創(chuàng)新設(shè)計(jì)浙江鴨2018版高考物理總復(fù)習(xí)第3章牛頓運(yùn)動定律第2課時牛頓第二定律課件

第2課時牛頓第二定律[基礎(chǔ)過關(guān)]1.牛頓第二定律的內(nèi)容

物體加速度的大小跟作用力成_____，跟物體的質(zhì)量成_____。加速度的方向與____________相同。2.表達(dá)式：F＝____。考點(diǎn)一對牛頓第二定律的理解(d/d)正比反比作用力方向ma3.適用范圍 (1)只適用于_____參考系(相對地面靜止或__________運(yùn)動的參考系)。 (2)只適用于_____物體(相對于分子、原子)、低速運(yùn)動(遠(yuǎn)小于光速)的情況。慣性勻速直線宏觀4.對牛頓第二定律的理解【過關(guān)演練】1.(2013·浙江6月學(xué)考)如圖所示，有人用一簇 氣球使一座小屋成功升空。當(dāng)小屋加速上升 時，它受到的拉力與重力的關(guān)系是(

) A.一對平衡力 B.作用力和反作用力 C.拉力小于重力 D.拉力大于重力

解析加速度方向向上，故合力方向向上， 拉力大于重力，選D。

答案D2.(2016·溫州二外期末)一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，動摩擦因數(shù)為μ，用一水平拉力F作用于物體上，使其獲得加速度a，如圖所示，要使該物體的加速度變?yōu)?a，應(yīng)采用的正確方法是(

) A.將拉力變?yōu)?F B.將拉力變?yōu)?ma C.將拉力變?yōu)?3ma＋μmg) D.將拉力變?yōu)?(F－μmg)答案C[要點(diǎn)突破]1.運(yùn)用牛頓第二定律解題的一般步驟 ①確定研究對象。 ②進(jìn)行受力分析和運(yùn)動狀態(tài)分析，畫出受力的示意圖。 ③建立直角坐標(biāo)系，或選取正方向，寫出已知量，根據(jù)定律列方程。 ④統(tǒng)一已知量單位，代值求解。 ⑤檢查所得結(jié)果是否符合實(shí)際，舍去不合理的解。2.牛頓第二定律常用方法 (1)矢量合成法：若物體只受兩個力作用時，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物體所受合外力的方向，反之，若知道加速度的方向也可應(yīng)用平行四邊形定則求物體所受的合力。 (2)正交分解法：當(dāng)物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力。應(yīng)用牛頓第二定律求加速度，在實(shí)際應(yīng)用中常將受力分解，且將加速度所在的方向選為x軸或y軸，有時也可 分解加速度，即

?！纠}】

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(yùn)動，a與水 平方向的夾角為θ。求人受的支持力和摩擦力。解析以人為研究對象，他站在減速上升的扶梯上，受到豎直向下的重力mg和豎直向上的支持力FN，還受到水平方向的靜摩擦力F靜，由于扶梯斜向下的加速度有一個水平向左的分量，故可判斷靜摩擦力的方向?yàn)樗较蜃?，人受力如圖(a)所示，建立如圖所示的坐標(biāo)系，并將加速度分解為水平方向加速度ax和豎直方向加速度ay，如圖(b)所示，則ax＝acosθ，ay＝asinθ。由牛頓第二定律得F靜＝max，mg－FN＝may求得F靜＝macosθ，方向水平向左，F(xiàn)N＝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[精練題組]1.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體與桌面的動摩擦因數(shù)為0.2，物體在7N的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取10m/s2)(

) A.0 B.5m/s2 C.8m/s2 D.12m/s2答案B2.人站在地面，豎直向上提起質(zhì)量為1kg的物體，物體獲得的加速度為5m/s2(g取10m/s2)。則此過程中人對物體的作用力為(

) A.5N B.10N C.15N D.20N

解析根據(jù)牛頓第二定律，物體豎直方向上有F－mg＝ma，求得F＝15N。

答案C3.如圖所示，質(zhì)量m＝10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時物體受到一個水平向右的推力F＝20N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是(g取10m/s2)(

