第二課時牛頓第二定律課件

第二課時牛頓第二定律

第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考

第二課時牛頓第二定律

第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一? 對牛頓第二定律的理解知識講解一? 對牛頓第二定律的理解同向性公式F=ma是矢量式,任一時刻,F合與a同向正比性m一定時,a∝F合瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻,即a為某時刻的加速度時,F為該時刻物體所受合外力因果性F是產(chǎn)生a的原因,物體具有加速度是因為物體受到了力同向性公式F=ma是矢量式,任一時刻,F合與a同向正比性m一同一性有三層意思:①加速度a相對同一慣性系(一般指地面)②F=ma中,F、m、a對應(yīng)同一物質(zhì)或同一系統(tǒng)③F=ma中,各量統(tǒng)一使用國際單位獨立性①作用于物體上的每一個力各自產(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:Fx=max,Fy=may局限性①只適用于宏觀?低速運動的物體,不適用于微觀?高速運動的粒子②物體的加速度必須是相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系(慣性系)而言的同一性有三層意思:獨立性①作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加說明:①物體只能有一種運動狀態(tài),而決定物體運動狀態(tài)的只能是物體所受的合力,而不能是其中一個力或幾個力,我們把物體運動的加速度和該物體所受合力的這種對應(yīng)關(guān)系叫牛頓第二定律的同一性.②F=ma對運動過程中的每一瞬間都成立,即有力作用就有加速度產(chǎn)生.外力停止作用,加速度隨即消失,在持續(xù)不斷的恒定外力作用下,物體具有持續(xù)不斷的恒定加速度.外力隨著時間而改變,加速度就隨著時間而改變.說明:①物體只能有一種運動狀態(tài),而決定物體運動狀態(tài)的只能是物③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma是一個矢量表達(dá)式,它反映了加速度的方向始終跟合力的方向相同,而速度的方向與合力的方向無必然聯(lián)系.③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛頓第二定律的表達(dá)式F=m活學(xué)活用活學(xué)活用1.如圖所示,在光滑的水平桌面上放著質(zhì)量為3kg的小車A,在小車上又放著2kg的物體B.現(xiàn)對物體B施加一水平力F,當(dāng)F逐漸增加到4N時,B物體恰好在小車上相對于A滑動.如果將水平推力作用在A上,為了不使B在A上有相對滑動,所施加的最大推力是多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)1.如圖所示,在光滑的水平桌面上放著質(zhì)量為3kg的小車A,解析:當(dāng)作用于B上的推力F小于4N時,由于靜摩擦力的作用,小車A和物體B一起做加速運動,當(dāng)推力F增加到4N以后,因最大靜摩擦力不足以提供A的加速度,所以B和A之間將產(chǎn)生相對滑動.設(shè)A?B間的最大靜摩擦力為fmax.當(dāng)F作用于B時,用整體法求加速度,隔離法求內(nèi)力fmax.即由牛頓第二定律可列出F=(mA+mB)a1①fmax=mAa1②解析:當(dāng)作用于B上的推力F小于4N時,由于靜摩擦力的作用,當(dāng)F作用在小車A上時,則用隔離法求加速度,用整體法求最大推力Fmax,故由牛頓第二定理得fmax=mBa2③Fmax=(mA+mB)a2④聯(lián)立四個方程得fmax=2.4NFmax=6N.答案:6N當(dāng)F作用在小車A上時,則用隔離法求加速度,用整體法求最大推力二? 單位制知識講解1.定義:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制.2.組成:①基本單位在物理學(xué)中,選定幾個物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位,這些被選定的物理量叫做基本量,它們的單位叫做基本單位.二? 單位制以下是國際單位制中的7個基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本單位.以下是國際單位制中的7個基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本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(公斤)kg時間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K發(fā)光強(qiáng)度I,(Iv)坎[德拉]cd物理的量n,(V)摩[爾]mol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(公其中力學(xué)范圍內(nèi)有三個基本單位,分別是米?千克?秒.②導(dǎo)出單位:由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位.例如速度、加速度的單位其中力學(xué)范圍內(nèi)有三個基本單位,分別是米?千克?秒.3.單位制在物理計算中的應(yīng)用在物理計算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,在計算過程中就不必一一寫出各個量的單位,直接在結(jié)果中寫出所求物理量的單位即可.計算前注意先要把各已知量的單位統(tǒng)一為同一單位制中的單位.在物理計算中,一般都要采用國際單位制.說明:有時由于計算中的疏忽,沒有將各物理量的單位統(tǒng)一到同一種單位制時,可以通過單位運算,即考察等式兩邊單位是否平衡,發(fā)現(xiàn)不平衡,說明計算有錯誤,要予以糾正,這也是對解題結(jié)果進(jìn)行檢驗的一種方法.3.單位制在物理計算中的應(yīng)用活學(xué)活用活學(xué)活用2.一物體在2N的外力作用下,產(chǎn)生10cm/s2的加速度,求該物體的質(zhì)量.下面幾種不同的求法,其中單位運算正確的、簡潔而又規(guī)范的是()2.一物體在2N的外力作用下,產(chǎn)生10cm/s2的加速度解析:在進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的同時,也要把單位帶入一起進(jìn)行運算,每一個數(shù)據(jù)均要帶上單位.也可以將各物理量統(tǒng)一到同一單位制下進(jìn)行數(shù)據(jù)運算,這樣各物理的單位就不必一一寫出,只在數(shù)字后面寫出單位即可,則既正確、簡潔而又規(guī)范的是選項D.答案:D解析:在進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的同時,也要把單位帶入一起進(jìn)行運算,每一第二關(guān):技法關(guān)解讀高考第二關(guān):技法關(guān)解讀高考解題技法解題技法一? 力、加速度、速度的關(guān)系 技法講解弄清楚力?加速度?速度的關(guān)系,是分析物體運動過程(加速或減速)?建立清晰運動圖景的理論基礎(chǔ),也是我們必須掌握分析運動過程的方法,是找出不同過程的轉(zhuǎn)折點或?qū)?fù)雜問題分段分析的基礎(chǔ).一? 力、加速度、速度的關(guān)系1.物體受到的合力與加速度的關(guān)系式是F=ma,只要有合力,不管物體速度如何,一定有加速度,只有合力為零時,加速度才為零.物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向,即加速度的方向與合外力的方向總是一致的.但是合外力與速度沒有直接聯(lián)系,比如,不能說物體受到的合外力大,速度一定大;合外力小,物體的速度一定小.1.物體受到的合力與加速度的關(guān)系式是F=ma,只要有合力,不2.合力與物體速度方向相同時,物體做加速運動,合力與物體的速度方向相反時,物體做減速運動.3.力和運動的關(guān)系:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,不是維持物體運動的原因.力產(chǎn)生加速度.物體有加速度,物體的速度就變化,運動狀態(tài)就改變.合外力大小決定了加速度大小,加速度大小決定了單位時間內(nèi)速度變化量的大小,加速度與速度無關(guān),加速度也與速度變化量無直接關(guān)系.2.合力與物體速度方向相同時,物體做加速運動,合力與物體的速4.區(qū)別加速度的定義式和決定式.

