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1、高考要求 理解牛顿第二定律 能够应用牛顿第二定律的公式进行相关计算 要点提示 1 掌握牛顿第二定律 进一步理解力与运动的关系 2 进一步熟悉受力分析 力的合成与分解 3 力学单位制 4 两类动力学问题的解题 5 超重 失重问题及其应用 1 牛顿第二定律内容 物体的加速度跟物体所受的合外力成正比 跟物体的质量成反比 加速度的方向始终跟合外力方向一致 2 数学表达式 F ma公式中单位 质量m的单位是千克 kg 加速度a的单位是米 秒2 m s2 力F的单位是牛顿 N 使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力为1N 3 适用条件 低速 宏观的运动物体 基础梳理 一 牛顿第二定律 要点透析 1
2、 对牛顿第二定律的理解 四同 同一单位制 同体 同时 同向 一相对 参考系必须相对地面平衡或匀速直线运动 2 应用牛顿第二定律的解题步骤 1 仔细审题 弄清题目所给的物理条件和物理过程 画出物体的运动简图 明确要求的物理量 2 确定研究对象 物体或系统 整体法 或 隔离法 3 分析研究对象的受力情况 画出受力图示 4 选取正方向 建立坐标系 列动力学方程 坐标系选取原则 让尽可能多矢量的分布在坐标轴上 5 选择适当的运动学规律求解运动学量或根据物体的受力情况求解某一个力 必要时对结果进行讨论 3 两类动力学问题 要点透析 方法提示 关键是利用加速度的桥梁作用 寻找加速度和未知量的关系 利用运动
3、学规律 牛顿第二定律和力的运算法则列式求解 二 力学单位制 1 单位制2 基本量 基本单位3 国际单位制4 国际单位制中的基本物理量和基本单位 世纪金榜 P54跟踪训练2 P571 基础梳理 三 超重 失重 基础梳理 1 基本概念 实重 视重 超重 失重 完全失重 2 产生条件 加速度竖直向上 视重 实重 超重加速度竖直向下 视重 实重 失重加速度为重力加速度 视重 0 完全失重 3 注意 1 重力始终不变 变化的是视重 2 产生条件只与加速度有关 与速度无关 3 完全失重时 与重力有关的现象消失 浸在水中的物体不受浮力 天平失效等 世纪金榜 P57例3P581 4P595 7 典例精析两类动
4、力学问题 例1 世纪金榜 P56 1 已知受力求运动 例2 世纪金榜 P56 2 已知运动求受力 对应练习 世纪金榜 P58 5 8 9 P59 6 10 11 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳 翻滚 并做各种动作的运动项目 一个质量为60kg的运动员 从离水平网面3 2m高处自由下落 着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5 0m高处 已知运动员与网接触的时间为1 2s 若把在这段时间网对运动员的作用力当作恒力处理 求此力的大小 g 10m s2 典例精析两类动力学问题 风洞实验室中可产生水平方向的 大小可调节的风力 现将一套有小球的细直杆放入风洞实验 小球孔径略大于细杆直径 1 当杆在水平方
5、向上固定时 调节风力的大小 使小球在杆上匀速运动 这时小球所受的风力为小球所受重力的0 5倍 求小球与杆间的动摩擦因数 2 保持小球所受风力不变 使杆与水平方向间夹角为37 并固定 则小球从静止出发在细杆上滑下距离s所需的时间为多少 典例精析两类动力学问题 空间探测器从某一星球表面竖直升空 已知探测器质量为500kg 设为恒量 发动机推力为恒力 探测器升空后发动机因故障而突然关闭 如图是探测器升空到落回星球表面的速度 时间图象 则由图象可判断该探测器在星球表面所能达到的最大高度是多少 发动机工作时的推力又为多少 典例精析两类动力学问题 例3 如图所示 如图所示 轻弹簧下端固定在水平面上 一个小
6、球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落 接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落 在小球下落的这一全过程中 下列说法中正确的是A 小球刚接触弹簧瞬间速度最大B 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C 从小球接触弹簧到到达最低点 小球的速度先增大后减小D 从小球接触弹簧到到达最低点 小球的加速度先减小后增大 世纪金榜 P595 典例精析力与运动的关系 典例精析加速度相同的连接体问题 1 如图所示 A B两木块的质量分别为mA mB 在水平推力F作用下沿光滑水平面匀加速向右运动 求A B间的弹力FN 若水平面不光滑 与A B间的动摩擦因数为 求上述情况下A对B的作用力 世纪金榜 P55跟踪训练4
7、P57例4 世纪金榜 P64例证 斜面上的连接体 变式练习 P574P583 如图所示 mA 1kg mB 2kg A B间静摩擦力的最大值是5N 水平面光滑 用水平力F拉B 当拉力大小分别是F 10N和F 20N时 A B的加速度各多大 世纪金榜 P54跟踪训练1 典例精析加速度相同的连接体问题 如图所示 质量分别为m和2m的两物体A B叠放在光滑水平面上 已知A B间的最大静摩擦力为A物体重力的 倍 若用水平力分别作用在A或B上 使A B保持相对静止做加速运动 则作用于A B上的最大拉力FA与FB之比为多少 能力提升加速度相同的连接体问题 典例精析加速度相同的连接体问题 在一个箱子中用两条
8、轻而不易伸缩的弹性绳ac和bc系住一个质量为m的小球 如图所示 求下列情况时两绳张力Ta Tb的大小 三次运动过程中 小球与箱子的相对位置保持不变 1 箱子水平向右匀速运动 2 箱子以加速度a水平向左运动 3 箱子以加速度a竖直向上运动 世纪金榜 P573 典例精析瞬时加速度问题 世纪金榜 P63例证 世纪金榜 P587 第23届全国中学生物理竞赛预赛试题1 如图所示 弹簧S1的上端固定在天花板上 下端连一小球A 球A与球B之间用线相连 球B与球C之间用弹簧S2相连 A B C的质量分别为mA mB mC 弹簧与线的质量均可不计 开始时它们都处在静止状态 现将A B间的线突然剪断 求线刚剪断时A B C的加速度 典例精析临界问题的分析和求解 将质量为m的小球用轻质细绳拴在质量为M的倾角为 的楔形木块B上 如图所示 已知B的倾斜面是光滑的 底面于水平面的之间的摩擦因数为 1 若对B施加向右的水平拉力 使B向右运动 而A不离开B的斜面 这个拉力不得超过多少 2 若对B施加向左的水平推力 使B向左运动 而A不在B上移动 这个推力不得超过多少
