面_______________________的參考系。 (2)牛頓第二定律只適用于________(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。,知識(shí)點(diǎn)1,牛頓第二定律,它受到的合外力,物體的質(zhì)量,合外力,Fma,慣性,靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),宏觀物體

2、,1定義：由________和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。 2分類：(1)基本單位：________的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們分別是________、________和________，它們的國際單位分別是千克(kg)、秒(s)和________。 (2)導(dǎo)出單位：由________量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。,知識(shí)點(diǎn)2,單位制,基本單位,基本量,質(zhì)量,時(shí)間,長度,米(m),基本,1動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題： 第一類：已知受力情況求物體的________； 第二類：已知運(yùn)動(dòng)情況求物體的________。 2解決兩類基本問題的方法：以________為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和__

3、______________________列方程求解，具體邏輯關(guān)系如圖：,知識(shí)點(diǎn)3,兩類動(dòng)力學(xué)問題,運(yùn)動(dòng)情況,受力情況,加速度,牛頓運(yùn)動(dòng)定律,,思維診斷： (1)物體加速度的方向與所受合外力的方向可以不同。() (2)對(duì)靜止在光滑水平面上的物體施加一水平力，當(dāng)力剛開始作用瞬間，物體立即獲得加速度。() (3)物體由于做加速運(yùn)動(dòng)，所以才受合外力作用。() (4)物體所受合外力變小，物體的速度一定變小。 () (5)物體所受合外力大，其加速度就一定大。 () (6)牛頓第二定律適用于一切運(yùn)動(dòng)情況。 () (7)單位“牛頓”是基本單位。 (),,,,,,,,1(2018湖北荊州一模)由牛頓第二定律

4、知，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是，我們用很小的力推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)，這是因?yàn)?) A牛頓第二定律不適用于很重的物體 B桌子加速度很小，肉眼觀察不到 C推力太小，速度增量也很小，肉眼觀察不到 D桌子所受合力大小為零，沒有加速度,D,解析靜止物體的加速度為零，合力為零，牛頓第二定律同樣適用于靜止的物體，故A錯(cuò)誤；根據(jù)Fma可知，物體的合力為零，加速度為零，而不是“加速度很小，肉眼觀察不到”，故B錯(cuò)誤；由于水平推力不大于桌子的最大靜摩擦力，則推不動(dòng)桌子，桌子的合力等于零，由牛頓第二定律可知，加速度等于零，故C錯(cuò)誤，D正確。,2一根輕彈簧的下端掛一重物，上端用手牽引使重物向下做勻速

5、直線運(yùn)動(dòng)，從手突然停止到重物下降到最低點(diǎn)的過程中，重物的加速度的數(shù)值將() A逐漸減小B逐漸增大 C先減小后增大 D先增大再減小 解析重物勻速運(yùn)動(dòng)過程，彈簧對(duì)重物的彈力與重力平衡，手突然停止運(yùn)動(dòng)后，重物由于慣性繼續(xù)下降，彈簧伸長量變大，彈力變大，故重力與彈力的合力變大，根據(jù)牛頓第二定律，重物的加速度變大，故選項(xiàng)B正確，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。,B,B,4某人以一定的初速度從P點(diǎn)豎直向上拋出一個(gè)小球，1s后小球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，若小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力大小不變(不為零)，則又經(jīng)過1s后() A小球恰好經(jīng)過P點(diǎn) B小球的位置在P點(diǎn)下方 C小球的位置在P點(diǎn)上方 D阻力大小不確定，無法判斷小球的位置是在P點(diǎn)

6、的上方還是下方,C,核心考點(diǎn)突破,牛頓第二定律的理解,考點(diǎn)一,(2018北京朝陽區(qū)一模)如圖所示為建筑工地上一種塔吊吊籃，塔吊吊起重物，從地面由靜止開始以a0.5m/s2的加速度豎直向上運(yùn)動(dòng)，然后勻速上升。吊籃與重物的總質(zhì)量M500kg，四條鋼索與豎直方向的夾角均為60，g取10m/s2。當(dāng)?shù)趸@加速上升時(shí)，每根鋼索中的彈力大小為() A1250N B2520N C2625N D5250N 解析對(duì)吊籃與重物整體進(jìn)行受力分析，根據(jù)牛頓第二定律，有4Fcos60MgMa，解得F2625N，C正確。,例 1,C,,(2018河北衡水月考)用細(xì)線將籃球拴在升降機(jī)光滑的側(cè)壁上，當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，出現(xiàn)如圖