) A.0 B.4m/s2，水平向右 C.2m/s2，水平向左 D.2m/s2，水平向右答案B答案D5.如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成θ＝37°角，一裝潢工人手持木桿梆著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為10N，刷子的質(zhì)量m＝0.5kg，刷子可視為質(zhì)點(diǎn)，刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)μ＝0.5，天花板長為L＝4m，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。試求： (1)刷子沿天花板向上的加速度大?。?(2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間。答案(1)2m/s2(2)2s[基礎(chǔ)過關(guān)]加速度與合外力具有瞬時對應(yīng)關(guān)系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：考點(diǎn)二牛頓第二定律的瞬時性(d/d)【過關(guān)演練】1.如圖所示，物體在力F的作用下沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動。某一時刻突然撤去外力F，關(guān)于物體此后的運(yùn)動情況，下列判斷正確的是() A.停止運(yùn)動 B.做勻速運(yùn)動 C.做勻加速運(yùn)動 D.做勻減速運(yùn)動

答案B2.如圖所示，兩小球懸掛在天花板上，a、b兩小球用細(xì)線連接，上面是一輕質(zhì)彈簧，a、b兩球的質(zhì)量分別為m和2m，在細(xì)線燒斷瞬間，a、b兩球的加速度為(取向下為正方向)(

) A.0，g B.－g，g C.－2g，g D.2g，0答案C[要點(diǎn)突破]要點(diǎn)求瞬時加速度的基本思路1.首先，確定該瞬時物體受到的作用力，還要注意分析物體在這一瞬時前、后的受力及其變化情況。2.由牛頓第二定律列方程，求解瞬時加速度。答案B[精練題組]1.如圖所示，對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當(dāng)力剛開始作用的瞬間(

) A.物體立即獲得速度 B.物體立即獲得加速度 C.物體同時獲得速度和加速度 D.由于物體沒有來得及運(yùn)動，因此速度和加速度都為零解析物體受重力、支持力與水平拉力F三個力的作用，重力和支持力合力為零，因此物體受的合力即水平拉力F。由牛頓第二定律可知，力F作用的同時物體立即獲得了加速度，但是速度還是零，因?yàn)楹狭與速度無關(guān)，而且速度只能漸變不能突變。所以B正確，A、C、D錯誤。答案B2.原來做勻加速直線運(yùn)動的物體，當(dāng)它的合外力逐漸減小時(

) A.加速度將減小，速度也減小 B.加速度將減小，速度在增加 C.加速度和速度都保持不變 D.情況復(fù)雜，加速度和速度的變化均無法確定

解析物體原來做勻加速直線運(yùn)動，所以合外力逐漸減小時，加速度也逐漸減小，而速度仍在增加。

答案B答案C4.(多選)正在加速上升的氣球，下面懸掛重物的繩子突然斷開，此時() A.重物的加速度立即發(fā)生改變 B.重物的速度立即發(fā)生改變 C.氣球的速度立即改變 D.氣球的加速度立即增大

解析速度不能突變，加速度隨力的變化而立即變化。

答案AD答案BD【方法總結(jié)】求解瞬時加速度問題關(guān)鍵1.區(qū)分兩種不同的彈力模型：輕彈簧(兩端有物體連著)彈力不會突變，其他彈力會突變。2.注意分析清楚物體在瞬間前后受力情況。[基礎(chǔ)過關(guān)]1.已知受力情況求物體的運(yùn)動情況；

由受力情況判斷物體的運(yùn)動情況，處理這類問題的基本思路是先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律(F合＝ma)求出加速度，再由運(yùn)動學(xué)的相關(guān)公式求出速度或位移等?？键c(diǎn)三動力學(xué)的兩類基本問題(d/d)2.已知運(yùn)動情況求物體的受力情況。

由物體的運(yùn)動情況判斷受力情況，處理這類問題的基本思路是已知加速度或根據(jù)運(yùn)動規(guī)律求出加速度，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力，至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法(平行四邊形定則)或正交分解法。3.動力學(xué)的兩類基本問題

運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律研究力和運(yùn)動的關(guān)系包括兩類基本問題，分析思路如下。