加速度的定義式為: 即加速度定義為速度變化

量與所用時間的比值;加速度的決定式為: 即加

速度決定于物體所受的合外力與物體的質(zhì)量.4.區(qū)別加速度的定義式和決定式.

加速度的定義式為: 即典例剖析典例剖析【例1】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點,另一端連接一小物體,彈簧處于自然長度時,物體在B點.現(xiàn)用力使小物體m壓縮彈簧到A點,然后釋放,小物體能運動到C點靜止.物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定.以下說法正確的是()A.物體從A到B速度越來越大,從B到C速度越來越小B.物體從A到B速度越來越小,從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速D.物體在B點受的合外力為零【例1】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點,另一端[解析]物體在A點受兩個力:向右的彈力F1=kx和向左的摩擦力F′,合力為F=kx-F′.物體從A到B的過程,彈力F1由最大值減小到零,而摩擦力F′不變,所以在A?B之間有一個位置,彈力與摩擦力相等,合力為零,之后,合力方向由原來的向右改為向左,而速度方向一直向右,故物體從A到B先做加速度減小的加速運動,然后再做加速度增大的減速運動.從B到C的過程,物體受向左的彈力和摩擦力,且彈力越來越大,向左的合力越來越大,故物體從B到C的運動是加速度增大的減速運動,C正確.物體在B點時受摩擦力作用,合外力不為零,D錯誤.[答案]C

