《2024届高考物理一轮总复习第一编第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024届高考物理一轮总复习第一编第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第2讲牛顿第二定律讲牛顿第二定律 两类动力学问题两类动力学问题一一、牛顿第二定律、牛顿第二定律1内内容容：物物体体加加速速度度的的大大小小跟跟它它受受到到的的作作用用力力成成_，跟跟它它的的质质量量成成_，加速度的方向跟加速度的方向跟_的方向相同。的方向相同。2表达式：表达式：F_。3适用范围适用范围(1)只适用只适用于于_参参考系考系(相对地相对地面面_或或_运运动的参考系动的参考系)。(2)只适用只适用于于_物物体体(相对于分子、原子相对于分子、原子)、低速运动、低速运动(远小于光速远小于光速)的情况。的情况。正比正比反比反比作用力作用力ma惯性惯性静止静止匀速直线匀速直线宏观宏观二、单
2、位制二、单位制1单位制：单位制：由由_和和_一一起组成了单位制。起组成了单位制。2基基本本单单位位：基基本本物物理理量量的的单单位位。力力学学中中的的基基本本量量有有三三个个，它它们们分分别别是是_、_和和_，它们的国际单位分别它们的国际单位分别是是_、_和和_。3导出单位：导出单位：由由_根根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。据物理关系推导出来的其他物理量的单位。三、两类动力学问题三、两类动力学问题1动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体第一类：已知受力情况求物体的的_。第二类：已第二类：已知知_求求物体物体的的_。基本单位基本单位导出单位导出单位质量质量长度
3、长度时间时间kgms基本量基本量运动情况运动情况运动情况运动情况受力情况受力情况2解决两类基本问题的方法解决两类基本问题的方法以以_为为“桥桥梁梁”，由由运运动动学学公公式式和和_列列方方程程求求解解，具具体体逻逻辑关系如下图所示：辑关系如下图所示：加速度加速度牛顿第二定律牛顿第二定律情境创设情境创设让一名同学用单只手推光滑水平面上很重的一个箱子让一名同学用单只手推光滑水平面上很重的一个箱子。微点判断微点判断(1)因为同学一只手的力气较小，所以箱子可能不动因为同学一只手的力气较小，所以箱子可能不动。()(2)同学对箱子施力，然后产生了加速度，加速度的产生滞后于力的作用。同学对箱子施力，然后产生
4、了加速度，加速度的产生滞后于力的作用。()(3)箱子加速度的方向一定与合外力方向相同箱子加速度的方向一定与合外力方向相同。()(4)箱子的质量与箱子的加速度成反比箱子的质量与箱子的加速度成反比。()(5)若同学的推力逐渐减小，则箱子做减速运动若同学的推力逐渐减小，则箱子做减速运动。()(6)同学停止用力，则箱子立刻停下来同学停止用力，则箱子立刻停下来。()(一一)牛顿第二定律牛顿第二定律(固基点固基点)题点全练通题点全练通1对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解根根据牛顿第二定律，下列叙述正确的据牛顿第二定律，下列叙述正确的是是()A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比物体加速度
5、的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比物体加速度的大小与所受作用力中任一个力的大小成正比D当当物物体体质质量量改改变变但但其其所所受受合合力力的的水水平平分分力力不不变变时时，物物体体水水平平加加速速度度大大小小与与其质量成反比其质量成反比答案：答案：D2合力、加速度、速度之间的决定关系合力、加速度、速度之间的决定关系下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是是 ()A物体的速度越大，则加速
