《高考物理大一轮复习 3.2牛顿第二定律两类动力学问题课件 新人教版.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理大一轮复习 3.2牛顿第二定律两类动力学问题课件 新人教版.ppt（34页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 考点一对牛顿第二定律的理解 考点二牛顿第二定律瞬时性的分析 考点三动力学两类基本问题 考考点点 第三章牛顿运动定律高三物理一轮复习高三物理一轮复习 第2节牛顿第二定律 两类动力学问题1(力、加速度和速度的关系力、加速度和速度的关系)(2013高考海南高考海南卷卷)一一质点受多个力的作用，点受多个力的作用，处于静止状于静止状态，现使其中一个力的大小逐使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方减小到零，再沿原方向逐向逐渐恢复到原来的大小在此恢复到原来的大小在此过程中，其他程中，其他力保持不力保持不变，则质点的加速度大小点的加速度大小a和速度大小和速度大小v的的变化情况是化情况是 ()Aa和和v都始
2、都始终增大增大Ba和和v都先增大后减小都先增大后减小Ca先增大后减小，先增大后减小， v始始终增大增大Da和和v都先减小后增大都先减小后增大质点受到的合外质点受到的合外力先从力先从0逐渐增逐渐增大，然后又逐渐大，然后又逐渐减小为减小为0，合力，合力的方向始终未变，的方向始终未变，故质点的加速度故质点的加速度方向不变，先增方向不变，先增大后减小，速度大后减小，速度始终增大，本题始终增大，本题选选C. 解析解析 答案答案 基础自测基础自测C2(牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的理解)根据牛根据牛顿第二定律，下第二定律，下列叙述正确的是列叙述正确的是 ()A物体加速度的大小跟它的物体加速度的大小跟它的
3、质量和速度大小的量和速度大小的乘乘积成反比成反比B物体所受合力必物体所受合力必须达到一定达到一定值时，才能使物，才能使物体体产生加速度生加速度C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比个的大小成正比D当物体当物体质量改量改变但其所受合力的水平分力不但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其，物体水平加速度大小与其质量成反比量成反比物体加速度的物体加速度的大小与质量和大小与质量和速度大小的乘速度大小的乘积无关，积无关，A项错项错误；物体所受误；物体所受合力不为合力不为0，则，则a0，B项错误；项错误；加速度的大小加速度的大小与其所受的合
4、与其所受的合力成正比，力成正比，C项项错误错误基础自测基础自测 解析解析 答案答案 D3(力学单位制的理解力学单位制的理解)关于关于单位制，下位制，下列列说法中正确的是法中正确的是 ()Akg、m/s、N是是导出出单位位Bkg、m、C是基本是基本单位位C在国在国际单位制中，位制中，A是是导出出单位位D在国在国际单位制中，力的位制中，力的单位是根据位是根据牛牛顿第二定律定第二定律定义的的在国际单位制中，在国际单位制中，kg、m、s属于基本单位，属于基本单位，m/s、N、C属于导出单属于导出单位，位，A、B均错误；均错误；A为为国际单位制的基本单位，国际单位制的基本单位，C错误；力的单位错误；力的
5、单位(N)是是根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律Fma导出的，导出的，D正确正确基础自测基础自测 解析解析 答案答案 D4.(牛顿第二定律的应用牛顿第二定律的应用)(2015山东师大附中山东师大附中质检质检)(多多选)如如图所示，所示，质量量为m1 kg的物的物体与水平地面之体与水平地面之间的的动摩擦因数摩擦因数为0.3，当物，当物体运体运动的速度的速度为10 m/s时，给物体施加一个物体施加一个与速度方向相反的大小与速度方向相反的大小为F2 N的恒力，在的恒力，在此恒力作用下此恒力作用下(取取g10 m/s2) ()A物体物体经10 s速度减速度减为零零B物体物体经2 s速度减速度减为零零C物
