《物理一轮复习学案：3.2牛顿第二定律、两类动力学问题(必修1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理一轮复习学案：3.2牛顿第二定律、两类动力学问题(必修1)（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 2 节 牛顿第二定律、两类动力学问题【考纲全景透析】一、牛顿第二定律1 .内容物体加速度的大小跟成正比， 跟成反比， 加速度的方向跟相同 .2 .表达式： .【答案】 它受到的作用力 物体的质量作用力的方向F=ma3 .适用范围(1)只适用于 参考系，即相对于地面或运动的参考系；(2) 只适用于解决物体的 运动问题，不能用来处理【答案】微观粒子的高速运动问题.惯性 匀速直线 低速静止宏观二、牛顿定律的应用1 .两类动力学问题(1) 已知受力情况求物体的 ;(2) 已知运动情况求物体的 .【答案】 运动情况受力情况2 .解决两类基本问题的方法以为“桥梁” ，由 和列方程求解，具体逻辑关系如图
2、：运动学公式【答案】 牛顿运动定律加速度三、单位制1 .单位制：由 和一起组成了单位制 .2 .基本单位： 的单位 .力学中的基本量有三个，它们分别是、 、 ，它们的国际单位分别是_ 、 _、 _.3 .导出单位：由 根据逻辑关系推导出的其他物理量的单位.【答案】 基本单位 导出单位基本量 质量 时间 长度 kg s m 基本量【热点难点全析】考点一用牛顿第二定律分析瞬时加速度1 .牛顿第二定律的“四”性瞬时性|与F对应同一时刻T正是产生。的原因、尸、m对应同一个物体F、机统一使用隔口gig-h每一个力都可以产生各自的加速度【例1】如图所示，两个质量分别为m=2 kg、m2=3 kg的物体置于
3、光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为Fi=30 N, F2=20 N的水平拉力分别作用在 m、mt上，则()A.弹簧测力计的示数是 10 NB.弹簧测力计的示数是 50 NC.在突然撤去F2的瞬间,弹簧测力计的示数不变D.在突然撤去F1的瞬间,m的加速度不变【答案】选C.【详解】设弹簧的弹力为F,系统加速度为a.对系统：F1-F2=(m1+m2)a ,对m:F1-F=m1a,联立两式解得：a=2m/s2, F=26 N,故A、B两项都错误；在突然撤去F2的瞬间，两物体间的距离不能发生突变，所以弹簧的长度在撤去F2的瞬间没变化，弹簧上的弹力不变，故C项正确；若突然撤去 F1,
4、物体m所受的合外力方向向左，而没撤去F1时，合外力方向向右，所以 m的加速度发生 变化，故D项错误.【总结提升】瞬时性问题的解题技巧1 .分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律 求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型:、性 模十、受外力时 的形变量力能 否突变产生拉力或支 持力质量内部弹力轻绳微小 不计可以只有拉力 没有支持力不计处 处 相 等橡皮绳较大不能只有拉力 没有支持力轻弹簧较大不能既可有拉力 也可有支持力轻杆微小 不计可以既可有拉力 也可有支持力2 .在求解瞬时性加速度问题时应注意(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外
5、界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分 析.(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变考点二动力学两类基本问题1 .求解两类基本问题的思路框图2 .两类动力学问题的基本解题方法(1)由受力情况判断物体的运动状态，处理思路是：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律求出加速度,再根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位移，也就可以求解物体的运动情况(2)由运动情况判断物体的受力情况，处理思路是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力，至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法则(平行四边形定则)或正交分
6、解法.3 .两类动力学问题的解题步骤(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.画好受力分析图和过程图，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.根据牛顿第二定律 F=ma列方程求解，必要时要对结果进行讨论.【例2】质量为1吨的汽车在平直公路上以10 m/s的速度匀速行驶.阻力大小不变，从某时刻开始，汽车牵引力减少2 000 N ,那么从该时刻起经过6 s ,汽车行驶的路程是().A. 50 mB. 42 mC. 25 mD. 24 m解析
7、牵引力减少2 000 N后，物体所受合力为 2 000 N ,由F= ma,2 000 = 1 000 a, a= 2 m/s 2,汽车需v 10v2 100一 人t = a=2 s = 5 s 停下来，故 6 s 内汽车刖进的路程 x = 2a= 2*2 m = 25 m, C正确.答案 C考点三 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Zr米m质量m千克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【例3】关于单位制，下列说法中正确的是 ()A.kg、m/s、N是导出单位B.kg、nr C是基本单位C.在国际单
