廣東省2022年高考物理一輪復(fù)習(xí)-第三章-第二講《牛頓第二定律-兩類動力學(xué)問題》課件-新人教版

1、第一頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第二頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。一、牛頓第二定律1內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成 ，跟物體的 質(zhì)量成 ，加速度的方向跟 的方向相同2表達式：Fma.3物理意義：反映物體運動的加速度大小、方向與所受 的關(guān)系正比反比作用力合外力第三頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。4適用范圍(1)牛頓第二定律僅適用于 參考系(相對地面靜止或做勻 速直線運動的參考系)(2)牛頓第二定律僅適用于宏觀物體 運動的情況5兩類應(yīng)用 牛頓第二定律將物體的 情況和受力情況聯(lián)系起來(1)物體的 情況，求物體的運動情況(2)物體的 情況，求物體的受力情況慣性運動受力運動低速第四頁

2、，編輯于星期四：二十三點 十八分。 應(yīng)用牛頓第二定律解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵是利用加速度的“橋梁 作用，將運動學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合，尋找加速度和未知量的關(guān)系第五頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。3導(dǎo)出單位：由根本物理量根據(jù) 推導(dǎo)出來的其 他物理量的單位物理量關(guān)系二、力學(xué)單位制1單位制：由 單位和 單位一起組成了單位制根本導(dǎo)出2根本單位：根本物理量的單位根本物理量共七個，其 中力學(xué)有三個，它們是 、 、 ，它們的單位 分別是 、 、 .質(zhì)量時間長度smkg第六頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克kg時間t秒s電流I安培A熱力學(xué)溫度T開爾

3、文K物質(zhì)的量n摩爾mol4國際單位制中的根本物理量和根本單位(高中階段所學(xué))第七頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第八頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1瞬時性 牛頓第二定律說明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬 時對應(yīng)關(guān)系a為某一瞬時的加速度，F(xiàn)即為該時刻物體所 受的合外力2矢量性 任一瞬間a的方向均與F合的方向相同當F合方向變化時， a的方向同時變化，且任意時刻兩者均保持一致第九頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。3同一性(1)加速度a相對于同一慣性系(一般指地面)(2)Fma中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)(3)Fma中，各量統(tǒng)一使用國際單位制單位4獨立性(1)作用于物體上的每一

4、個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛 頓第二定律(2)物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定律， 即：Fxmax，F(xiàn)ymay.第十頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1力和加速度的瞬時對應(yīng)性是高考的重點物體的受力情 況物體的運動狀態(tài)應(yīng)對應(yīng)，當外界因素發(fā)生變化(如撤力、 變力、斷繩等)時，需重新進行運動分析和受力分析，切 忌想當然！2細繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變第十一頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1如圖321所示，物體A、B質(zhì)量均為m，中間 有一輕質(zhì)彈簧相連，A用繩懸于O點，當突然剪斷 OA繩時，關(guān)于A物體的加速度，以下說法

5、正確的 是 () A0 Bg C2g D無法確定第十二頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：剪斷繩前，繩中拉力為2mg，彈簧中的彈力為mg向下，剪斷繩后，繩中拉力突然消失，而其他力不變，故物體A所受合力的大小為向下的2mg，加速度為向下的2g，故C正確答案：C第十三頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1根本方法(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點，如果是 比較復(fù)雜的問題，應(yīng)該明確整個物理現(xiàn)象是由幾個物理 過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點，再分別研究每一 個物理過程(2)根據(jù)題意，確定研究對象，進行分析，并畫出示意圖 圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號和方向?qū)γ恳粋€ 力都應(yīng)明確施力物

6、體和受力物體，以免分析力時有所遺 漏或無中生有第十四頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。(3)應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式求解，通常先用表示物 理量的符號運算，解出所求物理量的表達式來，然后將 物理量的數(shù)值及單位代入，通過運算求結(jié)果應(yīng)事 先將物理量的單位都統(tǒng)一采用國際單位制中的單位(4)分析流程圖第十五頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。2應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟(1)明確研究對象根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被 研究的物體(2)分析物體的受力情況和運動情況，畫好受力分析圖，明 確物體的運動性質(zhì)和運動過程(3)選取正方向或建立坐標系，通常以加速度的方向為正方 向或以加速度方向為某一坐標軸的