6、体速度减物体速度减为零后将保持静止零后将保持静止D物体速度减物体速度减为零后将向右运零后将向右运动基础自测基础自测 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 BC一一、牛顿第二定律牛顿第二定律1内容内容：物体加速度的大小跟作用力成：物体加速度的大小跟作用力成_，跟物体的，跟物体的质量成量成_，加速度的方向跟作用力的方向，加速度的方向跟作用力的方向_2表达式表达式：Fma3适用范围适用范围(1)牛牛顿第二定律只适用于第二定律只适用于惯性参考系，即相性参考系，即相对于地面于地面_或或_ _的参考系的参考系(2)牛牛顿第二定律只适用于第二定律只适用于_物体物体(相相对于分子、原子等于分子、原子等)
7、、_运运动(远小于光速小于光速)的情况的情况教材梳理教材梳理正比正比反比反比相同相同静止静止匀匀速直速直线运运动宏宏观低速低速二、两类动力学问题二、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(1)由受力情况判断物体的由受力情况判断物体的_ (2)由运由运动情况判断物体的情况判断物体的_2解决两类基本问题的思路解决两类基本问题的思路：以：以_为桥梁，由运梁，由运动学公式学公式和和_列方程求解列方程求解三三、力学单位制力学单位制1单位制由基本位制由基本单位和位和导出出单位共同位共同组成成2力学力学单位制中的基本位制中的基本单位有位有_、_、时间(s)3导出出单位有位有_、_、_等等教
8、材梳理教材梳理运运动情况情况受力情况受力情况加速度加速度牛牛顿第二定律第二定律长度度质量量牛牛顿米米/秒秒米米/秒秒21牛顿第二定律的牛顿第二定律的“五性五性”2力、加速度、速度间的关系力、加速度、速度间的关系(1)加速度与力有瞬时对应关系，加速度随力的变化而变化加速度与力有瞬时对应关系，加速度随力的变化而变化(2)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；加速度可以突变速度的改变需经历一定的时间，不能突变；加速度可以突变考点一对牛顿第二定律的理解考点阐释考点阐释题组一加速度与合外力的关系题组一加速度与合外力的关系1(2013高考新课标全国高考新课标全国卷卷)一物一物块静静止在粗糙的水平桌面上从某
9、止在粗糙的水平桌面上从某时刻开始，刻开始，物物块受到一方向不受到一方向不变的水平拉力作用的水平拉力作用假假设物物块与桌面与桌面间的最大静摩擦力等于的最大静摩擦力等于滑滑动摩擦力以摩擦力以a表示物表示物块的加速度大的加速度大小，小，F表示水平拉力的大小能正确描表示水平拉力的大小能正确描述述F与与a之之间关系的关系的图象是象是 ()物块的受力如图所示，物块的受力如图所示，当当F不大于最大静摩擦不大于最大静摩擦力时，物块仍处于静止力时，物块仍处于静止状态，故其加速度为状态，故其加速度为0；当；当F大于最大静摩擦大于最大静摩擦力后，由牛顿第二定律力后，由牛顿第二定律得得FFNma，即，即FFNma，F
10、与与a成线性成线性关系选项关系选项C正确正确题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 C考点一对牛顿第二定律的理解2(2015云南第一次检测云南第一次检测)物物块A放置在放置在与水平地面成与水平地面成30角角倾斜的木板上斜的木板上时，刚好可以沿斜面匀速下滑；若好可以沿斜面匀速下滑；若该木板与水木板与水平面成平面成60角角倾斜，取斜，取g10 m/s2，则物物块A沿此斜面下滑的加速度大小沿此斜面下滑的加速度大小为()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 D考点一对牛顿第二定律的理解题组二加速度及速度的关系题组二加速度及速度的关系3.如如图所示，一所示，一轻弹簧一端系在簧一端系
11、在墙上的上的O点，自由伸点，自由伸长到到B点今用一小物体点今用一小物体m把把弹簧簧压缩到到A点，然后点，然后释放，小放，小物体能运物体能运动到到C点静止，物体与水平地面点静止，物体与水平地面间的的动摩擦因摩擦因数恒定，下列数恒定，下列说法正确的是法正确的是 ()A物体从物体从A到到B速度越来越大，从速度越来越大，从B到到C速度越来越小速度越来越小B物体从物体从A到到B速度越来越小，从速度越来越小，从B到到C加速度不加速度不变C物体从物体从A到到B先加速后减速，从先加速后减速，从B到到C一直减速运一直减速运动D物体在物体在B点受力点受力为零零物体在物体在A点时受两个力作用，向右的弹点时受两个力作
