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1、基础知识梳理,3适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面 或 的参考系 (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、 运动(远小于光速)的情况,静止 匀速直线运动 低速,第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题,基础知识梳理,一、牛顿第二定律 1内容：物体加速度的大小跟合外力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟作合外用力的方向 2表达式：Fma 3物理意义：它突出了力是改变物体运动状态（或产生加速度）的原因，不是维持物体运动的原因,正比,反比,相同,基础知识梳理,【思考提示】 不对物体的质量与受力、运动情况无关,基础知识梳理,二、两类动力学问题 1已知物体的受力
2、情况，求物体的 2已知物体的运动情况，求物体的 ,运动情况 受力情况,基础知识梳理,特别提示：利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结合，寻找加速度和未知量的关键，是解决这类问题的思考方向,基础知识梳理,三、力学单位制 1单位制：由 单位和 单位一起组成了单位制 2基本单位：基本物理量的单位，基本物理量共七个，其中力学有三个，它们是 、 、 ，它们的单位分别是 、 、 3导出单位：由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位,基本 导出,长度 质量 时间,米 千克 秒,物理 关系,基础知识梳理,4国际单位制中的基本物理量和基本单位,课堂互动讲练
3、,一、对牛顿第二定律的理解 1牛顿第二定律的“四性”,课堂互动讲练,应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体 (2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程 (3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向 (4)求合外力F合 (5)根据牛顿第二定律F合ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论,课堂互动讲练,【例1】一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历时1s；随即把此力改为向西，大小不变，历时1s；接着又把此力改为向东，大小不变历时1s；如此
4、反复，只改变力的方向，共历时1min，在此1min内（ ） A物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置之东 B物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静止于初始位置 C物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末继续向东运动 D物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静止于初始位置之东,D,例2（06年12月广州市X科统考卷9）,一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a ，如图所示在物体始终相对于斜面静止的条件下 ( ) A. 当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小 B. 当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大 C. 当a一定时， 越大，
5、斜面对物体的正压力越小 D. 当a一定时， 越大，斜面对物体的摩擦力越小,B C,【例3】在水平面上有一质量为5kg的物体，它受到与水平方向成530角并斜向上的25N的拉力时，恰好做匀速直线运动，取g=10m/s，问： （1）当拉力为50N时，加速度多大？ （2）当拉力为62.5N时，加速度多大？,练习1一倾角为300的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球与滑块相对静止共同运动，当细线(1)沿竖直方向；(2)与斜面方向垂直；(3)沿水平方向，求上述三种情况下滑块下滑的加速度,答案： (1)a=0,木块沿斜面匀速下滑 (2)a=gsin,方向沿斜面
6、向下 (3)a= ，方向沿斜面向下,2如图所示，带有斜面的小车上放一光滑均匀的球，球质量为m，当小车向右以加速度a作匀加速直线运动时，球对斜面的压力为_，对小车的压力为_(斜面倾角为),mg-macot, 探究点二 牛顿第二定律的瞬时性问题,例1（07年天津五区县重点校联考15）,如图所示，质量为5kg的物体m在平行于斜面向上的力F作用下，沿斜面匀加速向上运动，加速度大小为a=2m/s2，F=50N， =370 ，若突然撤去外力F，则在刚撤去外力的瞬间，物体m的加速度大小和方向是（ ） A2 m/s2，沿斜面向上 B4 m/s2 ，沿斜面向下 C6 m/s2 ，沿斜面向下 D8 m/s2 ，沿
7、斜面向下,D,3.与弹簧相关的瞬时问题常见情景图例,特别提醒,1力和加速度的瞬时对应性是高考的重点物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然！ 2细绳弹力可以发生突变而弹簧弹力不能发生突变,AP的加速度大小不断变化，方向也不断变化 BP的加速度大小不断变化，但方向只改变一次 CP的加速度大小不断改变，当 加速度数值最大时，速度最小 D有一段过程，P的加速度逐渐 增大，速度也逐渐增大,如图所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定
