山東省2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運動定律 第2節(jié) 牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題課件 新人教版.ppt

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1、第2節(jié)牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題,知識梳理,考點自診,一、牛頓第二定律 1.內(nèi)容:物體加速度的大小跟作用力成 正比,跟物體的質(zhì)量成 反比,加速度的方向跟作用力的方向 相同。 2.表達式:F=ma。 3.適用范圍 (1)牛頓第二定律只適用于慣性參考系,即相對于地面 靜止或 勻速直線運動的參考系。 (2)牛頓第二定律只適用于 宏觀物體(相對于分子、原子等)、 低速運動(遠小于光速)的情況。 二、兩類動力學(xué)問題 1.已知物體的受力情況,求物體的 運動情況。 2.已知物體的運動情況,求物體的 受力情況。,,,,,,,,,,知識梳理,考點自診,三、牛頓第三定律 1.內(nèi)容:兩個物體之間的作用力和反作用

2、力總是 大小相等,方向 相反,作用在 同一條直線上。 2.作用力和反作用力的 性質(zhì)一定相同,但作用在 兩個物體上。,,,,,,知識梳理,考點自診,1.判斷下列說法的正誤。 (1)物體的加速度的方向與所受的合外力的方向可以不同。() (2)對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平力,當力剛開始作用的瞬間,物體立即獲得加速度。() (3)物體由于做加速運動,所以才受合外力作用。() (4)物體所受合外力變小,物體的速度一定變小。() (5)物體所受合外力變大,物體的加速度一定變大。() (6)可以利用牛頓第二定律確定自由電子的運動情況。() (7)單位“牛頓”是基本單位。(),答案,知識梳理,考點自診

3、,2.(2016上海卷)如圖,頂端固定著小球的直桿固定在小車上,當小車向右做勻加速運動時,小球所受合外力的方向沿圖中的() A.OA方向B.OB方向 C.OC方向D.OD方向,答案,解析,知識梳理,考點自診,3.(2018重慶巴蜀中學(xué)期中)“加油向未來”節(jié)目,做了一個大型科學(xué)實驗,選了8名力氣幾乎相同的小朋友,水平拉動一輛130 t重、處于懸浮狀態(tài)下的磁懸浮列車,列車在30 s內(nèi)前進了45 m;然后,讓4名小朋友在30 s內(nèi)用力拉 整列磁懸浮列車,列車會怎樣呢?() A.移動2 m以上B.移動12 m C.移動距離不超過1 mD.靜止不動,答案,解析,知識梳理,考點自診,4.如圖所示,一個小

4、球自由下落到將彈簧壓縮到最短后開始豎直向上反彈,從開始反彈至小球到達最高點,小球的速度和加速度的變化情況為() A.速度一直變小直到零 B.速度先變大,然后變小直到為零 C.加速度一直變小,方向向上 D.加速度先變小后一直變大,答案,解析,知識梳理,考點自診,5.(多選)(2018北京首都師大附中月考)一雨滴從空中由靜止開始沿豎直方向落下,若雨滴下落過程中所受重力保持不變,且空氣對雨滴阻力隨其下落速度的增大而增大,則如圖所示的圖象中可能正確反映雨滴整個下落過程運動情況的是(),答案,解析,知識梳理,考點自診,6.(2018四川射洪縣射洪中學(xué)開學(xué)考試)如圖所示,在光滑水平面上,A、B兩物體用輕

5、彈簧連接在一起,A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,在拉力F作用下,A、B共同做勻加速直線運動,加速度大小為a,某時刻突然撤去拉力F,此瞬間A和B的加速度大小分別為a1、a2,則(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,對牛頓第二定律的理解,1.表解牛頓第二定律的五性,命題點一,命題點二,命題點三,2.牛頓第二定律瞬時性的兩種模型,命題點一,命題點二,命題點三,3.分析瞬時問題的“兩關(guān)鍵”與“四步驟” (1)分析瞬時加速度的“兩個關(guān)鍵”: 明確繩或線類、彈簧或橡皮條類模型的特點。 分析瞬時前、后的受力情況和運動狀態(tài)。 (2)“四個步驟”: 第一步:分析原來物體的受力情況。 第二步:分析物體在突