12、用，向右的弹力力kx和向左的摩擦力和向左的摩擦力Ff，合力，合力F合合kxFf，物体从，物体从AB的过程，弹力由大于的过程，弹力由大于Ff减至为零，所以开始一段合力向右，中减至为零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，然后合力向左，而途有一点合力为零，然后合力向左，而v一直向右，故先做加速度越来越小的一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动，在加速运动，在A到到B中途有一点加速度为中途有一点加速度为零，速度达最大，接着做加速度越来越零，速度达最大，接着做加速度越来越大的减速运动物体从大的减速运动物体从BC过程，过程，F合合Ff为恒力，方向向左，所以继续做加为恒力，方向向左，所以继续做加速
13、度不变的匀减速运动，故速度不变的匀减速运动，故C正确正确题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 C考点一对牛顿第二定律的理解力和加速度、速度的动态分析技巧力和加速度、速度的动态分析技巧(1)若物体受到的某个力与物体的运动学量若物体受到的某个力与物体的运动学量(如速度、位移等如速度、位移等)密切联密切联系，则常会出现系，则常会出现“力影响运动，运动影响力力影响运动，运动影响力”的动态过程其分析的动态过程其分析思路如下：思路如下：(2)从动态过程中找到力和运动的转折点、临界点或稳定态是解决从动态过程中找到力和运动的转折点、临界点或稳定态是解决此类问题的关键此类问题的关键规律总
14、结规律总结考点一对牛顿第二定律的理解1两种模型两种模型：牛顿第二定律的表达式为：牛顿第二定律的表达式为Fma，其核心是加速度，其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时消失、同时与合外力的瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时消失、同时变化，具体可简化为以下两种模型：变化，具体可简化为以下两种模型：(1)刚性绳刚性绳(或接触面或接触面)不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断断(或脱离或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间(2)弹簧弹簧(或橡皮绳或橡皮绳)两端同时连接两端同时连接(或附着或附着)有物
15、体的弹簧有物体的弹簧(或橡皮或橡皮绳绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变中，其弹力的大小往往可以看成保持不变考点二牛顿第二定律瞬时性的分析考点阐释考点阐释2.解题思路解题思路考点阐释考点阐释考点二牛顿第二定律瞬时性的分析题组一题组一“刚性绳刚性绳”与与“弹簧弹簧”组合组合1.(2015山东大学附中检测山东大学附中检测)如如图所示，所示，A、B两小球分两小球分别连在在轻线两端，两端，B球另一球另一端与端与弹簧相簧相连，弹簧固定在簧固定在倾角角为30的的光滑斜面光滑斜面顶端端A、B两小球
16、的两小球的质量分量分别为mA、mB，重力加速度，重力加速度为g，若不，若不计弹簧簧质量，在量，在线被剪断瞬被剪断瞬间，A、B两球的两球的加速度大小分加速度大小分别为 ()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 C考点二牛顿第二定律瞬时性的分析2.(2015银川模拟银川模拟)(多多选)如如图所示，所示，A、B球的球的质量量相等，相等，弹簧的簧的质量不量不计，倾角角为的斜面光滑，系的斜面光滑，系统静止静止时，弹簧与簧与细线均平行于斜面，在均平行于斜面，在细线被被烧断的瞬断的瞬间，下列，下列说法正确的是法正确的是 ()A两个小球的瞬两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均加速度