7、所示的情形。四位同學(xué)對(duì)此現(xiàn)象作出了分析與判斷，其中可能正確的是() A升降機(jī)的加速度大于g，側(cè)壁對(duì)籃球無擠壓 B升降機(jī)的加速度小于g，側(cè)壁對(duì)籃球有擠壓 C升降機(jī)的加速度等于g，側(cè)壁對(duì)籃球無擠壓 D升降機(jī)的加速度等于g，側(cè)壁對(duì)籃球有擠壓,類題演練 1 ,C,,解析當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，若加速度大于g，籃球不僅受重力、繩子的拉力作用，由于水平方向上平衡，側(cè)壁對(duì)籃球有彈力，即側(cè)壁對(duì)籃球有擠壓，A錯(cuò)誤；當(dāng)升降機(jī)加速下降，加速度小于g，不會(huì)出現(xiàn)題圖所示的情況，籃球會(huì)位于懸點(diǎn)下方，B錯(cuò)誤；當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，若加速度等于g，則籃球在豎直方向上僅受重力，拉力為零，由于籃球在水平方向上平衡，可知側(cè)壁對(duì)籃球無擠壓

8、，C正確，D錯(cuò)誤。,兩種模型 加速度與合外力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失，具體可簡化為以下兩種模型：,應(yīng)用牛頓第二定律分析瞬時(shí)問題,考點(diǎn)二,(2018山西呂梁模擬)(多選)如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，光滑斜面的傾角為，圖甲中，A、B兩球用輕彈簧相連，圖乙中A、B兩球用輕質(zhì)桿相連，系統(tǒng)靜止時(shí)，擋板C與斜面垂直，彈簧、輕桿均與斜面平行。則在突然撤去擋板的瞬間，下列說法正確的是() A圖甲中A球的加速度為gsin B圖甲中B球的加速度為2gsin C圖乙中A、B兩球的加速度均為gsin D圖乙中輕桿的作用力一定不為零,例 2,BC,,解析設(shè)A、B球質(zhì)量均為m，撤去擋板前，

9、擋板對(duì)B球的彈力大小為2mgsin，因彈簧的彈力不能突變，而桿的彈力會(huì)突變，所以撤去擋板的瞬間，圖甲中A球所受合力為零，加速度為零，B球所受合力為2mgsin，加速度為2gsin；圖乙中桿的彈力突變?yōu)榱悖珹、B球所受合力均為mgsin，加速度均為gsin，輕桿的作用力為零。B、C正確。,規(guī)律總結(jié)： 求解瞬時(shí)加速度問題時(shí)應(yīng)抓住“兩點(diǎn)” (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)過程的積累，不會(huì)發(fā)生突變。,類題演練 2 ,C,動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的解題思路,動(dòng)力學(xué)兩類基本問題,考點(diǎn)三

10、,,,例 3,規(guī)律總結(jié)： 解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問題應(yīng)把握的關(guān)鍵 (1)兩類分析物體的受力分析和物體的運(yùn)動(dòng)過程分析； (2)兩個(gè)橋梁加速度是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)和力的橋梁；速度是各物理過程間相互聯(lián)系的橋梁。,類題演練 3 ,C,(1)明確常見圖象的應(yīng)用方法，如下表：,牛頓運(yùn)動(dòng)定律與圖象結(jié)合問題,考點(diǎn)四,(2)圖象類問題的實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系問題，以牛頓第二定律為紐帶，理解圖象的類型，圖象的軸、點(diǎn)、線、截距、斜率、面積所表示的意義。運(yùn)用圖象解決問題一般包含兩個(gè)角度：用給定的圖象解答問題；根據(jù)題意作圖，用圖象解答問題。在實(shí)際的應(yīng)用中要建立物理情景與函數(shù)、圖象的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系。,(2018湖南師大附中月考)如圖所

11、示，水平擋板A和豎直擋板B固定在斜面C上，一質(zhì)量為m的光滑小球恰能與兩擋板和斜面同時(shí)接觸。擋板A、B和斜面C對(duì)小球的彈力大小分別為FA、FB和FC?，F(xiàn)使斜面和小球一起在水平面上水平向左做加速度大小為a的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若FA和FB不會(huì)同時(shí)存在，斜面的傾角為，重力加速度為g，則下列圖象中可能正確的是(),例 4,B,,,,方法技巧： 分解法在牛頓第二定律中的應(yīng)用 (1)分解力：一般將物體受到的各個(gè)力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，則F合xma(沿加速度方向)，F(xiàn)合y0(垂直于加速度方向)。 (2)分解加速度：當(dāng)物體受到的力相互垂直時(shí)，沿這兩個(gè)相互垂直的方向分解加速度，再運(yùn)用牛頓第二定律列方程

