2020届高考物理总复习教科版课件:第3章 牛顿运动定律 第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题 .ppt
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1、第2课时 牛顿第二定律 两类动力学问题,基础回顾,核心探究,演练提升,基础回顾 自主梳理融会贯通,知识梳理,一、牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度跟所受的合力成 ,跟物体的质量成 .加速度的方向跟 方向相同. 2.表达式:F合= . 3.适用范围:适用于 参考系中 物体的低速运动.,正比,反比,合力,ma,惯性,宏观,如图所示,超市中顾客随自动扶梯一起向上匀加速运动.已知扶梯倾角为,顾客质量为m,加速度为a.若求扶梯对顾客支持力或摩擦力,你有何思路? 答案:分析物体的受力,将加速度沿水平、竖直方向分解,然后根据牛顿第二定律分别列方程求解.,二、力学单位制 1.单位制:由 和 一起组成了单位制
2、.,基本单位,导出单位,2.基本单位:基本物理量的 .力学中的基本量有 、长度和 ,它们的国际单位分别是kg,m和 . 3.导出单位:由基本单位根据 推导出来的其他物理量的单位. 三、牛顿第二定律的应用 1.两类动力学问题 (1)已知受力情况,求物体的 情况. (2)已知运动情况,求物体的 情况. 2.解决两类问题的方法 以 为“桥梁”,由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解.,单位,质量,时间,物理关系,运动,受力,加速度,s,自主检测,1.思考判断 (1)千克、克、秒、小时、分钟均属于基本单位.( ) (2)牛顿第二定律表达式F=ma在任何情况下都适用.( ) (3)对静止在光滑水平面上的物
3、体施加一个水平力,当力刚作用瞬间,物体立即获得加速度.( ) (4)质量越大的物体加速度越小.( ) (5)根据公式F=ma,可知物体所受的外力跟物体的加速度成正比.( ),答案:(1) (2) (3) (4) (5),2.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( ) A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比,D,解析:根据牛顿第二定律a= 可知物体的加速度与速度无关,所以A错误;即使合力很小
4、,也能使物体产生加速度,所以B错误;物体加速度的大小与物体所受的合力成正比,所以C错误;力和加速度为矢量,水平方向的力产生水平方向的加速度,则物体水平加速度与质量成反比,所以D正确.,3.某实验小组在实验室设计了一个不用天平测量物体质量的实验,如图,在光滑水平台面右端固定一个恒力器,在台面左端放一辆小车,车上固定一遮光条,遮光条宽度为d,恒力器通过一根细线给小车提供恒定拉力F,使小车由静止开始依次经过两个光电门,光电门1,2记录的挡光时间分别为t1,t2,测得两光电门中心间距为x,不计遮光条质量.根据以上实验数据可得小车质量为( ),B,核心探究 分类探究各个击破,考点一 牛顿第二定律的理解,
5、1.牛顿第二定律的“五”性,2.合力、加速度、速度间的决定关系 (1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,只要合力不为零,不管速度是多少,物体都有加速度且与合力的方向一定相同,合力(或加速度)与速度无必然的联系. (2)合力(或加速度)与速度同向时,物体做加速运动;合力(或加速度)与速度反向时,物体做减速运动.,(4)速度的改变需经历一定的时间而不能突变;有力就一定有加速度,但有力速度可能为0.,【典例1】 (多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,自由伸长到B点.今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接),然后释放,小物体能经B点运动到C点而静止.小物体m与水平面间的动摩擦
6、因数恒定,则下列说法中正确的是( ) A.物体从A到B速度越来越大 B.物体从A到B速度先增大后减小 C.物体从A到B加速度越来越小 D.物体从A到B加速度先减小后增大,BD,核心点拨 (1)由A到C的过程中,物体受地面的摩擦力和弹簧弹力大小相等的位置出现在B点的左侧. (2)a=0时出现在A,B之间,此时速度达最大.,解析:物体从A到B的过程中,水平方向一直受到向左的滑动摩擦力作用,大小不变;还一直受到向右的弹簧的弹力作用,弹力从某个值逐渐减小到0.开始时,弹力大于摩擦力,合力向右,物体向右加速,随着弹力的减小,合力越来越小;到A,B间的某一位置时,弹力和摩擦力的合力为0,速度达到最大;随后
7、,摩擦力大于弹力,合力增大但方向向左,合力方向与速度方向相反,物体开始做减速运动.所以,小物体由A到B的过程中,先做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,故选项B,D正确.,方法技巧 牛顿第二定律应用中的受力处理技巧 (1)物体受两个非共线共点力时通过合成法计算合力. (2)物体受共线共点力时可将力的运算转化为代数运算. (3)物体受多个非共线共点力时通过正交分解法进行计算.,1.牛顿第二定律的理解(多选)下列说法正确的是( ) A.物体只有在受力的前提下才会产生加速度,因此,加速度的产生要滞后于力的作用 B.F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关 C.物体所受的合
8、外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小 D.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系,BCD,解析:物体的加速度与合外力有瞬时对应关系,加速度与力同时产生,故A错误.a的方向与F的方向相同,与速度方向无关,故B正确.合外力减小,加速度一定减小,但如果a与v同向,v会变大,故C正确.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系,故D正确.,多维训练,2.牛顿第二定律的应用(2018河南中原名校联考)某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角=60,使飞行器恰好沿与水平方向成=30角的直线斜向右上
9、方匀加速飞行,经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,下列说法中正确的是( ) A.加速时加速度的大小为g B.加速时动力的大小等于mg C.减速时动力的大小等于 mg D.减速飞行时间t后速度为零,A,考点二 用牛顿第二定律分析瞬时加速度问题,1.两种模型,2.求解瞬时加速度的一般思路,分析瞬时变化前后物体的受力情况 由牛顿第二定律列方程 求瞬时加速度,【典例2】 (多选)如图(甲)、(乙)所示,图中细线均不可伸长,两小球质量相同且均处于平衡状态,细线和弹簧与竖直方向的夹角均为.如果突然把两水平细线剪断,则剪断瞬
10、间( ) A.图(甲)中小球的加速度大小为gsin ,方向水平向右 B.图(乙)中小球的加速度大小为gtan ,方向水平向右 C.图(甲)中倾斜细线与图(乙)中弹簧的拉力之比为1cos2 D.图(甲)中倾斜细线与图(乙)中弹簧的拉力之比为cos21,BD,核心点拨 (1)水平细线剪断瞬间,小球A将沿圆弧摆下,小球A的合力与细线垂直且向下,倾斜细线的拉力发生突变. (2)水平细线剪断瞬间,弹簧的拉力不变,小球B的合力水平向右.,解析:设两球质量均为m,剪断水平细线后,对小球A进行受力分析,如图(a)所示,小球A将沿圆弧摆下,小球A的加速度a1的方向沿圆周的切线方向向下,则T1=mgcos , F
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