6、度越大，所受的合外力也越大物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B物体的速度为物体的速度为0，则加速度为，则加速度为0，所受的合外力也为，所受的合外力也为0C物体的速度为物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大，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，但加速度可能为物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力可能很大，所受的合外力可能很大解解析析：物物体体的的速速度度大大小小和和加加速速度度大大小小没没有有必必然然联联系系，一一个个很很大大，另另一一个个可可以以很很小小，甚甚至至为为0，物物体体所所受受合合外外力力的的大大小小决决定定加加速速度度的
7、的大大小小，同同一一物物体体所所受受合合外力越大，加速度一定也越大，外力越大，加速度一定也越大，C正确正确。答案：答案：C答案：答案：C要点自悟明要点自悟明1牛顿第二定律的五个特性牛顿第二定律的五个特性答案：答案：BC2 轻杆连接轻杆连接两个质量均为两个质量均为m的小球，用轻杆连接后通过细绳悬挂的小球，用轻杆连接后通过细绳悬挂在在天天花板上，如图所示。现突然迅速剪断细绳花板上，如图所示。现突然迅速剪断细绳OA，让小球下落，让小球下落，在在剪断剪断细绳的瞬间，设小球细绳的瞬间，设小球A、B的加速度分别用的加速度分别用a1和和a2表示，重力表示，重力加加速速度为度为g，则则()Aa1g，a2g B
8、a10，a22gCa1g，a20 Da12g，a20解解析析：剪剪断断细细绳绳的的瞬瞬间间，A、B间间轻轻杆杆中中的的弹弹力力可可瞬瞬间间发发生生变变化化，A、B的的加加速速度度相相同同，由由mgmg2ma可可得得，两两球球的的加加速速度度均均为为g，即即a1g，a2g，A正确正确。答案：答案：A一点一过一点一过1求解瞬时加速度的一般思路求解瞬时加速度的一般思路(1)分析瞬时变化前、后物体的受力情况；分析瞬时变化前、后物体的受力情况；(2)根据牛顿第二定律列方程；根据牛顿第二定律列方程；(3)求瞬时加速度。求瞬时加速度。2轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点对对于于轻轻
9、绳绳、轻轻杆杆和和硬硬接接触触面面这这类类物物体体认认为为是是一一种种不不发发生生明明显显形形变变就就能能产产生生弹弹力力的的物体，剪断物体，剪断(或脱离或脱离)后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。后，其弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间。(1)在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。在瞬时问题中，其弹力可以看成是瞬间改变的。(2)一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时，均可按此模型处理。研清微点研清微点2弹力不能瞬间改变的情形弹力不能瞬间改变的情形3弹簧连接弹簧连接 如图所示，在水平面上有一小物
10、体如图所示，在水平面上有一小物体P，P与水平面间与水平面间的的动动摩擦因数为摩擦因数为0.8，P用一水平轻质弹簧与左侧墙壁连在一起用一水平轻质弹簧与左侧墙壁连在一起，P在在一一斜斜向向上上的的拉拉力力F作作用用下下静静止止，F与与水水平平方方向向间间的的夹夹角角53，并并且且P对对水水平平面面无无压压力力。已已知知重重力力加加速速度度g10 m/s2，sin 530.8，cos 530.6，最最大大静静摩摩擦力大小等于滑动摩擦力。则撤去擦力大小等于滑动摩擦力。则撤去F瞬间瞬间P的加速度大小的加速度大小为为 ()A0 B2.5 m/s2C12.5 m/s2 D无法确定无法确定解解析析：撤撤去去F
11、之之前前，由由平平衡衡知知识识可可知知，F弹弹tan 53mg，解解得得F弹弹0.75mg；撤撤去去F的的瞬瞬间间，弹弹簧簧弹弹力力不不变变，因因最最大大静静摩摩擦擦力力为为fmmg0.8mg，可可知知物物体体不不动动，加加速度为零，速度为零，A正确。正确。答案：答案：A4橡橡皮皮绳绳连连接接课课外外兴兴趣趣小小组组为为了了研研究究瞬瞬时时加加速速度度问问题题，将将两两组组相相同同的的小小球球分分别别和和相相同同长长度度的的弹弹性性绳绳和和刚刚性性绳绳相相连连，然然后后从从某某高高度度静静止止释释放放。如如图图，连连接接小小球球A、B的的是是一一般般细细绳绳(刚刚性性绳绳)，连连接接小小球球C