[解析]物體在A點受兩個力:向右的彈力F1=kx和向左的二? 力和加速度矢量關(guān)系的運用技法講解1.由牛頓第二定律F=ma知,合外力的方向和加速度的方向總是相同的,解題時,只要知道其中一個的方向,就等于知道了另一個的方向.二? 力和加速度矢量關(guān)系的運用2.熟練?靈活地求出合外力,是應(yīng)用牛頓第二定律解題的基礎(chǔ).(1)若物體受兩個互成角度的共點力作用產(chǎn)生加速度,可直接應(yīng)用平行四邊形定則,畫出受力圖,然后應(yīng)用三角形的邊角關(guān)系(或勾股定理)等數(shù)學(xué)知識求出合力.(2)若物體受多個力的作用,通常采用正交分解法求合力.為了減少矢量的分解,在建立直角坐標(biāo)系時,有兩種方法:2.熟練?靈活地求出合外力,是應(yīng)用牛頓第二定律解題的基礎(chǔ).①分解力不分解加速度.此時,一般選取加速度方向為x軸,垂直于加速度方向為y軸.因為加速度沿x軸方向,故合力方向就沿x軸方向,則垂直于加速度方向即y軸方向上分力的合力為零.可見,通過正交分解,能夠使求較為復(fù)雜的合力,變成求較為簡單的同一直線上力的合力.方程式為:Fy=0,F合=Fx=ma.②分解加速度不分解力.此方法是以某個力的方向為x軸建立直角坐標(biāo)系,把加速度分解到x軸和y軸上.這種分解法一般用于物體受到的幾個力互相垂直的情況,在這種情況下,分解加速度比分解力可能更方便?更簡單.①分解力不分解加速度.此時,一般選取加速度方向為x軸,垂直于典例剖析典例剖析【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上,扶梯正以加速度a向上減速運動,a與水平方向的夾角為θ.求人受到的支持力和摩擦力.【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上,扶梯正以加[解析]解法一:以人為研究對象,受力分析如圖所示,因摩擦力Ff為待求量,且必沿水平方向,設(shè)水平向右.為了不分解加速度a,建立圖示坐標(biāo).并規(guī)定正方向.根據(jù)牛頓第二定律得:沿x方向:mgsinθ-FNsinθ-Ffcosθ=ma沿y方向:mgcosθ+Ffsinθ-FNcosθ=0由以上兩式可解得:FN=m(g-asinθ),Ff=-macosθFf為負(fù)值,說明摩擦力的實際方向與假設(shè)相反,為水平向左.

[解析]解法一:以人為研究對象,受力分析如圖所示,因摩擦解法二:將加速度a沿水平?豎直方向分解,如圖所示,ax=acosθ,ay=asinθ.根據(jù)牛頓第二定律有:水平方向:Ff=max=macosθ豎直方向:mg-FN=may=masinθ由此得人受的摩擦力Ff=macosθ,方向水平向左;受的支持力FN=m(g-asinθ),方向豎直向上.[答案]m(g-asinθ),方向豎直向上macosθ,方向水平向左解法二:將加速度a沿水平?豎直方向分解,如圖所示,ax=ac三? 瞬時加速度的分析方法技法講解做變加速運動的物體,加速度時刻在變化(大小變化或方向變化或大小?方向都變化),某時刻的加速度叫瞬時加速度.由牛頓第二定律知,加速度是由合外力決定的,即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度與之相對應(yīng).當(dāng)合外力恒定時,加速度也恒定,合外力隨時間變化時,加速度也隨時間改變,并且瞬時力決定瞬時加速度.可見,確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時作用力,尤其是對瞬時前的受力情況進(jìn)行正確的分析.另外,要順利解決此類問題還應(yīng)該注意下列兩種物理模型的建立.三? 瞬時加速度的分析方法1.輕繩或輕線:中學(xué)物理中的“繩”和“線”是理想化模型,具有如下幾個特性:①輕:即繩(或線)的質(zhì)量和重力均可視為等于零,由此特點可知,同一根繩(或線)的兩端及其中間各點的張力大小相等.②軟:即繩(或線)只能承受拉力,不能承受壓力(因繩能變曲),由此特點可知,繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩且背離受力物體的方向.③不可伸長:即無論繩所受拉力多大,繩子的長度不變,由此特點可知,繩子中的張力可以突變.1.輕繩或輕線:中學(xué)物理中的“繩”和“線”是理想化模型,具有2.輕彈簧和橡皮繩:中學(xué)物理中的“輕彈簧”和“橡皮繩”,也是理想化模型,具有如下幾個特性:①輕:即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量和重力均可視為等于零.由此特點可知,同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等.②彈簧既能承受拉力,也能承受壓力(沿著彈簧的軸線),橡皮繩只能承受拉力,不能承受壓力.③由于彈簧和橡皮繩受力時,要發(fā)生形變需要一段時間,所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變.但是,當(dāng)彈簧或橡皮繩被剪斷時,它們所受的彈力立即消失.2.輕彈簧和橡皮繩:中學(xué)物理中的“輕彈簧”和“橡皮繩”,也是典例剖析典例剖析【例3】如圖所示,質(zhì)量相等的兩個物體之間用一輕彈簧相連,再用一細(xì)線懸掛在天花板上靜止.當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間兩物體的加速度各為多大?【例3】如圖所示,質(zhì)量相等的兩個物體之間用一輕彈簧相連,[解析]分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關(guān)鍵是分析瞬時前后的受力情況及運動狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時加速度.此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立.先作出兩個物體的受力圖,據(jù)平衡條件求出繩或彈簧上的彈力,可知T′=mg,T1=2mg.剪斷細(xì)線后再作出兩個物體的受力示意圖,如圖所示,剛剪斷時繩中的彈力T1立即消失,而彈簧的彈力不變.找出合外力據(jù)牛頓第二定律求出瞬時加速度,圖中m1的加速度為向下的2g,而m2的加速度為零.[答案]2g0

