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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,高三一轮总复习,物 理,1/61,必修一,第三章牛顿运动定律,2/61,第二节牛顿第二定律,3/61,栏目导航,1,2,3,5,基础知识整合,热门考点研析,方法技巧归纳,考题随堂演练,4,物理模型构建,4/61,基础知识整合,5/61,某同学去医院住院部探望病人，病人在住院部,10,楼该同学在医院,1,楼大厅乘电梯前，发觉医院有,1,号和,2,号两部电梯，因为住院部每层上下人员众多，医院要求：,1,号电梯只在奇数楼层上下人员，,2,号电梯只在偶数楼层和,1,楼大厅上下人员若已知电梯每次停靠等候人员上下时间是,15 s,，电梯加速和减速加速度大小都为,a,1 m,/s,2,，电梯上升最大速度为,2 m/,s,，每层楼高,5 m,，重力加速度,g,10 m/s,2,.,求：,(1),该同学在电梯中受到最大支持力和最小支持力之比；,(2),该同学从住院部,1,楼大厅乘电梯到,10,楼最短时间是多少？,【,思绪引导,】,1.,什么时候同学受到支持力最大？什么时候受到支持力最小？怎样确定最大值和最小值？,2,同学经过乘坐哪部电梯上楼，才能够花费时间最短？,6/61,【,解析,】,本题属于牛顿运动定律知识板块中已知受力争运动，已知运动求受力经典类型题，处理本题关键要理清电梯运动情况，再与牛顿第二定律和运动学公式结合解答，要知道电梯加速度方向向下时支持力小于重力，加速度方向向上时支持力大于重力,7/61,(2),该同学从住院部,1,楼大厅乘电梯到,10,楼最短时间就是电梯正常运行时间，即电梯加速和减速时间与电梯停靠等候人员上下时间之和,8/61,牛顿第二定律,1,内容：,物体加速度大小跟它受到作用力成,_,比，跟物体质量成,_,比，加速度方向跟作用力方向,_,2,表示式：,F,kma,，在国际单位制中,k,1,，即,F,ma,.,(1),即使有等式,F,ma,成立，但等号两边各代表两种不一样物理含义，绝不能把“,ma,”,看作一个力,(2),力与加速度为因果关系，力是因，加速度是果，力与加速度无先后关系,知识点,1,正,反,相同,9/61,3,物理意义：,力是产生,_,原因,4,力学单位,“,牛顿,”,含义：,使质量为,1 kg,物体产生,1 m/s,2,加速度需要力为,1 N.,5,适用范围：,牛顿第二定律中只能处理物体,_,运动问题，不能处理物体高速运动问题；只适合用于,_,物体，不适合用于微观粒子,加速度,低速,宏观,10/61,单位制,1,单位制：,由,_,单位和,_,单位共同组成,2,基本单位：,基本物理量单位，力学范围中基本物理量为,_,、时间和,_,，对应国际单位制中基本单位为千克,(kg),、,_,和米,(m),3,导出单位：,由基本物理量依据物理关系推导出来其它物理量单位,知识点,2,基本,导出,质量,长度,秒,(s),11/61,两类动力学问题,1,两类基本问题,(1),已知运动情况求解,_,情况,(2),已知受力情况求解,_,情况,2,处理两类问题基本方法,以,_,为桥梁，依据运动学规律和牛顿运动定律列方程求解,知识点,3,受力,运动,加速度,12/61,尤其提醒,1.,物理公式决定物理量之间关系，同时也决定了物理量单位之间关系，能够借助物理公式来推导物理量单位，同时也能够依据物理量单位判断物理公式正确是否,.,2.,两类动力学问题中，加速度是连接运动学和牛顿运动定律桥梁，处理这类问题关键是求解加速度,.,13/61,热门考点研析,14/61,1.,同体性：,加速度、合外力和质量是对应于同一个物体，所以分析问题时一定要确定好研究对象，把研究对象全过程受力情况都搞清楚,2,因果性：,力是产生加速度原因，物体加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用结果,3,矢量性：,加速度与合外力都是矢量，它们方向一直相同，加速度方向唯一由合外力方向决定,4,瞬时性：,物体加速度跟它所受到合外力之间存在着瞬时对应关系，加速度随合外力同时产生、同时改变、同时消失,对牛顿第二定律了解,力和运动关系,考 