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1、【2019最新】精选高考物理一轮复习 考点大通关 专题3-2 牛顿第二定律 两类动力学问题学案考点精讲一、牛顿第二定律1内容物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向与作用力的方向相同2表达式a或Fma.3适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况4牛顿第二定律的“五性”矢量性Fma是矢量式，a与F同向瞬时性a与F对应同一时刻因果性F是产生a的原因同一性a、F、m对应同一个物体，应用时统一使用SI制独立性每一个力都产生各自的加速度5.合力、加速度、速度间的决定关系(1)物体
2、所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度是大是小，或是零，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零一般情况下，合力与速度无必然的联系(2)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动(3)a是加速度的定义式，a与v、t无直接关系；a是加速度的决定式，aF，a.二、力学单位制1单位制由基本单位和导出单位组成2基本单位基本量的单位力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米3导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位4国际单位制中的七个基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千
3、克kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩尔mol发光强度IV坎德拉cd三、两类动力学问题1两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况(2)已知运动情况求物体的受力情况2解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图所示：3解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析：物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个“桥梁”：物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁4解决动力学基本问题时对力的处理方法(1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”(2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，
4、则采用“正交分解法”5两类动力学问题的解题步骤考点精练题组1 牛顿第二定律1下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是( )A由Fma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B由m可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C由a可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D由m可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求得【答案】CD 【解析】a、m、F三个物理量的决定关系是，力F和质量m决定了加速度a，而加速度a不能决定力的大小或质量的大小。2关于牛顿第二定律的下列说法中，不正确的是( )A物体加速度的大小由物
5、体的质量和物体所受合外力的大小决定，与物体的速度无关B物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关C物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D一旦物体所受合外力为零，则物体的加速度立即为零，其运动速度将不再变化【答案】C 【解析】对于某个物体，合外力的大小决定了加速度的大小，合外力的方向决定了加速度的方向，而速度的方向与加速度方向无关根据牛顿第二定律的瞬时性特征，合外力一旦为零，加速度立即为零，则速度不再发生变化，以后以此时的速度做匀速直线运动，综上所述，A、B、D正确，C错误3(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( )A物体的速度越大，则加速度越大
6、，所受的合外力也越大B物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零C物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零【答案】CD 【解析】物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关，故C、D正确，A、B错误4. 如图所示，质量m10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F20 N的作用，则物体产生的加速度是(g取10 m/s2)( )A0 B4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向左 D2 m/s2，水平向右【答案】B 5如图所示，位于水平地面上的质量为