[解析]分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關(guān)鍵是分析瞬時前第三關(guān):訓(xùn)練關(guān)笑對高考第三關(guān):訓(xùn)練關(guān)笑對高考隨堂·訓(xùn)練1.在牛頓第二定律F=kma中,有關(guān)比例系數(shù)k的說法正確的是()A.在任何情況下k都等于1B.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的C.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D.在國際單位制中,k等于1答案:CD隨堂·訓(xùn)練2.如圖光滑水平面上物塊A和B以輕彈簧相連接.在水平拉力F作用下以加速度a做直線運動,設(shè)A和B的質(zhì)量分別為m\-A和m\-B,當(dāng)突然撤去外力F時,A和B的加速度分別為()2.如圖光滑水平面上物塊A和B以輕彈簧相連接.在水平拉力F作解析:撤去F的瞬間,A的受力無變化,故aA=a,B受向左彈力產(chǎn)生加速度

答案:D解析:撤去F的瞬間,A的受力無變化,故aA=a,B受向左彈力3.放在光滑水平面上的物體受三個水平的恒力作用而平衡.如圖所示,已知F2與F3垂直,且三個力中若撤去F1物體產(chǎn)生2.5m/s2的加速度,若撤去F2物體產(chǎn)生1.5m/s2的加速度,若撤去F3物體產(chǎn)生的加速度為()A.1.5m/s2B.2.0m/s2C.2.5m/s2D.不能確定3.放在光滑水平面上的物體受三個水平的恒力作用而平衡.如圖所解析:本題是共點力作用下物體平衡和動力學(xué)相結(jié)合的題目,解題的關(guān)鍵是:(1)正確理解三力作用在物體上時物體平衡的含義:任意兩個力的合力都跟第三個力大小相等?方向相反,即F1大小為

(2)當(dāng)撤去任意一個力時,物體受到的合力大小都等于所撤去的力的大小,即F1=ma1,F2=ma2,F3=ma3,

故a3 m/s2=2m/s2.