点,1,15/61,5,统一性：,牛顿第二定律是试验定律，经过试验得出,F,ma,，写成等式为,F,kma,，其中,k,为百分比系数为使,k,1,，力、质量、加速度单位必须统一使用同一单位制,(,通常使用国际单位制,),6,独立性：,物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵照牛顿第二定律，就好像其它力不存在一样,16/61,(,多项选择,),在光滑水平面上有一物块受水平恒力,F,作用而运动，在其正前方固定一个足够长轻质弹簧，如图所表示，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短过程中，以下说法正确是,(,),A,物块接触弹簧后马上做减速运动,B,物块接触弹簧后先加速后减速,C,当弹簧处于压缩量最大时，物块加速度不等于零,D,当物块速度为零时，它所受协力不为零,【,思绪引导,】,1.,物体接触弹簧后，受到哪些力作用？弹簧弹力怎样改变？,2,物体什么时候加速度为零？什么时候速度为零？,例,1,17/61,【,解析,】,物体接触弹簧后，受到水平恒力,F,和弹簧弹力,kx,作用，,F,kx,ma,，物体做加速度减小加速运动，,A,选项错误；当,F,kx,时，速度最大，后续过程中，,kx,F,ma,，物体做加速度增大减速运动，,B,选项正确；当弹簧压缩量最大时，物体速度为零，此时加速度不为零，合外力不为零，,C,、,D,选项正确,【,答案,】,BCD,18/61,【,总结提升,】,1,力是产生加速度原因,2,加速度能够伴随力突变而突变，而速度改变需要一个过程积累，不会发生突变,3,协力不为零，一定存在加速度，不过不一定存在速度,19/61,如图所表示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩弹簧压向左壁，小车向右加速运动若小车向右加速度增大，则车左壁受物块压力,F,1,和车右壁受弹簧压力,F,2,大小改变是,(,),A,F,1,变大，,F,2,不变,B,F,1,不变，,F,2,变大,C,F,1,、,F,2,都变大,D,F,1,变大，,F,2,减小,针对训练,1,解析：,分析物块受力情况，水平方向上，受到弹簧向左弹力,F,2,和右壁支持力,F,1,，依据牛顿第二定律得，,F,1,F,2,ma,，当小车向右加速度增大时，物块向右加速度也增大，弹簧形变量不变，弹力,F,2,不变，右壁支持力,F,1,变大，,A,选项正确,答案：,A,20/61,利用牛顿第二定律解题过程中，当碰到物体受到不在一条直线上多个力作用时，针对这类问题，惯用正交分解法解题，即利用牛顿第二定律得正交表示形式列方程进行求解,正交分解在动力学中应用,考 点,2,21/61,解题步骤,1,选取研究对象，进行受力分析,2,建立坐标系,建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好标准，或者正交分解力，或者正交分解加速度,一个情况是把各个力分解到相互垂直两个坐标轴上，即分解力不分解加速度,另一个情况是把加速度分解到相互垂直两个坐标轴上，即分解加速度不分解力,3,依据牛顿第二定律列方程求解,x,轴方向上：,F,x,ma,x,；,y,轴方向上：,F,y,ma,y,.,22/61,(,年安徽高考,),如图所表示，细线一端系一质量为,m,小球，另一端固定在倾角为,光滑斜面体顶端，细线与斜面平行在斜面体以加速度,a,水平向右做匀加速直线运动过程中，小球一直静止在斜面上，小球受到细线拉力,F,T,和斜面支持力,F,N,分别为,(,重力加速度为,g,)(,),A,F,T,m,(,g,sin,a,cos,),F,N,m,(,g,cos,a,sin,),B,F,T,m,(,g,cos,a,sin,),F,N,m,(,g,sin,a,cos,),C,F,T,m,(,a,cos,g,sin,),F,N,m,(,g,cos,a,sin,),D,F,T,m,(,a,sin,g,cos,),F,N,m,(,g,sin,a,cos,),【,思绪引导,】,1.,分析小球受力情况，怎样建立坐标系，分解力还是分解加速度？