12、、D的的是是橡橡皮皮筋筋(弹弹性性绳绳)。那那么么在在实实验验过过程程中中，小小球球在在释释放放后后的的短短暂暂时时间间内内(橡橡皮皮筋筋还未第一次恢复原长还未第一次恢复原长)，下列图中符合实际排列情况的，下列图中符合实际排列情况的是是 ()解解析析：连连接接A、B的的是是一一般般细细绳绳(刚刚性性绳绳)，释释放放小小球球前前，细细绳绳的的形形变变量量十十分分微微小小，在在释释放放后后的的瞬瞬间间，细细绳绳立立即即恢恢复复原原长长，伸伸直直而而无无拉拉力力，两两个个小小球球的的加加速速度度均均等等于于重重力力加加速速度度g，一一起起做做自自由由落落体体运运动动，所所以以细细绳绳不不能能是是弯弯
13、曲曲的的，B、D错错误误；连连接接C、D的的是是橡橡皮皮筋筋(弹弹性性绳绳)，释释放放小小球球前前，橡橡皮皮筋筋的的形形变变量量很很大大，根根据据平平衡衡条条件件，其其弹弹力力为为kxmg，在在释释放放后后的的瞬瞬间间，橡橡皮皮筋筋不不能能立立即即恢恢复复原原长长，其其弹弹力力保保持持不不变变，根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律得得kxmgmaC，mgkxmaD，解解得得aC2g，方方向向竖竖直直向向下下，aD0，释释放放后后很很短短的的时时间间内内，小小球球C向向下下运运动动的的位位移移比比D大大得得多多，C、D两两个个小小球球的距离减小，橡皮筋恢复原长前不弯曲，的距离减小，橡皮筋恢复原长前不
14、弯曲，A错误，错误，C正确正确。答案：答案：C一点一过一点一过弹簧、橡皮绳模型的特点弹簧、橡皮绳模型的特点(1)当当弹弹簧簧、橡橡皮皮绳绳的的两两端端与与物物体体相相连连时时，由由于于物物体体具具有有惯惯性性，弹弹簧簧、橡橡皮皮绳绳的的形变量不会瞬间发生突变。形变量不会瞬间发生突变。(2)在在求求解解瞬瞬时时加加速速度度的的问问题题中中，其其弹弹力力的的大大小小可可认认为为是是不不变变的的，即即弹弹簧簧或或橡橡皮皮绳的弹力不发生突变。绳的弹力不发生突变。(三三)动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题(精研点精研点)1两类动力学问题的解题关两类动力学问题的解题关键键2两类动力学问题的解题步骤两
15、类动力学问题的解题步骤两个分析两个分析受力情况分析；运动规律分析受力情况分析；运动规律分析两个桥梁两个桥梁加速度是联系运动和力的桥梁加速度是联系运动和力的桥梁速度是各物理过程间相互联系的桥梁速度是各物理过程间相互联系的桥梁明确研究对象明确研究对象根据问题需要和解题方便，选择某个物体或几个物体构成根据问题需要和解题方便，选择某个物体或几个物体构成的系统为研究对象的系统为研究对象受力分析和运受力分析和运动过程分析动过程分析画好受力示意图、情境示意图，明确物体的运动性质和运画好受力示意图、情境示意图，明确物体的运动性质和运动过程动过程续表续表考法全析考法全析考法考法(一一)已知受力情况求运动情况已知
16、受力情况求运动情况例例1如如图，将光滑长平板的下端置于铁架图，将光滑长平板的下端置于铁架台水台水平底座上的平底座上的挡挡板板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调上调节，使得平节，使得平板板与与底座之间的夹角底座之间的夹角可变。将小物块由平板与竖直可变。将小物块由平板与竖直杆交杆交点点Q处静止处静止释释放放，物物块块沿沿平平板板从从Q点点滑滑至至P点点所所用用的的时时间间t与与夹夹角角的的大大小小有有关关。若若由由30逐逐渐渐增增大大至至60，物块的下滑时间，物块的下滑时间t将将 ()A逐渐增大逐渐增大 B逐渐减小逐渐减小C先增大后减小先增大后减小 D先减小后增先减小后增大大答案答案D解析解析(1)根据牛顿第二定律可得根据牛顿第二定律可得mgsin 24mgcos 24ma1代入数据解得代入数据解得a12 m/s2。(2)根据运动学公式根据运动学公式2a1l1v2，解得，解得v4 m/s。(3)根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律mgma2根据运动学公式根据运动学公式2a2l2v末末max2v2代入数据联立解得代入数据联立解得l22.7 m。