6、變時的受力情況。 第三步:由牛頓第二定律列方程。 第四步:求出瞬時加速度,并討論其合理性。,命題點一,命題點二,命題點三,典例1(多選)(2016全國卷,18)一質(zhì)點做勻速直線運動。現(xiàn)對其施加一恒力,且原來作用在質(zhì)點上的力不發(fā)生改變,則() A.質(zhì)點速度的方向總是與該恒力的方向相同 B.質(zhì)點速度的方向不可能總是與該恒力的方向垂直 C.質(zhì)點加速度的方向總是與該恒力的方向相同 D.質(zhì)點單位時間內(nèi)速率的變化量總是不變,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,思維點撥本題考查合力、加速度、速度之間的關(guān)系。合力與加速度是瞬時對應(yīng)關(guān)系,加速度(合力)與速度的關(guān)系可從大小、方向兩個方面考慮。 本題考查學(xué)生

7、對合力、加速度、速度之間的關(guān)系的理解,是對內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的認識,是對科學(xué)思維中分析綜合、推理論證等要素的具體運用。,命題點一,命題點二,命題點三,典例2如圖所示,一質(zhì)量為m的小球處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將線L2剪斷,則剪斷L2的瞬間小球的加速度() A.甲圖小球加速度為a=gsin ,垂直L1斜向下方 B.乙圖小球加速度為a=gsin ,垂直L1斜向下方 C.甲圖小球加速度為a=gtan ,水平向右 D.乙圖小球加速度為a=gtan ,水平向左,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,思維點撥剪斷L2的瞬間繩L1上的彈力瞬間變化,兩端約束的彈簧上的彈力不會瞬間變化,結(jié)合該特點受力分析求各自的加

8、速度。 本題考查學(xué)生對牛頓第二定律的理解,包括對內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的認識、“輕繩”模型和“輕彈簧”模型的建構(gòu),是分析綜合、推理論證等方法的具體運用。是對科學(xué)思維的培養(yǎng)和提升。,命題點一,命題點二,命題點三,即學(xué)即練 1.(多選)由牛頓第二定律可知,無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度,可是當我們用一個很小的水平力去推很重的桌子時,卻推不動它,這是因為() A.牛頓第二定律不適用于靜止物體 B.有加速度產(chǎn)生,但數(shù)值很小,不易覺察 C.靜摩擦力等于水平推力,所以桌子靜止不動 D.桌子所受合力為零,加速度為零,所以靜止不動,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,2.(2019四川攀枝花十二中月考

9、)如圖所示,質(zhì)量為m的小球用水平彈簧系住,并用傾角為30的光滑木板AB托住,小球恰好處于靜止狀態(tài)。當木板AB突然向下撤離的瞬間,小球的加速度為() A.0,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,3.(多選)(2018江西新余一中二模)如圖所示,在動摩擦因數(shù)=0.2的水平面上有一個質(zhì)量m=1 kg的小球,小球一端與水平輕彈簧相連,另一端與豎直方向成=45角的不可伸長的輕繩相連,此時小球處于靜止狀態(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零。在剪斷輕繩的瞬間(g取10 m/s2)。下列說法中正確的是() A.小球受力個數(shù)不變 B.小球立即向左運動,且a=8 m/s2 C.小球立即向左運動,且a=10 m/

10、s2 D.若剪斷的是彈簧,則剪斷瞬間小球加速度為零,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,動力學(xué)的兩類基本問題 1.兩類基本問題 2.解決兩類基本問題的“橋梁”是物體運動的加速度。,命題點一,命題點二,命題點三,3.兩類動力學(xué)問題的解題步驟,命題點一,命題點二,命題點三,典例3(2019江西新干縣四校聯(lián)考)如圖所示,ab、cd是豎直平面內(nèi)兩根固定的光滑細桿,a、b、c、d位于同一圓周上,b點為圓周的最低點,c點為圓周的最高點,若每根桿上都套著一個小滑環(huán)(圖中未畫出),將兩滑環(huán)同時從a、c處由靜止釋放,用t1、t2分別表示滑環(huán)從a到b、c到d所用的時間,則() A.t1=t2 B.t1t2

