2022高考物理一輪復習第三章第2節(jié)牛頓第二定律的應用課件202104082281

第2節(jié)牛頓第二定律的應用第三章2022第2節(jié)牛頓第二定律的應用第三章2022必備知識預案自診必備知識預案自診【知識梳理】

一、單位制1.單位制:由

基本單位

和導出單位組成。

2.基本單位:

基本量

的單位。力學中的基本量有三個,它們分別是質(zhì)量、時間、

長度

,它們的國際單位分別是

千克

、秒、米。

3.導出單位:由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位?！局R梳理】一、單位制4.國際單位制中的七個基本物理量和基本單位①

4.國際單位制中的七個基本物理量和基本單位①2022高考物理一輪復習第三章第2節(jié)牛頓第二定律的應用課件202104082281二、動力學的兩類基本問題1.兩類動力學問題第一類:已知受力情況求物體的運動情況。第二類:已知運動情況求物體的受力情況。2.解決兩類基本問題的方法②以

加速度

為“橋梁”,由運動學公式和牛頓第二定律列方程求解,具體邏輯關(guān)系如圖:

二、動力學的兩類基本問題三、超重、失重1.實重和視重(1)實重:物體實際所受的重力,與物體的運動狀態(tài)

無關(guān)

。

(2)視重:當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時,彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為視重。三、超重、失重2.超重、失重和完全失重的比較

2.超重、失重和完全失重的比較2022高考物理一輪復習第三章第2節(jié)牛頓第二定律的應用課件202104082281【考點自診】

1.判斷下列說法的正誤。(1)F=ma是矢量式,a的方向與F的方向相同,與速度方向無關(guān)。(

√

)(2)物體受到外力作用不為零時,立即產(chǎn)生加速度。(

√

)(3)物體所受的合外力減小,加速度一定減小,而速度不一定減小。(

√

)(4)千克、秒、米、庫侖、安培均為國際單位制的基本單位。(

×

)(5)超重就是物體的重力變大了。(

×

)(6)物體完全失重時,加速度一定為重力加速度。(

√

)(7)根據(jù)物體處于超重或失重狀態(tài),可以判斷物體運動的速度方向。(

×

)【考點自診】1.判斷下列說法的正誤。2.(多選)(新教材人教版必修第一冊P104習題改編)“蹦極”是一項非常刺激的體育運動。某人身系彈性繩自高空P點自由下落,圖中a點是彈性繩的原長位置,c是人所到達的最低點,b是人靜止地懸吊著時的平衡位置,人在從P點落下到最低點c的過程中(

)A.人在Pa段做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài)B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài)D.在c點,人的速度為零,加速度也為零2.(多選)(新教材人教版必修第一冊P104習題改編)“蹦極答案AB

解析a點是彈性繩的原長位置,故a點之前人只受重力,人做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài),故A正確;b是人靜止懸吊著時的平衡位置,在ab段繩的拉力小于人的重力,向下做加速度減小的加速運動,人處于失重狀態(tài);在bc段繩的拉力大于人的重力,人向下做加速度增加的減速運動,加速度向上,人處于超重狀態(tài),故B正確,C錯誤;c是人所到達的最低點,c點速度為零,但繩的拉力大于人的重力,合力不為零,有向上的加速度,故D錯誤。答案AB3.(新教材人教版必修第一冊P100習題改編)一輛貨車運載著圓柱形光滑的空油桶。在車廂底,一層油桶平整排列,相互緊貼并被牢牢固定。上一層只有一只桶C,擺放在A、B之間,和貨車一起保持靜止,如圖所示,當C與貨車共同向左加速時(

)A.A對C的支持力變大B.B對C的支持力不變3.(新教材人教版必修第一冊P100習題改編)一輛貨車運載著答案

D解析

對C進行受力分析,如圖所示,設B對C的支持力與豎直方向的夾角為θ,根據(jù)幾何關(guān)系可得:,所以θ=30°;同理可得,A對C的支持力與豎直方向的夾角也為30°;原來C處于靜止狀態(tài),根據(jù)平衡條件可得:NBsin

30°=NAsin

30°;令C的加速度為a,根據(jù)正交分解以及牛頓第二定律有:NB'sin

30°-NA'sin

30°=ma,可見A對C的支持力減小、B對C的支持力增大,故A、B錯誤;當A對C的支持力為零時,根據(jù)牛頓第二定律可得:mgtan

30°=ma,解得:a=g,則C錯誤,D正確;故選D。答案D4.(新教材人教版必修第一冊P99例題改編)一位滑雪者以2m/s的初速度沿山坡勻加速直線滑下,人與裝備的總質(zhì)量為75kg,山坡傾角為30°,滑下的位移為60m時速度變?yōu)?2m/s。求滑雪者對雪面的壓力及滑雪者受到的阻力(包括摩擦和空氣阻力),g取10m/s2。答案壓力為650