12、求解，有時(shí)更簡單。,階段培優(yōu)微專題,等時(shí)圓模型 1模型的兩種情況 (1)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用時(shí)間相等，如圖甲所示； (2)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到圓環(huán)上所用時(shí)間相等，如圖乙所示。,,(1)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上沿不同的光滑弦上端由靜止開始滑到環(huán)的最低點(diǎn)所用時(shí)間相等，如圖甲所示； (2)質(zhì)點(diǎn)從豎直圓環(huán)上最高點(diǎn)沿不同的光滑弦由靜止開始滑到圓環(huán)上所用時(shí)間相等，如圖乙所示。,2模型的分析思路,,,(2018合肥質(zhì)檢)如圖所示，AB和CD為兩條光滑斜槽，它們各自的兩個(gè)端點(diǎn)均分別位于半徑為R和r的兩個(gè)相切的圓上，且斜槽都通過切點(diǎn)P。設(shè)有一重物

13、先后沿兩個(gè)斜槽，從靜止出發(fā)，由A滑到B和由C滑到D，所用的時(shí)間分別為t1和t2，則t1與t2之比為(),例 5,B,,答案(1)勻加速直線運(yùn)動(dòng)。 (2)sAB2Rsin602rsin60 sCD2Rsin302rsin30,反思總結(jié)： 本題符合等時(shí)圓模型，可直接套結(jié)論解題。,(2018黑龍江大慶月考)如圖所示，在豎直平面內(nèi)建立直角坐標(biāo)系xOy，該平面內(nèi)有AM、BM、CM三條光滑固定軌道，其中A、C兩點(diǎn)處于同一個(gè)圓上，C是圓上任意一點(diǎn)，A、M分別為此圓與y軸、x軸的切點(diǎn)，B點(diǎn)在y軸上且BMO60，O為圓心?，F(xiàn)將a、b、c三個(gè)小球分別從A、B、C點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放，它們將沿軌道運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)，若所用時(shí)間

14、分別為tA、tB、tC，則tA、tB、tC大小關(guān)系是() AtA

15、A曲線運(yùn)動(dòng)B勻速直線運(yùn)動(dòng) C勻加速直線運(yùn)動(dòng) D變加速直線運(yùn)動(dòng),C,,解析在懸線斷裂前，小球受重力、電場力和懸線拉力作用而處于平衡狀態(tài)，故重力與電場力的合力與拉力等值反向。懸線斷裂后，小球所受重力與電場力的合力大小、方向均不變，故小球?qū)⒀卦瓉響揖€拉力的反方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，C正確。,3(2018廣東深圳高級(jí)中學(xué)月考)如圖所示，質(zhì)量為15kg的物體A靜止在豎直固定的輕彈簧上，質(zhì)量為0.5kg的物體B由細(xì)線懸掛在天花板上，B與A剛好接觸但不擠壓?，F(xiàn)突然將細(xì)線剪斷，則剪斷細(xì)線瞬間A、B間的作用力大小為(g取10m/s2)() A0 B2.5N C5N D3.75N,D,,解析剪斷細(xì)線前，只有A對(duì)彈簧

16、有作用力，所以剪斷細(xì)線前彈簧的彈力F彈mAg15N，將細(xì)線剪斷的瞬間，根據(jù)牛頓第二定律可得(mAmB)gF彈(mAmB)a，解得a2.5m/s2，隔離B，則有mBgFNmBa，代入數(shù)據(jù)解得FNmBgmBa3.75N，D正確。,4(2018河南南陽一中月考)避險(xiǎn)車道是避免惡性交通事故的重要設(shè)施，由制動(dòng)坡床和防撞設(shè)施等組成，如圖豎直平面內(nèi)，制動(dòng)坡床視為水平面夾角為的斜面。一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿?dòng)坡床，當(dāng)車速為23m/s時(shí)，車尾位于制動(dòng)坡床的低端，貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動(dòng)，當(dāng)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)了4m時(shí)，車頭距制動(dòng)坡床頂端38m，再過一段時(shí)間，貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4；貨車在制動(dòng)坡床上運(yùn)動(dòng)受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cos1，sin0.1，g10m/s2。求：,,,(1)貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)時(shí)加速度的大小和方向； (2)制動(dòng)坡床的長度。 答案(1)5m/s2，方向沿制動(dòng)坡度向下(2)98m 解析(1)設(shè)貨物的質(zhì)量為m，貨物與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.4，貨物在車廂內(nèi)滑動(dòng)過程中，受到的摩擦力大小為f，加速度大小為a1，則 fmgsinma1 fmgcos 聯(lián)立式并代入數(shù)據(jù)得a15m/s2 a1的方向沿制動(dòng)坡床向下,