17、均沿斜面向下，大小均为gsin BB球的受力情况未球的受力情况未变，瞬，瞬时加速度加速度为零零CA球的瞬球的瞬时加速度沿斜面向下，大小加速度沿斜面向下，大小为2gsin D弹簧有收簧有收缩的的趋势，B球的瞬球的瞬时加速度向上，加速度向上，A球的瞬球的瞬时加速度向下，瞬加速度向下，瞬时加速度都不加速度都不为零零对对A、B两球在细线烧断前、后的瞬间分两球在细线烧断前、后的瞬间分别受力分析如图所示别受力分析如图所示细线烧断瞬间，弹簧还未形变，弹簧弹力细线烧断瞬间，弹簧还未形变，弹簧弹力与原来相等，与原来相等，B球受力平衡，球受力平衡，mgsin kx0，即，即aB0，A球所受合力为球所受合力为mgs
18、in kxmaA即：即：2mgsin maA，解得，解得aA2gsin ，故，故A、D错误，错误，B、C正确正确题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 BC考点二牛顿第二定律瞬时性的分析题组二题组二“刚性杆刚性杆”与与“弹簧弹簧”组合组合3.(2015滁州模拟滁州模拟)如右如右图所示，所示，质量量为m的小球用水平的小球用水平轻弹簧系住，并用簧系住，并用倾角角为30的光滑木板的光滑木板AB托住，小球恰好托住，小球恰好处于静止状于静止状态当木板当木板AB突然向下撤离的突然向下撤离的瞬瞬间，小球的加速度大小，小球的加速度大小为 ()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图
19、片显/ /隐隐 B考点二牛顿第二定律瞬时性的分析题组设计题组设计 解析解析考点二牛顿第二定律瞬时性的分析在求解瞬时性加速度问题时的在求解瞬时性加速度问题时的“两点注意两点注意”(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析化时，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，而速度和位移的变化需要一加速度可以随着力的突变而突变，而速度和位移的变化需要一个积累的过程，不会发生突变个积累的过程，不会发生突变易误警示易误警示考点二牛顿第二定律瞬时性的分析1求解两类问题的思路，可用
20、下面的框图来表示：求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：2分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁联系的桥梁加速度加速度考点三动力学两类基本问题考点阐释考点阐释题组一已知受力求运动题组一已知受力求运动1 1( (2015内蒙古包头测评内蒙古包头测评)(多多选)如如图甲甲为应用于机用于机场和火和火车站的安全站的安全检查仪，用于，用于对旅客旅客的行李的行李进行安全行安全检查其其传送装置可送装置可简化化为如如图乙的模型，乙的模型，紧绷的的传送送带始始终保持保持v 1 m/s的恒定速率运行旅客把行李无初速度地放在的恒定速
21、率运行旅客把行李无初速度地放在A处，设行李与行李与传送送带之之间的的动摩擦因数摩擦因数0.1，A、B间的距离的距离为2 m，g取取10 m/s2.若乘客把若乘客把行李放到行李放到传送送带的同的同时也以也以v 1 m/s的恒定速的恒定速率平行于率平行于传送送带运运动到到B处取行李，取行李，则()题组设计题组设计 解析解析 答案答案 图片显图片显/ /隐隐 BD考点三动力学两类基本问题A乘客与行李同乘客与行李同时到达到达B处B乘客提前乘客提前0.5 s到达到达B处C行李提前行李提前0.5 s到达到达B处D若若传送送带速度足速度足够大，行李最大，行李最快也要快也要2 s才能到达才能到达B处题组设计题
22、组设计 解析解析考点三动力学两类基本问题题组二已知运动求受力题组二已知运动求受力2.质量量为0.1 kg的的弹性球从空中某高度由性球从空中某高度由静止开始下落，静止开始下落，该下落下落过程程对应的的v t图象如象如图所示球与水平地面相碰后离所示球与水平地面相碰后离开地面开地面时的速度大小的速度大小为碰撞前的碰撞前的3/4.设球受到的空气阻力大小恒球受到的空气阻力大小恒为f，取，取g10 m/s2，求：，求：(1)弹性球受到的空气阻力性球受到的空气阻力f的大小；的大小；(2)弹性球第一次碰撞后反性球第一次碰撞后反弹的高度的高度h.题组设计题组设计 解析解析 图片显图片显/ /隐隐 考点三动力学两