N,方向垂直斜面向下

阻力為75

N,方向沿山坡向上4.(新教材人教版必修第一冊P99例題改編)一位滑雪者以2解析以滑雪者為研究對象,建立如圖所示的直角坐標系?；┱哐厣狡孪蛳伦鰟蚣铀僦本€運動。根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律,有解析以滑雪者為研究對象,建立如圖所示的直角坐標系?；┱哐厣礁鶕?jù)牛頓第二定律,有y方向:FN-mgcos

θ=0x方向:mgsin

θ-Ff=maFN=mgcos

θFf=m(gsin

θ-a)其中,m=75

kg,θ=30°,則有Ff=75

N,FN=650

N根據(jù)牛頓第三定律,滑雪者對雪面的壓力大小等于雪面對滑雪者的支持力大小,為650

N,方向垂直斜面向下。滑雪者受到的阻力大小為75

N,方向沿山坡向上。根據(jù)牛頓第二定律,有關(guān)鍵能力學案突破關(guān)鍵能力學案突破考點一動力學的兩類基本問題(師生共研)1.解決動力學兩類問題的兩個關(guān)鍵點(1)把握“兩個分析”“一個橋梁”考點一動力學的兩類基本問題(師生共研)1.解決動力學兩類問題2.解決動力學基本問題的處理方法(1)合成法:在物體受力個數(shù)較少(2個或3個)時一般采用“合成法”。(2)正交分解法:若物體的受力個數(shù)較多(3個或3個以上),則采用“正交分解法”。(2)找到不同過程之間的“聯(lián)系”,如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度,若過程較為復雜,可畫位置示意圖確定位移之間的聯(lián)系。2.解決動力學基本問題的處理方法(2)找到不同過程之間的“聯(lián)【典例1】

避險車道是避免惡性交通事故的重要設施,由制動坡床和防撞設施等組成,如圖所示豎直平面內(nèi),制動坡床視為與水平面夾角為θ的斜面。一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛?cè)胫苿悠麓?當車速為23m/s時,車尾位于制動坡床的底端,貨物開始在車廂內(nèi)向車頭滑動,當貨物在車廂內(nèi)滑動了4m時,車頭距制動坡床頂端38m,再過一段時間,貨車停止。已知貨車質(zhì)量是貨物質(zhì)量的4倍,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為0.4;貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44。貨物與貨車分別視為小滑塊和平板,cosθ=1,sinθ=0.1,g取10m/s2。求:【典例1】避險車道是避免惡性交通事故的重要設施,由制動坡床(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向;(2)制動坡床的長度。(1)貨物在車廂內(nèi)滑動時加速度的大小和方向;解題指導審題解題指導破題

1.對貨物受力分析,由牛二律可求貨物的加速度。2.對貨車受力分析,由牛二律可求貨車的加速度。3.對貨物和貨車運動分析,由運動學公式可求各自位移。4.根據(jù)題意確定二者位移聯(lián)系,再結(jié)合題意求解坡長。破題1.對貨物受力分析,由牛二律可求貨物的加速度?！疽?guī)律方法】解答動力學兩類基本問題的思維流程【規(guī)律方法】解答動力學兩類基本問題的思維流程答案

(1)5m/s2,方向沿制動坡床向下(2)98m解題

(1)設貨物的質(zhì)量為m,貨物在車廂內(nèi)滑動過程中,貨物與車廂間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4,受摩擦力大小為Ff,加速度大小為a1,則Ff+mgsin

θ=ma1Ff=μmgcos

θ解得a1=5

m/s2a1的方向沿制動坡床向下。答案(1)5m/s2,方向沿制動坡床向下(2)設貨車的質(zhì)量為M,車尾位于制動坡床底端時的車速為v=23

m/s,貨物在車廂內(nèi)開始滑動到車頭距制動坡床頂端s0=38

m的過程中,用時為t,貨物相對制動坡床的運動距離為s1,在車廂內(nèi)滑動的距離為s=4

m,貨車的加速度大小為a2,貨車相對制動坡床的運動距離為s2,貨車受到制動坡床的阻力大小為F,F是貨車和貨物總重的0.44,貨車長度為l0=12

m,制動坡床的長度為l,則Mgsin

θ+F-Ff=Ma2

F=0.44(m+M)g

M=4ms1=vt-a1t2

s2=vt-a2t2s=s1-s2

l=l0+s0+s2

解得l=98

m。(2)設貨車的質(zhì)量為M,車尾位于制動坡床底端時的車速為v=2【對點演練】

【對點演練】答案

C答案C2.上海中心大廈內(nèi)置觀光電梯,電梯從地面到118層的觀光廳只需55s,整個過程經(jīng)歷勻加速、勻速和勻減速,當電梯勻加速上升時,質(zhì)量為50kg的人站在置于電梯地板的臺秤上,臺秤的示數(shù)為56kg,電梯加速上升60m時達到最大速度,然后勻速行駛一段時間,最后又經(jīng)9s減速到達觀光廳。g取10m/s2,求:(1)電梯勻加速上升的加速度大小;(2)觀光廳距離地面的高度。2.上海中心大廈內(nèi)置觀光電梯,電梯從地面到118層的觀光廳只答案(1)1.2m/s2