7、正方向(4)求合外力F合(5)根據(jù)牛頓第二定律F合ma列方程求解，必要時還要對結(jié) 果進行討論第十六頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1加速度起到了力和運動間的“橋梁作用，即無論哪類 動力學(xué)問題，分析時都要“經(jīng)過加速度2物體的運動情況由受力情況及物體運動的初始情況共同 決定第十七頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。2一個滑雪人從靜止開始沿山坡滑下，山坡的傾 角30，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)是 0.04 ，求滑雪人5 s內(nèi)滑下來的路程和5 s末的速 度大小(g取10 m/s2)第十八頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：以滑雪人為研究對象，受力情況如以下圖研究對象的運動狀態(tài)為：垂直于山坡方向

8、，處于平衡；沿山坡方向，做勻加速直線運動將重力mg沿垂直于山坡方向和沿山坡方向進行分解，據(jù)牛頓第二定律列方程FNmgcos0 mgsinFfma 因為FfFN 第十九頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。故由可得：ag(sincos)故 x at2 g(sincos)t2 10 ( 0.04 )52 m58 mvat10 ( 0.04 )5 m/s23.3 m/s.答案：58 m23.3 m/s第二十頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第二十一頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第二十二頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 (2021廣東外國語學(xué)校模擬)在動摩擦因數(shù)0.2的水平面上有一個質(zhì)量為m

9、1 kg的小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成45角的不可伸長的輕繩一端相連，如圖322所示此時小球處于靜止平衡狀態(tài)，且水平面對小球的彈力恰好為零，當剪斷輕繩的瞬間，取g10 m/s2.求：(1)此時輕彈簧的彈力大??；(2)小球的加速度大小和方向；(3)在剪斷彈簧的瞬間小球的 加速度的大小第二十三頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。思路點撥解答此題時應(yīng)注意以下兩點：(1)當其他力變化時，彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生變化；(2)當其他力變化時，細繩上的拉力可以在瞬間發(fā)生變化課堂筆記(1)水平面對小球的彈力為零，小球在繩沒有斷時受到繩的拉力FT、重力mg和彈簧的彈力FN作用而處于平衡狀態(tài)，依據(jù)平衡條件

10、得豎直方向有：FTcosmg，水平方向有：FTsinFN，解得彈簧的彈力為：FNmgtan10 N第二十四頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。(2)剪斷繩后小球在豎直方向仍平衡，水平面支持力與重力平衡FNmg，由牛頓第二定律得小球的加速度為：a 8 m/s2，方向向左(3)在剪斷彈簧的瞬間，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度為0.答案(1)10 N(2)8 m/s2方向向左(3)0第二十五頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 利用牛頓第二定律求瞬時加速度時，關(guān)鍵是分析此時物體的受力情況，同時注意細繩和彈簧的區(qū)別.第二十六頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第二十七頁，編輯于星期四：

11、二十三點 十八分。 如圖323所示，一質(zhì)量為m的物塊放在水平地面上，現(xiàn)在對物塊施加一個大小為F的水平恒力，使物塊從靜止開始向右移動距離x后立即撤去F，物塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為.求：(1)撤去F時，物塊的速度大??；(2)撤去F后，物塊還能滑行多遠？第二十八頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。思路點撥分析物塊在撤去F前后的受力情況，由牛頓第二定律求出物塊的加速度，然后根據(jù)運動學(xué)公式進行求解第二十九頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。課堂筆記(1)設(shè)撤去F時物塊的速度大小為v，根據(jù)牛頓第二定律，物塊的加速度a又由運動學(xué)公式v22ax解得v (2)撤去F后物塊只受摩擦力，做勻減速運動至停止，根據(jù)

12、牛頓第二定律，物塊的加速度a g由運動學(xué)公式v2v22ax，且v0解得x( 1)x答案(1) 第三十頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 在解決兩類動力學(xué)的根本問題時，不管哪一類問題，都要進行受力分析和運動情況分析，如果物體的運動加速度或受力情況發(fā)生變化，那么要分段處理，此時加速度或受力改變時的瞬時速度即是前后過程的聯(lián)系量第三十一頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第三十二頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 (14分)飛船返回艙返回時，翻開降落傘后進行豎直減速下降，這一過程假設(shè)返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比，比例系數(shù)為k.從某時刻起開始計時，返回艙的vt圖象如圖324所示，圖中AE是曲