11、 C.t1

12、行斜面向上 B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下 C.小物塊受到的滑動摩擦力為 mg+ma D.小物塊受到的靜摩擦力為ma,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,5.(2019安徽亳州高三質(zhì)檢)一物塊沿傾角為的固定斜面底端上滑,到達最高點后又返回至斜面底端。已知物塊下滑的時間是上滑時間的3倍,則物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,6.(2018湖北黃岡高三檢測)a、b兩物塊可視為質(zhì)點,在a以初速度v0從地面豎直上拋的同時,b以初速度v0滑上傾角為=30的足夠長的斜面。已知b與斜面間的動摩擦因數(shù)為= ,重力加速度為g,求當a落地時,b離地面的高度。,

13、命題點一,命題點二,命題點三,解析:以b為研究對象,斜面對b的支持力為FN=mgcos 30,,命題點一,命題點二,命題點三,動力學(xué)圖象問題 1.數(shù)形結(jié)合解決動力學(xué)圖象問題 (1)在圖象問題中,無論是讀圖還是作圖,都應(yīng)盡量先建立函數(shù)關(guān)系,進而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系;然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖象信息或者描點作圖。 (2)讀圖時,要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線與橫坐標包圍的“面積”等所對應(yīng)的物理意義,盡可能多地提取解題信息。 (3)常見的動力學(xué)圖象 v-t圖象、a-t圖象、F-t圖象、F-a圖象等。,命題點一,命題點二,命題點三,2.動力學(xué)圖象問題的類型圖象類問題的實質(zhì)是

14、力與運動的關(guān)系問題,以牛頓第二定律F=ma為紐帶,理解圖象的種類,圖象的軸、點、線、截距、斜率、面積所表示的意義。一般包括下列幾種類型:,命題點一,命題點二,命題點三,典例4(2018全國卷,15)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運動。以x表示P離開靜止位置的位移,在彈簧恢復(fù)原長前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是 (),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,思維點撥根據(jù)牛頓第二定律寫出外力F的關(guān)系式,找出外力F隨x的關(guān)系,即可獲得圖象。 本題考查學(xué)生對動力學(xué)圖象問題的理解,是對物體受力、運動

15、內(nèi)在規(guī)律和相互關(guān)系的認識,屬于對科學(xué)思維的培養(yǎng)和提升。,命題點一,命題點二,命題點三,即學(xué)即練 7.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧豎直放置,下端固定在水平地面上。一質(zhì)量為m的小球,從離彈簧上端高h處自由下落,接觸彈簧后繼續(xù)向下運動。觀察小球從開始下落到第一次運動至最低點的過程,下列關(guān)于小球的速度v或加速度a隨時間t變化的圖象中符合實際情況的是(),答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,8.(多選)如圖(a),一物塊在t=0時刻滑上一固定斜面,其運動的v-t圖線如圖(b)所示。若重力加速度及圖中的v0、v1、t1均為已知量,則可求出() A.斜面的傾角 B.物塊的質(zhì)量 C.物塊與斜面間的動摩擦因數(shù) D.物塊沿斜面向上滑行的最大高度,答案,解析,命題點一,命題點二,命題點三,9.(多選)(2019湖南醴陵二中月考)如圖甲所示,用一水平力F拉著一個靜止在傾角為的光滑固定斜面上的物體,逐漸增大F,物體做變加速運動,其加速度a隨外力F變化的圖象如圖乙所示,重力加速度g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8。根據(jù)圖乙中所提供的信息可以計算出 () A.物體的質(zhì)量 B.斜面的傾角正弦值 C.加速度為6 m/s2時物體的速度 D.物體能靜止在斜面上所施加的最小外力,答案,解析,