8、位制中，时间的单位是 s,属基本单位D.在国际单位制中，力的单位是根据牛顿第二定律定义的【答案】选C D.【详解】力学中的基本单位有三个：kg、m s.有些物理单位属于基本单位， 但不是国际单位， 如厘米(cm)、 克(g)、小时(h)等；有些单位属于国际单位，但不是基本单位，如 ：米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛顿(N)等. 考点四在动力学问题中常出现的临界条件1.在动力学问题中常出现的临界条件(1)地面、绳子或杆的弹力为零；(2)相对静止的物体间静摩擦力达到最大，通常在计算中取最大静摩擦力等于滑动摩擦力；(3)两物体分离瞬间满足的三个要素：加速度相同；速度相同；二者虽然相互接触但相互作
9、用力为零.(4) 一个物体在另一个物体上滑动时恰不滑离的条件是运动到物体末端时二者速度恰好相等2.解决此类问题，一般先以某个状态为研究的突破点，进行受力分析和运动分析，以临界条件为切入点，根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解讨论【例4】(2012 南昌模拟)如图所示，一细线的一端固定于倾角为0 =30。的光滑楔形块 A的顶端处，细线的另一端拴一质量为 m的小球.(1)当楔形块至少以多大的加速度向左加速运动时，小球对楔形块压力为零(2)当楔形块以a=2g的加速度向左加速运动时，小球对线的拉力为多大?【详解】(1)小球对楔形块恰无压力时受力情况如图所示，9由牛顿运动定律,得 mgcot 0 =m
10、a 所以 a0=gcot 0 =gcot30(2)当 a=2g 时,由于aa0,所以此时小球已离开楔形块，设此时细线与水平方向的夹角为a,则其受力情况如图所示,Ae由牛顿运动定律，得 mgcot a =ma即cot a =a/g=2,所以F户mg/sin a =*或F产1 nu |2 4- ma=百】应百心根据牛顿第三定律，小球对线的拉力Ft =F T= N- n咚考点五物理学常见的理想模型1.理想化方法是一种科学抽象，是研究物理学的重要方法，它根据所研究问题(一般都是十分复杂,涉及诸多因素)的需要和具体情况，确定研究对象的主要因素和次要因素，抓住主要因素，忽略次要因素,排除无关干扰，从而简明
11、扼要地揭示事物的本质.在研究物理问题时，常通过建立理想模型来解决问题.理想模型可分为对象模型、条件模型和过程模型(i)对象*II型.用来代替研究对象实体的理想化模型，如质点、点电荷、理想变压器等都属于对象模型.是对实物的一种理想简化.(2)条件模型.把研究对象所处的外部条件理想化建立的模型叫做条件模型.如光滑表面、轻杆、轻绳、轻弹簧、均匀介质、匀强电场和匀强磁场都属于条件模型.是对相关环境的一种理想简化(3)过程模型.实际的物理过程都是诸多因素作用的结果，忽略次要因素的作用，只考虑主要因素引起的变化过程叫 做过程模型.是对干扰因素的一种简化.例如：在空气中自由下落的物体，在高度不大时，空气的作
12、用忽略 不计，可抽象为自由落体运动；另外匀速直线运动、匀变速直线运动、抛体运动、匀速圆周运动、稳恒电 流都属于过程模型.下面分别就轻杆、轻绳、轻弹簧等理想模型进行讨论：1 .模型比较模型轻绳轻杆轻弹簧形变情况微小形变可忽略长度几乎不变可伸可缩施力与受力能施、能受拉力能压能拉能压能拉方向始终沿绳不一定沿杆沿弹簧方向大小变化可突变可突变只能渐变2 .理想化模型问题解题时应注意的问题(1)分析问题属于哪类理想化模型.(2)抓住模型的受力方向和大小变化的特点【高考零距离】【201 2年】17. C22012 安徽卷如图4所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上巴再施加一个竖直向
13、下的恒力F,图4则()A.物块可能匀速下滑B.物块仍以加速度 a匀加速下滑C.物块将以大于 a的加速度匀加速下滑D.物块将以小于a的加速度匀加速下滑17. C 解析不施加F时，由牛顿第二定律有：mgsin0 mgcos0 = ma解得a= gsin0 gcos 0 ;施加F后，相当于物体的重力增加了F,而质量无变化，又由牛顿第二定律有：(F+mgsin 0 - ( F+mgcos 0 = ma ,解得 a = 1mg 1 (gsin 0 -gcos 0 ),所以加速度变大，C正确.21. C2、D1、E2 2012 福建卷如图，用跨过光滑定滑轮的缆绳将海面上一艘失去动力的小船沿直线 拖向岸边.
14、已知拖动缆绳的电动机功率恒为P,小船的质量为 E小船受到的阻力大小恒为 f ,经过A点时的速度大小为 V0,小船从A点沿直线加速运动到B点经历时间为t1, A、B两点间距离为d,缆绳质量(2)小船经过B点时的速度大小 vi；(3)小船经过B点时的加速度大小 a.21 .解析(1)小船从A点运动到B点克服阻力做功W = fd (2)小船从A点运动到B点，电动机牵引绳对小船做功W Pt1 由动能定理有VW- W= !mV- !mV 22由式解得 V1 =、Jv0+m Pt1fd (3)设小船经过B点时绳的拉力大小为 F,绳与水平方向夹角为 0 ,电动机牵引绳的速度大小为u,则P= Fu u= V1COs 0 由牛顿第二定律有Fcos 0 - f = maD由式解得P fn2v2+2m Pt1 fdm【2011年-2010年】1. (2011 福建理综 T18)如图，一不可伸长的轻质细绳跨过定滑轮后，两端分别悬挂质量为m1和m2的物体A和B。若滑轮有一定大小，质量为 m且分布均匀，滑轮转动时与绳之间无相对滑动，不计滑轮与轴之间的摩擦。设细绳对 A和B的拉力大小分