13、線在A點的切線，切線交橫軸于一點E，其坐標為(8,0)，CD是AB的漸近線，返回艙質(zhì)量M400 kg，g取10 m/s2.試問：(1)返回艙在這一階段做什么運動？(2)設(shè)在初始時刻vA120 m/s，此時它的加速度多大？(3)寫出空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值第三十三頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。思路點撥解答此題時應(yīng)注意以下三點：(1)AE切線斜率的含義；(2)漸近線CD的含義；(3)返回艙受力情況分析第三十四頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解題樣板(1)由題中圖象可以看出曲線切線的斜率逐漸減小，說明這一階段返回艙做加速度逐漸減小的減速運動，最終做勻速運動(4分)(2)在初始時刻，

14、vA120 m/s，過A點的切線的斜率即為此時的加速度大小，a 15 m/s2(2分)(3)返回艙最終做勻速運動，選向下為正方向根據(jù)平衡條件得Mg 0(3分)在A點時有Mg Ma (3分)由兩式得k 代入數(shù)據(jù)解得k0.42 kg/m. (2分)第三十五頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。答案(1)見解題樣板(2)15 m/s2(3)k 0.42 kg/m第三十六頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 牛頓第二定律與vt圖象相結(jié)合的問題，一般先由vt圖象分析物體的加速度及其變化規(guī)律，再由牛頓第二定律列方程求解問題，或者先由牛頓第二定律分析加速度及其變化規(guī)律，再作出vt圖象第三十七頁，編輯于星期四：

15、二十三點 十八分。第三十八頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。第三十九頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。1以下對牛頓第二定律的表達式Fma及其變形公式的理 解，正確的選項是 () A由Fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正 比，與物體的加速度成正比 B由m 可知，物體的質(zhì)量與其所受合力成正比， 與其運動的加速度成反比 C由a 可知，物體的加速度與其所受合力成正 比，與 其質(zhì)量成反比 D由m 可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加 速度和它所受的合力而求出第四十頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：Fma和m 都是計算式合外力F與m、a無關(guān)，質(zhì)量m由物體決定，與F、a無關(guān)，A、B錯，D對由

16、牛頓第二定律知，C對答案：CD第四十一頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。2關(guān)于國際單位制的以下說法中不正確的有 () A質(zhì)量是物理學(xué)中的根本物理量 B長度的單位m是國際單位制中的根本單位 Ckgm/s2是國際單位制中的導(dǎo)出單位 D時間的單位小時是國際單位制中的導(dǎo)出單位.第四十二頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：力學(xué)的根本物理量是長度、質(zhì)量、時間，其對應(yīng)的單位叫根本單位，其根本單位中國際制單位分別是米、千克和秒，故A對、B對，D錯由根本單位推出的其他單位叫導(dǎo)出單位，故C對，因此選D.答案：D第四十三頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。3(2021全國卷)如圖325所示，一輛有動力驅(qū)動的

17、 小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右 端與一小球相連，設(shè)在某一段時間內(nèi)小球與小車相對靜 止且彈簧處于壓縮狀態(tài)，假設(shè)忽略小球與小車間的摩擦 力，那么在這段時間內(nèi)小車可能是 () 圖325第四十四頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。 A向右做加速運動B向右做減速運動 C向左做加速運動 D向左做減速運動第四十五頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：小球水平方向受到向右的彈簧彈力F，由牛頓第二定律可知，小球必定具有向右的加速度，小球與小車相對靜止，故小車可能向右做加速運動或向左做減速運動選項A、D正確答案：AD第四十六頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。4(2021珠海模擬)一物塊以

18、某一初速度沿粗糙的斜面向上沿 直線滑行，到達最高點后自行向下滑動，不計空氣阻力， 設(shè)物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)處處相同，圖326中的 圖象能正確表示物塊在這一過程中的速率與時間關(guān)系的是 ()圖326第四十七頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。解析：物塊沿斜面上滑時滑動摩擦力沿斜面向下，而下滑時滑動摩擦力沿斜面向上，由牛頓第二定律可知，物塊上滑時的加速度大，故只有C正確答案：C第四十八頁，編輯于星期四：二十三點 十八分。5在某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運開工程該山坡可看 成傾角30的斜面，一名游客連同滑草裝置總質(zhì)量m 80 kg，他從靜止開始勻加速下滑，在時間t5 s內(nèi)沿斜面滑 下的位移x50 m(不計空