23、类基本问题题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点三动力学两类基本问题3.(2013高考山东卷高考山东卷)如如图所示，一所示，一质量量m0.4 kg的小物的小物块，以，以v 02 m/s的初的初速度，在与斜面成某一速度，在与斜面成某一夹角的拉力角的拉力F作作用下，沿斜面向上做匀加速运用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t2 s的的时间物物块由由A点运点运动到到B点，点，A、B之之间的距离的距离L10 m.v v 0at 联立联立式，代入数据式，代入数据得得a3 m/s2， v 8 m/s题组设计题组设计 解析解析考点三动力学两类基本问题(2)设物体所受支持力为设物体所受支持力为FN，所受摩擦力为
24、，所受摩擦力为Ff，拉力与斜面间的夹角为拉力与斜面间的夹角为，受力分析如图所示，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得，沿由牛顿第二定律得，沿斜面方向：斜面方向：Fcos mgsin Ffma 垂直斜面方向：垂直斜面方向：Fsin FNmgcos 0 又又FfFN 题组设计题组设计 解析解析考点三动力学两类基本问题题组设计题组设计 解析解析 答案答案 考点三动力学两类基本问题(1)解决动力学基本问题时对力的处理方法解决动力学基本问题时对力的处理方法合成法：合成法：在物体受力个数较少在物体受力个数较少(2个或个或3个个)时一般采用时一般采用“合成法合成法”正交分解法：正交分解法：若物体的受力个数较多
25、若物体的受力个数较多(3个或个或3个以上个以上)，则采用，则采用“正交分解法正交分解法”(2)解答动力学两类问题的基本程序解答动力学两类问题的基本程序明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图出示意图应用牛顿运动定律和运动学公式求解应用牛顿运动定律和运动学公式求解规律总结规律总结考点三动力学两类基本问题本本节课重点要掌握住牛重点要掌握住牛顿第二定律的第二定律的“五性五性”“两模型两模型”及分析两及分析两类问题的的“两分析、一两分析、一桥梁梁”
26、1牛顿第二定律的牛顿第二定律的“五性五性”“两模型两模型”名师名师微点拨微点拨2动力学问题的动力学问题的“两分析、一桥梁两分析、一桥梁”整体法、隔离法的选用整体法、隔离法的选用1整体法的选取原则整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度顿第二定律求出加速度(或其他未知量或其他未知量)2隔离法的选取原则隔离法的选取原则当需要求出系统内两物体之间的作用力时，就应把物体从系统中当需要求
27、出系统内两物体之间的作用力时，就应把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解思想方法思想方法3整体法、隔离法的交替运用整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即究对象，应用牛顿第二定律求作用力，即“先整体求加速度，后隔先整体求加速度，后隔离求内力离求内力”思想方法思想方法【典例典例】如如图所示，一所示，一夹子子夹
28、住木住木块，在力在力F作用下向上提升作用下向上提升夹子和木子和木块的的质量分量分别为m、M，夹子与木子与木块两两侧间的最大静摩擦力均的最大静摩擦力均为Fm.若木若木块不滑不滑动，力力F的最大的最大值是是 ()法一：整体法、隔离法法一：整体法、隔离法的交替运用的交替运用由题意知当由题意知当M恰好不能恰好不能脱离夹子时，脱离夹子时，M受到的受到的摩擦力最大，摩擦力最大，F取最大取最大值，设此时提升加速度值，设此时提升加速度为为a，由牛顿第二定律，由牛顿第二定律得，得，对对M有：有：2FmMgMa 思想方法思想方法 解析解析 答案答案 A对整体对整体M、m有：有：F(Mm)g(Mm)a 联立联立两式解得两式解得思想方法思想方法 解析解析