(2)546m解析(1)臺秤的示數(shù)為56

kg,則人對臺秤的壓力為560

N,由牛頓第三定律,臺秤對人的支持力為560

N,對電梯里的人,由牛頓第二定律有FN-mg=ma代入數(shù)據(jù)解得a=1.2

m/s2答案(1)1.2m/s2(2)546m(2)設電梯勻加速上升過程最大速度為v,時間為t1,且位移為x1=60

m,由運動學公式有v2-0=2ax1代入數(shù)據(jù)解得

v=12

m/st1=10

s勻速過程時間為t2,位移為x2t2=55

s-t1-9

s=36

sx2=vt2=432

m勻減速過程時間為t3=9

s,位移為x3由運動學公式有x3=vt3=54

m觀光廳距離地面的高度為h

h=x1+x2+x3=546

m(2)設電梯勻加速上升過程最大速度為v,時間為t1,且位移為考點二對超重、失重的理解(自主探究)1.對超重、失重的理解(1)不論超重、失重或完全失重,物體的重力都不變,只是“視重”改變。(2)物體是否處于超重或失重狀態(tài),不在于物體向上運動還是向下運動,而在于物體的加速度方向,只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會處于超重或失重狀態(tài)。(3)當物體處于完全失重狀態(tài)時,重力只有使物體產(chǎn)生a=g的加速度效果,不再有其他效果?？键c二對超重、失重的理解(自主探究)1.對超重、失重的理解2.判斷超重和失重的方法

2.判斷超重和失重的方法【對點演練】

3.右圖是某同學站在壓力傳感器上做下蹲—起立的動作時傳感器記錄的壓力隨時間變化的圖線,縱坐標為壓力,橫坐標為時間。由圖線可知,該同學的體重約為650N,除此以外,還可以得到的信息有(

)A.1s時人處在下蹲的最低點B.2s時人處于下蹲靜止狀態(tài)C.該同學做了2次下蹲—起立的動作D.下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)【對點演練】3.右圖是某同學站在壓力傳感器上做下蹲—起立的答案

B解析

人在下蹲的過程中,先加速向下運動,此時加速度方向向下,故人處于失重狀態(tài),最后人靜止,故后半段過程是人減速向下的過程,此時加速度方向向上,人處于超重狀態(tài),故下蹲過程中先失重后超重,選項D錯誤;在1

s時人向下的加速度最大,故此時人并沒有靜止,不是下蹲的最低點,選項A錯誤;2

s前后的一段時間內(nèi)人的受力情況不變,故2

s時人處于下蹲靜止狀態(tài),選項B正確;共做了1次下蹲—起立的動作,選項C錯誤。答案B2022高考物理一輪復習第三章第2節(jié)牛頓第二定律的應用課件202104082281答案

D答案D考點三動力學圖像問題(師生共研)1.數(shù)形結(jié)合解決動力學圖像問題(1)在圖像問題中,無論是讀圖還是作圖,都應盡量先建立函數(shù)關(guān)系,進而明確“圖像與公式”“圖像與物體”間的關(guān)系;然后根據(jù)函數(shù)關(guān)系讀取圖像信息或者描點作圖。(2)讀圖時,要注意圖線的起點、斜率、截距、折點以及圖線與橫坐標包圍的“面積”等所對應的物理意義,盡可能多地提取解題信息。(3)常見的動力學圖像v-t圖像、a-t圖像、F-t圖像、F-a圖像等。考點三動力學圖像問題(師生共研)1.數(shù)形結(jié)合解決動力學圖像問2.動力學圖像問題的類型——圖像類問題的實質(zhì)是力與運動的關(guān)系問題,以牛頓第二定律F=ma為紐帶,理解圖像的種類,圖像的軸、點、線、截距、斜率、面積所表示的意義。一般包括下列幾種類型:2.動力學圖像問題的類型——圖像類問題的實質(zhì)是力與運動的關(guān)系【典例2】

(多選)(2020安徽舒城中學高三模擬)如圖甲所示,可視為質(zhì)點的質(zhì)量m1=1kg的小物塊放在質(zhì)量m2=2kg的木板正中央位置,木板靜止在水平地面上,連接物塊的輕質(zhì)細繩伸直且與水平方向的夾角為37°?，F(xiàn)對木板施加水平向左的拉力F=18N,木板運動的v-t圖像如圖乙所示,sin37°=0.6,g取10m/s2,則(

)【典例2】(多選)(2020安徽舒城中學高三模擬)如圖甲所解題指導根據(jù)圖像確定各階段加速度,根據(jù)牛頓第二定律列方程求力;由圖像分析物體的運動情況。分析木板受力時,要注意將受力情況與運動情況相結(jié)合。解題指導根據(jù)圖像確定各階段加速度,根據(jù)牛頓第二定律列方程求力答案ACD答案ACD【對點演練】

5.(2020湖北高三二模)在豎直向上的拉力F作用下,將貨物由地面吊起,其運動的v2-x圖像如圖所示。若重力加速度g取10m/s2,則前3m內(nèi)與最后2m內(nèi)拉力的大小之比為(

)A.12∶7 B.22∶