答案:B解析:本題是共點力作用下物體平衡和動力學(xué)相結(jié)合的題目,解題的4.如圖所示,質(zhì)量為m2的物體放在正沿平直軌道向右行駛的車廂底板上,并用豎直細(xì)繩通過光滑定滑輪連接質(zhì)量為m1的物體1,與物體1相連接的繩與豎直方向成θ角,則()4.如圖所示,質(zhì)量為m2的物體放在正沿平直軌道向右行駛的車廂A.車廂的加速度為gsinθ\=B.繩對物體1的拉力為C.底板對物體2的支持力為(m2-m1)gD.物體2所受底板的摩擦力為m2gtanθA.車廂的加速度為gsinθ\=B.繩對物體1的拉力為解析:對m1受力分析如圖(a),由牛頓第二定律知:F合=m1gtanθ=m1a,∴a=gtanθ,A錯,F=m1g/cosθ,B正確.對m2受力分析如圖(b),由平衡條件得:F+FN=m2g,FN=m2g-F=m2g-m1g/cosθ,C錯.由牛頓第二定律:Ff=m2a=m2g\5tanθ,D正確.答案:BD解析:對m1受力分析如圖(a),由牛頓第二定律知:F合5.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要元件之一是加速度計,加速度計構(gòu)造原理的示意圖如圖所示:沿導(dǎo)彈長度方向安裝的固定光滑桿上套一質(zhì)量為m的滑塊,滑塊兩側(cè)分別與勁度系數(shù)均為k的彈簧相連;兩彈簧的另一端與固定壁相連.滑塊原來靜止.彈簧處于自然長度.滑塊上有指針,可通過標(biāo)尺測出滑塊的位移,然后通過控制系統(tǒng)進(jìn)行制導(dǎo).設(shè)某段時間內(nèi)導(dǎo)彈沿水平方向運動,指針向左偏離O點的距離為s,則這段時間內(nèi)導(dǎo)彈的加速度()5.慣性制導(dǎo)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于彈道式導(dǎo)彈工程中,這個系統(tǒng)的重要A.方向向左,大小為1ks/mB.方向向右,大小為1ks/mC.方向向左,大小為2ks/mD.方向向右,大小為2ks/mA.方向向左,大小為1ks/m解析:滑塊隨導(dǎo)彈一起做加速運動,向左偏離O點距離為s,使左側(cè)彈簧被壓縮,右側(cè)彈簧被拉長,則滑塊所受合力為2ks,方向向右.由牛頓第二定律得2ks=ma,滑塊的加速度大小為:a=2ks/m.答案:D解析:滑塊隨導(dǎo)彈一起做加速運動,向左偏離O點距離為s,使左側(cè)

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第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考