7、M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动，若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度为（ ）A BC D 【答案】D【解析】对木块受力分析，由牛顿第二定律可得：，求得，选项D正确，选项ABC错误。6质量为m的物体放在水平面上，当用大小为F的水平恒力作用于物体时，产生的加速度大小为a(a0)；当用大小为2F的水平恒力作用在物体上时，产生的加速度大小为( )A可能等于a B可能等于2aC可能大于2a D可能小于2a【答案】BC 题组2 两类动力学问题1甲、乙两物体以相同的初速度在同一水平面上滑动，两物体与水平面间的动摩擦因数相同，且mA3mB，则它们所能滑行的距离
8、xA、xB的关系为( )AxAxB BxA3xBCxAxB DxA9xB【答案】A 【解析】两物体都做匀减速运动，甲物体的加速度a甲g，乙物体的加速度a乙g。又由运动学公式v22ax知甲、乙两物体初速度相等，加速度相等，所以位移相等。2民用航空客机的机舱，除了有正常的舱门和舷梯连接，供旅客上下飞机，一般还设有紧急出口，发生意外情况的飞机在着陆后，打开紧急出口的舱门，会自动生成一个由气囊构成的斜面，机舱中的人可沿该斜面滑行到地面上来，若机舱离气囊的底端的竖直高为3.2 m，气囊所构成的斜面长度为4.0 m，一个质量为60 kg的人从气囊上滑下时所受的阻力为240 N，则人滑至气囊底端时速度为 m
9、/s。【答案】4 m/s 【解析】设斜面倾角为，则sin0.8，根据牛顿第二定律：mgsinFma可得a4 m/s2，根据运动学公式v22ax， v4 m/s。3质量为0.8 kg的物体在一水平面上运动，如图所示，两条直线分别表示物体受到水平拉力和不受拉力作用的vt图线，则图线b与上述的_情况相符，该物体受到的拉力是_。【答案】受拉力作用 1.8 N 4质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等从t0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示。重力加速度g取10 m/s2
10、，则物体在t0至t12 s这段时间的位移大小为( )A18 m B54 mC72 m D198 m【答案】B【解析】根据滑动摩擦力定义可知，物体运动过程中所受滑动摩擦力Ffmg4 N，所以03 s物体所受外力等于最大静摩擦力，物体恰能保持静止状态。在以后的过程中，物体交替做匀加速直线运动和匀速直线运动。匀加速直线运动过程中物体的加速度a2 m/s2，所以36 s物体做匀速直线运动，物体的位移x1at29 m；6 s末的速度vat6 m/s；69 s物体做匀速直线运动，物体的位移x2vt18 m；912 s物体继续做匀加速直线运动，位移x3vtat227 m，因此012 s物体的位移xx1x2x
11、354 m，B项正确。5用平行于斜面的力推动一个质量为m的物体沿着倾斜角为的光滑斜面由静止向上运动，当物体运动到斜面的中点时撤去推力，物体恰能滑到斜面顶点，由此可以判定推力F的大小必定是( )A2mgcos B2mgsinC2mg(1sin) D2mg(1sin)【答案】B 【解析】有推力F时，a，撤去F后，agsin，由v22ax，有：aa，即：gsin，F2mgsin，故B正确。题组3 力学单位制1下列叙述中正确的是( )A在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位选定为基本单位B牛顿、千克、米/秒2、焦、米都属于力的单位C在厘米克秒制中，重力加速度g的值等于9.8厘米/秒2D
12、在力学的计算中，若涉及的物理量都采用同一种国际单位制中的单位，则所计算的物理量的单位也是同一国际单位制中的单位【答案】D 2下列说法中不正确的是( )A在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B因为力的单位是牛顿，而1 N1 kgm/s2，所以牛顿是导出单位C各物理量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位D物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系【答案】A【解析】“力”虽然是力学中的一个最基本的概念，但它的单位“牛顿”却不是力学中的基本单位。力学中的基本单位是千克、米、秒，其他皆为导出单位。物理公式不仅确定了物理量之间
13、的数量关系，同时也确定了物理量之间的单位关系。已知量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位，单位制在力学计算中的意义正在于此。3质量m=20g的物体，测得它的加速度a=20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又规范简洁的是( )AF=ma=2020=400N BF=ma =0.020.2=0.004NCF=ma =0.02kg0.2m/s2=0.004N DF=ma =0.020.2N =0.004N【答案】D【解析】统一单位，m=0.02kg，a=20cm/s2=0.2m/s2，由牛顿第二定律可得F= ma=0.020.2N =0.004N，D选项既正
14、确又规范简洁。4声音在某种气体中的速度表达式，可以只用气体的压强p、气体密度和没有单位的比例系数k表示，根据上述情况，判断下列声音在该气体中的速度表达式中正确的是( )Avk BvkCvk Dvk 【答案】A 方法突破方法1 解决瞬时加速度问题的方法诠释：瞬时加速度的分析方法：(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,加速度和力同时产生、同时变化、同时消失。分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该瞬时前后的受力情况及变化。(2)明确轻杆、轻绳、轻弹簧、橡皮条等力学模型的特点：轻杆、轻绳的形变可瞬时产生或恢复,故其弹力可以瞬时突变；轻弹簧、橡皮条在两端都连有物体时，形变恢复需较长时间,其弹力大小与方向均不能突变。题组4 解决瞬时加速度问题的方法1一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4cm，再将重物向下拉1cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是 ( ) (g取1