說明：解決兩類基本問題的方法：以_______為橋梁，由______________和____________列方程求解。加速度加速度加速度牛頓第二定律運(yùn)動學(xué)公式【過關(guān)演練】1.(2014·浙江1月學(xué)考)有經(jīng)驗(yàn)的司機(jī)能通過控制油門使汽車做勻加速直線運(yùn)動，某品牌轎車連同司機(jī)在內(nèi)總質(zhì)量為m＝1500kg，當(dāng)轎車受到大小為F1＝500N的牽引力時恰好在水平路面上勻速行駛?，F(xiàn)司機(jī)通過控制油門使轎車受到F2＝2000N的牽引力，從v0＝5m/s開始加速。假設(shè)轎車運(yùn)動時所受的阻力保持不變，試求： (1)轎車運(yùn)動過程中所受到的阻力大?。?(2)轎車做加速運(yùn)動時的加速度大?。?(3)轎車開始加速后3s內(nèi)通過的位移大小。答案(1)500N(2)1m/s2(3)19.5m2.(2015·浙江1月學(xué)考)航天飛機(jī)著陸時速度很大，可以用阻力傘使它減速，如圖所示。假設(shè)一架質(zhì)量為m的航天飛機(jī)在一條水平直跑道上著陸，著陸時速度為v0，著陸的同時立即打開阻力傘，減速過程所經(jīng)時間為t，假定航天飛機(jī)著陸過程中所受阻力不變，問： (1)這條跑道至少要多長？ (2)著陸過程所受阻力是多大？[要點(diǎn)突破]要點(diǎn)一動力學(xué)兩類問題的解題步驟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(yùn)動情況，畫好受力分析圖，明確物體的運(yùn)動性質(zhì)和運(yùn)動過程。3.明確問題性質(zhì)：由運(yùn)動求力，需先用運(yùn)動學(xué)公式求出加速度，然后根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律求力；由受力求運(yùn)動，需先根據(jù)受力分析求出加速度，然后根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求位移或速度。【例1】

(2016·4月浙江選考)如圖是上海中心 大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達(dá) 第119層觀光平臺僅用時55s。若電梯先以加 速度a1做勻加速運(yùn)動，達(dá)到最大速度18m/s， 然后以最大速度勻速運(yùn)動，最后以加速度a2

做勻減速運(yùn)動恰好到達(dá)觀光平臺。假定觀光 平臺高度為549m。 (1)若電梯經(jīng)過20s勻加速達(dá)到最大速度，求加速度a1及上升高度h； (2)在(1)問中的勻加速上升過程中，若小明的質(zhì)量為60kg，求小明對電梯地板的壓力； (3)求電梯勻速運(yùn)動的時間。答案(1)0.9m/s2180m(2)654N(3)6s要點(diǎn)二多過程問題的處理方法1.將復(fù)雜物理過程分解為幾個子過程。2.分析每一個子過程中物體受力情況、運(yùn)動情況、約束條件。3.注意子過程之間的聯(lián)系，可以從時間、位移、速度等方面尋找。4.注意畫好受力分析圖和運(yùn)動示意圖。【例2】

如圖所示，傾角為30°的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接?，F(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜面上的A點(diǎn)由靜止釋放，最終停在水平面上的C點(diǎn)。已知A點(diǎn)距水平面的高度h＝0.8m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的距離L＝2.0m。(滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時沒有能量損失，取g＝10m/s2)求： (1)滑塊在運(yùn)動過程中的最大速度； (2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ； (3)滑塊從A點(diǎn)釋放后，經(jīng)過時間t＝1.0s時速度的大小。(3)設(shè)滑塊在斜面上運(yùn)動的時間為t1，vmax＝a1t1，得t1＝0.8s，由于t>t1，故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點(diǎn)，做勻減速運(yùn)動的時間為t－t1＝0.2s，設(shè)t＝1.0s時速度大小為v，則v＝vmax－a2(t－t1)解得：v＝3.2m/s。答案(1)4m/s

(2)0.4

(3)3.2m/s答案A2.假設(shè)汽車突然緊急制動后所受到的阻力的大小與汽車所受的重力的大小差不多，當(dāng)汽車以20m/s的速度行駛時突然制動，它還能繼續(xù)滑動的距離約為(

) A.40m B.20m C.10m D.5m答案B3.質(zhì)量為1t的汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛，阻力大小不變。從某時刻開始，汽車牽引力減少2000N，那么從該時刻起經(jīng)過6s，汽車行駛的路程是(

) A.50m B.42m C.25m D.24m答案C4.如圖所示，一傾角為α的光滑斜面固定 在水平地面上，質(zhì)量m＝1kg的物體在 平行于斜面向上的恒力F作用下，從A

點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動，到達(dá)B點(diǎn)時立即撤 去拉力F。此后，物體到達(dá)C點(diǎn)時速度為零。每隔0.2s通過傳感器測得物體的瞬時速度，