,2,经过计算得出分解加速度比分解力解题优势,例,2,23/61,【,解析,】,解法一：分析小球受力情况，以加速度方向和垂直于加速度方向建立坐标轴，如图所表示：,水平方向：,F,T,cos,F,N,sin,ma,；竖直方向：,F,T,sin,F,N,cos,mg,，联立解得，,F,T,m,(,g,sin,a,cos,),，,F,N,m,(,g,cos,a,sin,),，,A,选项正确,24/61,解法二：以平行于斜面方向和垂直于斜面方向建立坐标系，如图所表示：,x,轴方向：,F,T,mg,sin,ma,cos,，,y,轴方向：,mg,cos,F,N,ma,sin,，解得，,F,T,m,(,g,sin,a,cos,),，,F,N,m,(,g,cos,a,sin,),，,A,选项正确,【,答案,】,A,25/61,图示为索道输运货物情景已知倾斜索道与水平方向夹角为,37,，重物与车厢地板之间动摩擦因数为,0.30.,当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢依然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板正压力为其重力,1.15,倍，那么这时重物对车厢地板摩擦力大小为,(,),A,0.35,mg,B,0.30,mg,C,0.23,mg,D,0.20,mg,解析：,对物体受力分析，将加速度进行分解，物体在水平和竖直方向都有加速度，在竖直方向上：,F,N,mg,ma,竖,；水平方向上：,F,f,ma,水,针对训练,2,答案：,D,26/61,两类动力学问题解题思绪,1,明确研究对象,依据题目要求和解题方便，合理选择研究对象，能够把某一物体作为研究对象，也能够是几个物体组成系统,2,运动状态分析,明确物体运动过程和运动性质,3,受力情况分析,进行受力分析，画出受力分析图，情景示意图,两类动力学问题,考 点,3,27/61,4,正交分解,选取正方向，建立坐标系，普通以加速度方向和垂直于加速度方向建立坐标系，这么能够分解力不分解加速度，一些题目中也可能以力方向建立坐标轴，分解加速度而不分解力,5,列方程求解,依据牛顿第二定律,F,ma,，列方程求解，对结果进行讨论,28/61,将质量,m,2 kg,小物块从斜面底端以一定初速度沿斜面向上滑出，斜面上速度传感器能够在计算机屏幕上得到其速度大小随时间改变关系图象如图所表示，求：,(1),物块上滑和下滑加速度大小,a,1,、,a,2,；,(2),斜面倾角,及物块与斜面间动摩擦因数,.,例,3,【,思绪引导,】,1.,怎样依据图象确定物体上滑和下滑加速度？,2,怎样依据牛顿第二定律确定加速度表示式？,29/61,30/61,【,总结提升,】,处理两类动力学问题基本思绪,解题关键是抓住,“,两个分析,”,、,“,一个桥梁,”,不论哪类问题，正确了解题意，把握条件，理清物体运动过程是解题前提，正确受力分析和运动情况分析是处理这类问题关键，加速度是联络力与运动桥梁,31/61,(,届江西模拟,),我国第一艘航空母舰“辽宁号”已经投入使用为使战斗机更轻易起飞，“辽宁号”使用了跃飞技术，其甲板可简化为如图所表示模型：,AB,部分水平，,BC,部分倾斜，倾角为,.,战机从,A,点开始滑跑，,C,点离舰，此过程中发动机推力和飞机所受甲板和空气阻力协力大小恒为,F,，,ABC,甲板总长度为,L,，战斗机质量为,m,，离舰时速度为,v,m,，不计飞机在,B,处机械能损失求,AB,部分长度,针对训练,3,32/61,33/61,方法技巧归纳,34/61,瞬时加速度求解方法,物体运动情况和受力情况是瞬时对应，要求物体瞬时加速度，需要注意外界原因发生改变前后瞬间，进行受力分析和运动分析，然后依据牛顿第二定律求解,注意两类模型,1,刚性轻绳,(,或接触面,),受力不会发生显著形变，剪断,(,或脱离,),后，产生弹力马上消失，不需要形变恢复时间，应该从发生实际运动入手，分析受力争解加速度,2,轻弹簧,(,或橡皮绳,),受力后产生显著形变，其形变恢复需要一定时间，在瞬时性问题中，其弹力大小往往能够看