第二課時牛頓第二定律

第一關(guān):基礎(chǔ)關(guān)展望高考基礎(chǔ)知識基礎(chǔ)知識一? 對牛頓第二定律的理解知識講解一? 對牛頓第二定律的理解同向性公式F=ma是矢量式,任一時刻,F合與a同向正比性m一定時,a∝F合瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻,即a為某時刻的加速度時,F為該時刻物體所受合外力因果性F是產(chǎn)生a的原因,物體具有加速度是因為物體受到了力同向性公式F=ma是矢量式,任一時刻,F合與a同向正比性m一同一性有三層意思:①加速度a相對同一慣性系(一般指地面)②F=ma中,F、m、a對應(yīng)同一物質(zhì)或同一系統(tǒng)③F=ma中,各量統(tǒng)一使用國際單位獨立性①作用于物體上的每一個力各自產(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:Fx=max,Fy=may局限性①只適用于宏觀?低速運動的物體,不適用于微觀?高速運動的粒子②物體的加速度必須是相對于地面靜止或勻速直線運動的參考系(慣性系)而言的同一性有三層意思:獨立性①作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加說明:①物體只能有一種運動狀態(tài),而決定物體運動狀態(tài)的只能是物體所受的合力,而不能是其中一個力或幾個力,我們把物體運動的加速度和該物體所受合力的這種對應(yīng)關(guān)系叫牛頓第二定律的同一性.②F=ma對運動過程中的每一瞬間都成立,即有力作用就有加速度產(chǎn)生.外力停止作用,加速度隨即消失,在持續(xù)不斷的恒定外力作用下,物體具有持續(xù)不斷的恒定加速度.外力隨著時間而改變,加速度就隨著時間而改變.說明:①物體只能有一種運動狀態(tài),而決定物體運動狀態(tài)的只能是物③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma是一個矢量表達(dá)式,它反映了加速度的方向始終跟合力的方向相同,而速度的方向與合力的方向無必然聯(lián)系.③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛頓第二定律的表達(dá)式F=m活學(xué)活用活學(xué)活用1.如圖所示,在光滑的水平桌面上放著質(zhì)量為3kg的小車A,在小車上又放著2kg的物體B.現(xiàn)對物體B施加一水平力F,當(dāng)F逐漸增加到4N時,B物體恰好在小車上相對于A滑動.如果將水平推力作用在A上,為了不使B在A上有相對滑動,所施加的最大推力是多少?(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力)1.如圖所示,在光滑的水平桌面上放著質(zhì)量為3kg的小車A,解析:當(dāng)作用于B上的推力F小于4N時,由于靜摩擦力的作用,小車A和物體B一起做加速運動,當(dāng)推力F增加到4N以后,因最大靜摩擦力不足以提供A的加速度,所以B和A之間將產(chǎn)生相對滑動.設(shè)A?B間的最大靜摩擦力為fmax.當(dāng)F作用于B時,用整體法求加速度,隔離法求內(nèi)力fmax.即由牛頓第二定律可列出F=(mA+mB)a1①fmax=mAa1②解析:當(dāng)作用于B上的推力F小于4N時,由于靜摩擦力的作用,當(dāng)F作用在小車A上時,則用隔離法求加速度,用整體法求最大推力Fmax,故由牛頓第二定理得fmax=mBa2③Fmax=(mA+mB)a2④聯(lián)立四個方程得fmax=2.4NFmax=6N.答案:6N當(dāng)F作用在小車A上時,則用隔離法求加速度,用整體法求最大推力二? 單位制知識講解1.定義:基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制.2.組成:①基本單位在物理學(xué)中,選定幾個物理量的單位,就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位,這些被選定的物理量叫做基本量,它們的單位叫做基本單位.二? 單位制以下是國際單位制中的7個基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本單位.以下是國際單位制中的7個基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本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(公斤)kg時間t秒s電流I安[培]A熱力學(xué)溫度T開[爾文]K發(fā)光強(qiáng)度I,(Iv)坎[德拉]cd物理的量n,(V)摩[爾]mol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(公其中力學(xué)范圍內(nèi)有三個基本單位,分別是米?千克?秒.②導(dǎo)出單位:由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位.例如速度、加速度的單位其中力學(xué)范圍內(nèi)有三個基本單位,分別是米?千克?秒.3.單位制在物理計算中的應(yīng)用在物理計算中,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示,在計算過程中就不必一一寫出各個量的單位,直接在結(jié)果中寫出所求物理量的單位即可.計算前注意先要把各已知量的單位統(tǒng)一為同一單位制中的單位.在物理計算中,一般都要采用國際單位制.說明:有時由于計算中的疏忽,沒有將各物理量的單位統(tǒng)一到同一種單位制時,可以通過單位運算,即考察等式兩邊單位是否平衡,發(fā)現(xiàn)不平衡,說明計算有錯誤,要予以糾正,這也是對解題結(jié)果進(jìn)行檢驗的一種方法.3.單位制在物理計算中的應(yīng)用活學(xué)活用活學(xué)活用2.一物體在2N的外力作用下,產(chǎn)生10cm/s2的加速度,求該物體的質(zhì)量.下面幾種不同的求法,其中單位運算正確的、簡潔而又規(guī)范的是()2.一物體在2N的外力作用下,產(chǎn)生10cm/s2的加速度解析:在進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的同時,也要把單位帶入一起進(jìn)行運算,每一個數(shù)據(jù)均要帶上單位.也可以將各物理量統(tǒng)一到同一單位制下進(jìn)行數(shù)據(jù)運算,這樣各物理的單位就不必一一寫出,只在數(shù)字后面寫出單位即可,則既正確、簡潔而又規(guī)范的是選項D.答案:D解析:在進(jìn)行數(shù)據(jù)運算的同時,也要把單位帶入一起進(jìn)行運算,每一第二關(guān):技法關(guān)解讀高考第二關(guān):技法關(guān)解讀高考解題技法解題技法一? 力、加速度、速度的關(guān)系 技法講解弄清楚力?加速度?速度的關(guān)系,是分析物體運動過程(加速或減速)?建立清晰運動圖景的理論基礎(chǔ),也是我們必須掌握分析運動過程的方法,是找出不同過程的轉(zhuǎn)折點或?qū)?fù)雜問題分段分析的基礎(chǔ).一? 力、加速度、速度的關(guān)系1.物體受到的合力與加速度的關(guān)系式是F=ma,只要有合力,不管物體速度如何,一定有加速度,只有合力為零時,加速度才為零.物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向,即加速度的方向與合外力的方向總是一致的.但是合外力與速度沒有直接聯(lián)系,比如,不能說物體受到的合外力大,速度一定大;合外力小,物體的速度一定小.1.物體受到的合力與加速度的關(guān)系式是F=ma,只要有合力,不2.合力與物體速度方向相同時,物體做加速運動,合力與物體的速度方向相反時,物體做減速運動.3.力和運動的關(guān)系:力是改變物體運動狀態(tài)的原因,不是維持物體運動的原因.力產(chǎn)生加速度.物體有加速度,物體的速度就變化,運動狀態(tài)就改變.合外力大小決定了加速度大小,加速度大小決定了單位時間內(nèi)速度變化量的大小,加速度與速度無關(guān),加速度也與速度變化量無直接關(guān)系.2.合力與物體速度方向相同時,物體做加速運動,合力與物體的速4.區(qū)別加速度的定義式和決定式.

