第2講　牛頓第二定律　兩類動(dòng)力學(xué)問題

第2講牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問題一、牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成_____，跟它的質(zhì)量成_____，加速度的方向跟________的方向相同。2．表達(dá)式：F＝____。3．適用范圍(1)只適用于_____參考系(相對(duì)地面_____或__________運(yùn)動(dòng)的參考系)。(2)只適用于_____物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。正比反比作用力ma慣性靜止勻速直線宏觀二、單位制1．單位制：由___________和___________一起組成了單位制。2．基本單位：基本物理量的單位。力學(xué)中的基本量有三個(gè)，它們分別是_____、______和______，它們的國(guó)際單位分別是_____、___和___。3．導(dǎo)出單位：由_________根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。三、兩類動(dòng)力學(xué)問題1．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題第一類：已知受力情況求物體的__________。第二類：已知_________求物體的___________。基本單位導(dǎo)出單位質(zhì)量長(zhǎng)度時(shí)間kgms基本單位運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況受力情況2．解決兩類基本問題的方法以_______為“橋梁”，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和_______________列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下圖所示：加速度牛頓第二定律情景創(chuàng)設(shè)

讓一名孩子用單只手推光滑水平面上很重的一個(gè)箱子。微點(diǎn)判斷

(1)因?yàn)楹⒆右恢皇值牧廨^小，所以箱子可能不動(dòng)。

()(2)孩子對(duì)箱子施力，然后產(chǎn)生了加速度，加速度的產(chǎn)生滯后于力的作用。()(3)箱子加速度的方向一定與合外力方向相同。

()(4)箱子的質(zhì)量與箱子的加速度成反比。

()(5)若孩子的推力逐漸減小，則箱子做減速運(yùn)動(dòng)。

()(6)孩子停止用力，則箱子立刻停下來。

()××√×××答案：BC

答案：A

對(duì)點(diǎn)清求解瞬時(shí)加速度的一般思路(1)分析瞬時(shí)變化前、后物體的受力情況；(2)根據(jù)牛頓第二定律列方程；(3)求瞬時(shí)加速度。2．輕繩、輕桿、硬接觸面模型的特點(diǎn)對(duì)于輕繩、輕桿和硬接觸面這類物體認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時(shí)間。(1)在瞬時(shí)問題中，其彈力可以看成是瞬間改變的。(2)一般題目中所給細(xì)繩、輕桿和接觸面等在不加特殊說明時(shí)，均可按此模型處理。答案：A答案：B

對(duì)點(diǎn)清彈簧、橡皮繩模型的特點(diǎn)1．當(dāng)彈簧、橡皮繩的兩端與物體相連時(shí)，由于物體具有慣性，彈簧、橡皮繩的形變量不會(huì)瞬間發(fā)生突變。2．在求解瞬時(shí)加速度的問題中，其彈力的大小可認(rèn)為是不變的，即彈簧或橡皮繩的彈力不發(fā)生突變。解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin24°－μmgcos24°＝ma1代入數(shù)據(jù)解得a1＝2m/s2。(2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2a1l1＝v2，解得v＝4m/s。(3)根據(jù)牛頓第二定律μmg＝ma2根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式－2a2l2＝v末max2－v2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得l2＝2.7m。答案：(1)2m/s2

(2)4m/s

(3)2.7m答案：A

握通法

1．解決兩類動(dòng)力學(xué)問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)2．兩類動(dòng)力學(xué)問題的解題步驟提能點(diǎn)(三)超重與失重(自練通關(guān))

點(diǎn)點(diǎn)通

1．[超重與失重現(xiàn)象判斷]圖甲是某人站在接有力傳感器的平板上做下蹲、起跳和回落動(dòng)作的示意圖，圖中的小黑點(diǎn)表示人的重心。圖乙是平板所受壓力隨時(shí)間變化的圖像，取重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像分析可知

(

)A．人的重力可由b點(diǎn)讀出，約為300NB．b到c的過程中，人先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)C．人在雙腳離開平板的過程中，處于完全失重狀態(tài)D．人在b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度大于在c點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)刻的加速度解析：由題圖可知，開始時(shí)人處于平衡狀態(tài)，人對(duì)傳感器的壓力約為900N，人的重力也約為900N，故A錯(cuò)誤；b到c的過程中，人先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；雙腳離開平板的過程中只受重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，故C正確；b點(diǎn)彈力與重力的差值要小于c點(diǎn)彈力與重力的差值，則人在b點(diǎn)的加速度要小于在c點(diǎn)的加速度，故D錯(cuò)誤。答案：C

2．[根據(jù)失重分析物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)]如圖所示，A、B、C為三個(gè)實(shí)心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對(duì)于杯底(不計(jì)空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵) (

)A．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B、C球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)B．A、B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)C．A球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)D．A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)解析：將掛吊籃的繩子剪斷瞬間，裝水的杯子做自由落體運(yùn)動(dòng)，水處于完全失重狀態(tài)，即可以認(rèn)為水和球之間沒有相互作用力。以杯子作為參考系，A受到向上的彈力作用，B受到向下的彈力作用，C不受到彈力作用，所以A球?qū)⑾蛏线\(yùn)動(dòng)，B球?qū)⑾蛳逻\(yùn)動(dòng)，C球不動(dòng)。答案：D

3．[超重、失重現(xiàn)象的應(yīng)用]如圖所示，臺(tái)秤上放一個(gè)木箱，木箱內(nèi)有質(zhì)量分別為m1和m2的兩物體P、Q，用細(xì)繩通過光滑定滑輪相連，m1＞m2。現(xiàn)剪斷Q下端的細(xì)繩，在P下落但還沒有到達(dá)箱底的過程中，臺(tái)秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比將

(

)A．變大 B．變小C．不變

D．先變小后變大解析：剪斷Q下端的細(xì)繩后，因m1>m2，P加速下降，Q加速上升，但對(duì)P、Q以及滑輪和箱子組成的系統(tǒng)，整體有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故臺(tái)秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比減小了，選項(xiàng)B正確。答案：B

一站過

1．判斷超重和失重現(xiàn)象的三個(gè)角度(1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體受到的向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時(shí)處于失重狀態(tài)；等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài)。(2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時(shí)，處于失重狀態(tài)；向下的加速度恰好等于重力加速度時(shí)，處于完全失重狀態(tài)。(3)從速度變化角度判斷：物體向上加速或向下減速時(shí)，處于超重狀態(tài)；物體向下加速或向上減速時(shí)，處于失重狀態(tài)。2．對(duì)超重和失重問題的三點(diǎn)提醒(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于加速度的方向。(2