2020版高考物理人教版(山东专用)一轮复习课件:第三章 第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题 .ppt
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1、第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题,基础过关,考点研析,素养提升,基础知识,一、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成 ,跟它的质量成 .加速度的方向跟 的方向相同. 2.表达式:F= . 3.适用范围:适用于 参考系中 物体的低速运动.,基础过关 紧扣教材自主落实,正比,反比,作用力,ma,惯性,宏观,如图所示,超市中顾客随自动扶梯一起向上匀加速运动.已知扶梯倾角为,顾客质量为m,加速度为a.若求扶梯对顾客的支持力或摩擦力,你有何思路? 答案:分析物体的受力,将加速度沿水平、竖直方向分解,然后根据牛顿第二定律分别列方程求解.,二、力学单位制 1.单位制:由 和 一起组成
2、了单位制. 2.基本单位:基本物理量的 .力学中的基本量有 、长度和 ,它们的国际单位分别是kg,m和 . 3.导出单位:由基本单位根据 推导出来的其他物理量的单位. 三、牛顿第二定律的应用 1.两类动力学问题 (1)已知受力情况,求物体的 情况. (2)已知运动情况,求物体的 情况. 2.解决两类问题的方法 以 为“桥梁”,由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解.,基本单位,导出单位,单位,质量,时间,s,物理关系,运动,受力,加速度,(1)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用瞬间,物体立即获得加速度.( ) (2)F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关.(
3、) (3)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系.( ) (4)物体所受合外力减小,加速度一定减小,速度也一定减小.( ),过关巧练,1.思考判断,2.(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位( ) A.力的单位N B.压强的单位Pa C.长度的单位m D.加速度的单位m/s2,ABD,3.如图所示,截面为直角三角形的木块置于粗糙的水平地面上,其倾角=30,斜面长为7 m.现木块上有一质量为m=1.0 kg的滑块从斜面顶端下滑,测得滑块在0.40 s内速度增加了1.4 m/s,且知滑块滑行过程中木块处于静止状态,重力加速度g取10 m/s2,求: (1)滑块滑行过
4、程中受到的摩擦力大小; (2)滑块滑到木块底部时的速度大小.,答案:(1)1.5 N (2)7 m/s,考点一 牛顿第二定律的理解,1.牛顿第二定律的“五”性,考点研析 核心探究重难突破,2.合力、加速度、速度间的决定关系 (1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,只要合力不为零,不管速度是多少,物体都有加速度且与合力的方向一定相同,合力(或加速度)与速度无必然的联系. (2)合力(或加速度)与速度同向时,物体做加速运动;合力(或加速度)与速度反向时,物体做减速运动.,(4)速度的改变需经历一定的时间而不能突变;有力就一定有加速度,但有力速度可能为0.,【典例1】 (多选)如图所示,一轻质
5、弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止.小物体m与水平面间的动摩擦因数恒定,则下列说法中正确的是( ) A.物体从A到B速度越来越大 B.物体从A到B速度先增大后减小 C.物体从A到B加速度越来越小 D.物体从A到B加速度先减小后增大,BD,解析:物体从A到B的过程中,水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用,大小不变;还一直受到向右的弹簧的弹力作用,弹力从某个值逐渐减小到0.开始时,弹力大于摩擦力,合力向右,物体向右加速,随着弹力的减小,合力越来越小;到A,B间的某一位置时,弹力和摩擦力的合力为0,速度
6、达到最大;随后,摩擦力大于弹力,合力增大但方向向左,合力方向与速度方向相反,物体开始做减速运动.所以,小物体由A到B的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,故选项B,D正确.,【针对训练1】 (多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( ) A.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0,则加速度为0,所受的合外力也为0 C.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 D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力也可能为0,CD,解析:物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物
7、体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,故选项C,D正确.,【针对训练2】 如图所示,一木块在光滑水平面上受一个恒力F作用而运动,前方固定一个轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( ) A.木块将立即做匀减速直线运动 B.木块将立即做变减速直线运动 C.在弹簧弹力大小等于恒力F时,木块的速度最大 D.在弹簧压缩量最大时,木块的加速度为零,C,考点二 用牛顿第二定律分析瞬时加速度问题,1.两种模型,2.求解瞬时加速度的一般思路,分析瞬时变化前后物体的受力情况 由牛顿第二定律列方程 求瞬时加速度,【典例2】 (多选)如图(甲)、(乙)所示,图中细线均不
8、可伸长,两小球质量相同且均处于平衡状态,细线和弹簧与竖直方向的夹角均为.如果突然把两水平细线剪断,则剪断瞬间( ) A.图(甲)中小球的加速度大小为gsin ,方向水平向右 B.图(乙)中小球的加速度大小为gtan ,方向水平向右 C.图(甲)中倾斜细线与图(乙)中弹簧的拉力之比为 1cos2 D.图(甲)中倾斜细线与图(乙)中弹簧的拉力之比为 cos21,BD,核心点拨 (1)水平细线剪断瞬间,小球A将沿圆弧摆下,小球A的合力与细线垂直且向下,倾斜细线的拉力发生突变. (2)水平细线剪断瞬间,弹簧的拉力不变,小球B的合力水平向右.,解析:设两球质量均为m,剪断水平细线后,对小球A进行受力分析
9、,如图(a)所示,小球A将沿圆弧摆下,小球A的加速度a1的方向沿圆弧的切线方向向下,则FT1=mgcos ,F1= mgsin =ma1,所以a1=gsin ,方向垂直倾斜细线向下,故选项A错误.,对小球B进行受力分析,水平细线剪断瞬间,小球B所受重力mg和弹簧弹力FT2都不变,小球B的加速度a2的方向水平向右,如图(b)所示,则FT2= ,F2=mgtan =ma2,所以a2=gtan ,方向水平向右,故选项B正确.图(甲)中倾斜细线与图(乙)中弹簧的拉力之比为FT1FT2=cos21,故选项C错误,D正确.,抓住“两关键”,遵循“四步骤”,方法技巧,(1)分析瞬时加速度的“两个关键” 明确
10、绳或线类、弹簧或橡皮筋类模型的特点. 分析瞬时前、后的受力情况和运动状态. (2)“四个步骤” 第一步:分析原来物体的受力情况. 第二步:分析物体在突变时的受力情况. 第三步:由牛顿第二定律列方程. 第四步:求出瞬时加速度,并讨论其合理性.,1.轻弹簧模型如图所示,质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上,质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上,B与A刚好接触但不挤压.现突然将细线剪断,则剪断后瞬间A,B间的作用力大小为(g取10 m/s2)( ) A.0 B.2.5 N C.5 N D.3.75 N,题组训练,解析:当细线剪断瞬间,细线的弹力突然变为零,则B物体与A物体突然有了
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