8、律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中( ),C,P45 1,1.如图324所示是两根轻弹簧与两个质量都为m的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根不可伸长的细线该系统静止，细线受到的拉力大小等于4 mg.在剪断了两球之间的细线的瞬间，球A的加速度aA和球B的加速度aB分别是( ),A2g，竖直向下；2g，竖直向下 B4g，竖直向上；4g，竖直向下 C2g，竖直向上；2g，竖直向下 D2g，竖直向下；4g，竖直向下,B,例2（06年5月深圳市第二次调研考试10）,如图所示，用倾角为30的光滑木板AB托住质量为m的小球，小球用轻弹簧系住，当小球处于静止状态
9、时，弹簧恰好水平则当木板AB突然向下撤离的瞬间 （ ） A小球将开始做自由落体运动 B小球将开始做圆周运动 C小球加速度大小为g D小球加速度大小为,D,【变式练习】如图所示，质量为m的小球与细线和轻弹簧连接后被悬挂起来，静止平衡时AC和BC与过C的竖直线的夹角都是600，则剪断AC线瞬间，求小球的加速度；剪断B处弹簧的瞬间，求小球的加速度,创新练习（江苏省启东市07届第一学期期中测试5）,如图所示，一质量为M的木块与水平面接触，木块上方固定有一根直立的轻弹簧，弹簧上端系一带电且质量为m的小球（弹簧不带电），小球在竖直方向上振动，当加上竖直方向的匀强电场后，在弹簧正好恢复到原长时，小球具有最大
10、速度当木块对水平面压力为零时，小球的加速度大小是 ( ) A mg/M B Mg/m C(M+m)g/m D(M+m)g/M,B,三、解答两类动力学问题的基本方法及步骤 1解答两类动力学问题的基本方法 (1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过程,课堂互动讲练,(2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画示意图图中应注明力、速度、加速度的符号和方向对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所遗漏或无中生有,课堂互动讲练,(3)应用牛顿运动定律和运动学公式
11、求解，通常先用表示物理量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果,课堂互动讲练,(4)分析流程图,课堂互动讲练,特别提醒,1物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的 2无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”都是加速度,课堂互动讲练,2如图所示，一质量为m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数为.求： (1)撤去F时，物块的速度大小； (2)撤去F后，物块还能滑行多远？,课堂互动讲练,(2008年高考海南卷)科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱
12、、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量,题型二 两类动力问题的求解,将题设数据m990 kg，v01 m/s，t4 s，h12 m，t300 s，v3 m/s，g9.89 m/s2 代入式得m101 kg. 【答案】 101 kg,高频考点例析,2上题中，若要使气球匀速下降，则
13、向舱外抛出的压舱物的质量是多少？ 解析：若气球匀速下降，则F(mm)g 再根据mgFma，hv0tat2 解得：m100 kg. 答案：100 kg,如图325所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为.求人所受到的支持力和摩擦力,题型三 正交分解法的应用,例3,高频考点例析,【解析】 法一：以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN，还受到水平方向的静摩擦力F静，由于电梯斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左，人受力如图326甲所示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为水平方向加
14、速度ax和竖直方向加速度ay，如图326乙所示，则axacos，ayasin.,高频考点例析,图326 由牛顿第二定律得F静max，mgFNmay，,高频考点例析,解得F静macos，FNm(gasin),图327,法二：以人为研究对象，受力分析如图327所示因摩擦力F为待求，且必沿水平方向，设为水平向右建立如图所示坐标系，并规定正方向 根据牛顿第二定律得x方向： mgsinFNsinFcosma y方向： mgcosFsinFNcos0,由两式可解得FNm(gasin)，Fmacos. F为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左 【答案】 见解析,【方法技巧】 (1)对受多个力
15、作用的物体应用牛顿第二定律时，常用的方法是正交分解，分解时，可以分解力，也可以分解加速度 (2)判断静摩擦力的方向、计算静摩擦力的大小时，若物体处于平衡状态，则可根据平衡条件判断静摩擦力的方向，计算摩擦力的大小；若物体有加速度，则应根据牛顿第二定律判断静摩擦力的方向，并计算其大小,3(2010年江苏淮安第一次调研)楼梯口一倾斜的天花板与水平面成37，如图328所示，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点刷子与板间的动摩擦因数为0.5，板长为L4 m，取sin370.6，试求： (1)刷子沿天花板向上运动的加速度； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶 端所用的时间,高频考点例析,解析： (1)以刷子为研究对象，受力分析如图 设向上的推力为F，滑动摩擦力为Ff，弹力为FN,高频考点例析,由牛顿第二定律，得 垂直天花板方向： FN=(F-mg)cos53 沿着天花板方向： (F-mg)si