加速度的定義式為: 即加速度定義為速度變化

量與所用時間的比值;加速度的決定式為: 即加

速度決定于物體所受的合外力與物體的質(zhì)量.4.區(qū)別加速度的定義式和決定式.

加速度的定義式為: 即典例剖析典例剖析【例1】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點,另一端連接一小物體,彈簧處于自然長度時,物體在B點.現(xiàn)用力使小物體m壓縮彈簧到A點,然后釋放,小物體能運動到C點靜止.物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)恒定.以下說法正確的是()A.物體從A到B速度越來越大,從B到C速度越來越小B.物體從A到B速度越來越小,從B到C加速度不變C.物體從A到B先加速后減速,從B到C一直減速D.物體在B點受的合外力為零【例1】如圖所示,一輕質(zhì)彈簧一端固定在墻上的O點,另一端[解析]物體在A點受兩個力:向右的彈力F1=kx和向左的摩擦力F′,合力為F=kx-F′.物體從A到B的過程,彈力F1由最大值減小到零,而摩擦力F′不變,所以在A?B之間有一個位置,彈力與摩擦力相等,合力為零,之后,合力方向由原來的向右改為向左,而速度方向一直向右,故物體從A到B先做加速度減小的加速運動,然后再做加速度增大的減速運動.從B到C的過程,物體受向左的彈力和摩擦力,且彈力越來越大,向左的合力越來越大,故物體從B到C的運動是加速度增大的減速運動,C正確.物體在B點時受摩擦力作用,合外力不為零,D錯誤.[答案]C

[解析]物體在A點受兩個力:向右的彈力F1=kx和向左的二? 力和加速度矢量關(guān)系的運用技法講解1.由牛頓第二定律F=ma知,合外力的方向和加速度的方向總是相同的,解題時,只要知道其中一個的方向,就等于知道了另一個的方向.二? 力和加速度矢量關(guān)系的運用2.熟練?靈活地求出合外力,是應(yīng)用牛頓第二定律解題的基礎(chǔ).(1)若物體受兩個互成角度的共點力作用產(chǎn)生加速度,可直接應(yīng)用平行四邊形定則,畫出受力圖,然后應(yīng)用三角形的邊角關(guān)系(或勾股定理)等數(shù)學(xué)知識求出合力.(2)若物體受多個力的作用,通常采用正交分解法求合力.為了減少矢量的分解,在建立直角坐標(biāo)系時,有兩種方法:2.熟練?靈活地求出合外力,是應(yīng)用牛頓第二定律解題的基礎(chǔ).①分解力不分解加速度.此時,一般選取加速度方向為x軸,垂直于加速度方向為y軸.因為加速度沿x軸方向,故合力方向就沿x軸方向,則垂直于加速度方向即y軸方向上分力的合力為零.可見,通過正交分解,能夠使求較為復(fù)雜的合力,變成求較為簡單的同一直線上力的合力.方程式為:Fy=0,F合=Fx=ma.②分解加速度不分解力.此方法是以某個力的方向為x軸建立直角坐標(biāo)系,把加速度分解到x軸和y軸上.這種分解法一般用于物體受到的幾個力互相垂直的情況,在這種情況下,分解加速度比分解力可能更方便?更簡單.①分解力不分解加速度.此時,一般選取加速度方向為x軸,垂直于典例剖析典例剖析【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上,扶梯正以加速度a向上減速運動,a與水平方向的夾角為θ.求人受到的支持力和摩擦力.【例2】如圖所示,質(zhì)量為m的人站在自動扶梯上,扶梯正以加[解析]解法一:以人為研究對象,受力分析如圖所示,因摩擦力Ff為待求量,且必沿水平方向,設(shè)水平向右.為了不分解加速度a,建立圖示坐標(biāo).并規(guī)定正方向.根據(jù)牛頓第二定律得:沿x方向:mgsinθ-FNsinθ-Ffcosθ=ma沿y方向:mgcosθ+Ffsinθ-FNcosθ=0由以上兩式可解得:FN=m(g-asinθ),Ff=-macosθFf為負(fù)值,說明摩擦力的實際方向與假設(shè)相反,為水平向左.

[解析]解法一:以人為研究對象,受力分析如圖所示,因摩擦解法二:將加速度a沿水平?豎直方向分解,如圖所示,ax=acosθ,ay=asinθ.根據(jù)牛頓第二定律有:水平方向:Ff=max=macosθ豎直方向:mg-FN=may=masinθ由此得人受的摩擦力Ff=macosθ,方向水平向左;受的支持力FN=m(g-asinθ),方向豎直向上.[答案]m(g-asinθ),方向豎直向上macosθ,方向水平向左解法二:將加速度a沿水平?豎直方向分解,如圖所示,ax=ac三? 瞬時加速度的分析方法技法講解做變加速運動的物體,加速度時刻在變化(大小變化或方向變化或大小?方向都變化),某時刻的加速度叫瞬時加速度.由牛頓第二定律知,加速度是由合外力決定的,即有什么樣的合外力就有什么樣的加速度與之相對應(yīng).當(dāng)合外力恒定時,加速度也恒定,合外力隨時間變化時,加速度也隨時間改變,并且瞬時力決定瞬時加速度.可見,確定瞬時加速度的關(guān)鍵是正確確定瞬時作用力,尤其是對瞬時前的受力情況進(jìn)行正確的分析.另外,要順利解決此類問題還應(yīng)該注意下列兩種物理模型的建立.三? 瞬時加速度的分析方法1.輕繩或輕線:中學(xué)物理中的“繩”和“線”是理想化模型,具有如下幾個特性:①輕:即繩(或線)的質(zhì)量和重力均可視為等于零,由此特點可知,同一根繩(或線)的兩端及其中間各點的張力大小相等.②軟:即繩(或線)只能承受拉力,不能承受壓力(因繩能變曲),由此特點可知,繩與其物體相互間作用力的方向總是沿著繩且背離受力物體的方向.③不可伸長:即無論繩所受拉力多大,繩子的長度不變,由此特點可知,繩子中的張力可以突變.1.輕繩或輕線:中學(xué)物理中的“繩”和“線”是理想化模型,具有2.輕彈簧和橡皮繩:中學(xué)物理中的“輕彈簧”和“橡皮繩”,也是理想化模型,具有如下幾個特性:①輕:即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量和重力均可視為等于零.由此特點可知,同一彈簧的兩端及其中間各點的彈力大小相等.②彈簧既能承受拉力,也能承受壓力(沿著彈簧的軸線),橡皮繩只能承受拉力,不能承受壓力.③由于彈簧和橡皮繩受力時,要發(fā)生形變需要一段時間,所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變.但是,當(dāng)彈簧或橡皮繩被剪斷時,它們所受的彈力立即消失.2.輕彈簧和橡皮繩:中學(xué)物理中的“輕彈簧”和“橡皮繩”,也是典例剖析典例剖析【例3】如圖所示,質(zhì)量相等的兩個物體之間用一輕彈簧相連,再用一細(xì)線懸掛在天花板上靜止.當(dāng)剪斷細(xì)線的瞬間兩物體的加速度各為多大?【例3】如圖所示,質(zhì)量相等的兩個物體之間用一輕彈簧相連,[解析]分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關(guān)鍵是分析瞬時前后的受力情況及運動狀態(tài),再由牛頓第二定律求出瞬時加速度.此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立.先作出兩個物體的受力圖,據(jù)平衡條件求出繩或彈簧上的彈力,可知T′=mg,T1=2mg.剪斷細(xì)線后再作出兩個物體的受力示意圖,如圖所示,剛剪斷時繩中的彈力T1立即消失,而彈簧的彈力不變.找出合外力據(jù)牛頓第二定律求出瞬時加速度,圖中m1的加速度為向下的2g,而m2的加速度為零.[答案]2g0

[解析]分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關(guān)鍵是分析瞬時前第三關(guān):訓(xùn)練關(guān)笑對高考第三關(guān):訓(xùn)練關(guān)笑對高考隨堂·訓(xùn)練1.在牛頓第二定律F=kma中,有關(guān)比例系數(shù)k的說法正確的是()A.在任何情況下k都等于1B.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的C.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D.在國際單位制中,k等于1答案:CD隨堂·訓(xùn)練2.如圖光滑水平面上物塊A