成保持不变,35/61,(,多项选择,),(,年海南高考,),如图，物块,a,、,b,和,c,质量相同，,a,和,b,、,b,和,c,之间用完全相同轻弹簧,S,1,和,S,2,相连，经过系在,a,上细线悬挂于固定点,O,.,整个系统处于静止状态现将细线剪断将物块,a,加速度大小记为,a,1,，,S,1,和,S,2,相对于原长伸长分别记为,l,1,和,l,2,，重力加速度大小为,g,.,在剪断瞬间，,(,),A,a,1,3,g,B,a,1,0,C,l,1,2,l,2,D,l,1,l,2,例,4,36/61,【,思绪引导,】,1.,剪断细线瞬间，细线拉力会不会突变，弹簧弹力会发生什么改变？,2,分析上端弹簧,S,1,伸长量，研究对象是谁？分析下端弹簧,S,2,时，以哪部分为研究对象？,【,解析,】,剪断细线，弹簧弹力不能突变，物块,b,、,c,受力平衡，加速度为零，以,a,、,b,、,c,为研究对象，,3,mg,ma,1,，解得加速度,a,1,3,g,，,A,选项正确；以,c,为研究对象，,k,l,2,mg,，以,b,、,c,为研究对象，,k,l,1,2,mg,，故,l,1,2,l,2,，,C,选项正确,【,答案,】,AC,37/61,(,多项选择,),如图所表示，在动摩擦因数,0.2,水平面上，质量,m,2 kg,物块与水平轻弹簧相连，物块在与水平方向成,45,角轻绳拉力,F,作用下处于静止状态，此时水平面对物块弹力恰好为零,g,取,10 m/s,2,，以下说法正确是,(,),针对训练,4,A,此时轻弹簧弹力大小为,20 N,B,当撤去拉力,F,瞬间，物块加速度大小为,8 m/s,2,，方向向左,C,若剪断弹簧，则剪断瞬间物块加速度大小为,8 m/s,2,，方向向右,D,若剪断弹簧，则剪断瞬间物块加速度为,10 m/s,2,，方向向右,38/61,解析：,分析物块受力情况，重力、拉力,F,和弹簧弹力，如图所表示：,答案：,AB,39/61,物理模型构建,40/61,连接体问题,板块模型,牛顿运动定律应用中多包括到多物体问题，两个或两个以上物体存在相互作用即组成了连接体，在求解相关连接体问题时，通惯用到整体法和隔离法,1,方法介绍,(1),整体法：在连接体问题中，假如不要求知道各个运动物体之间相互作用力，能够把它看作整体，只分析整体所受外力，列牛顿第二定律关系式即可求解,(2),隔离法：需要研究组成系统各部分之间相互作用力时，就需要把某一个物体从系统中隔离出来，分析这个物体受到力，依据牛顿第二定律列式,41/61,2,应用技巧,(1),处理系统各部分含有相同加速度情况时，优先采取整体法，对于加速度不一样连接体普通采取隔离法,(2),若连接体内各物体含有相同加速度且需要求解物体间相互作用力，就能够先用整体法求解出加速度，再利用隔离法分析其中某一个物体受力，应用牛顿第二定律求解力，即：先整体求解加速度，后隔离求解内力,(3),若已知某物体受力情况，可先隔离该物体，分析求解出它加速度，再以整体为研究对象，分析求解整体所受外力,(4),若问题包括加速度或力最值，最值出现往往与临界条件相对应，临界条件就是加速度或力取得最值条件,42/61,3,“,板块,”,模型,“板块”问题属于物体间相互作用模型，实质是相对运动问题,(1)“,板块”运动临界条件,“板块”运动临界条件是拉力,F,等于地面对物体,B,最大静摩擦力，即当,F,2,(,m,A,m,B,),g,时，“板块”开始相对地面运动,如图所表示，在水平放置“板块”，当对物体,A,施加作用力时，“板块”运动情况怎样，什么情况下出现相对运动，要处理这两个问题，关键是临界条件确实定,43/61,(2),“,板块,”,间相对运动临界条件,44/61,如图所表示，光滑水平面上放置质量分别为,m,、,2,m,和,3,m,三个木块，其中质量为,2,m,和,3,m,木块间用一不可伸长轻绳相连，轻绳能承受最大拉力为,T,.,现用水平拉力,F,拉其中一个质量为,3,m,木块，使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确是,(,),A,质量为,2,m,木块受到四个力作用,B,当,F,逐步增大到,T,时，轻绳刚好被拉断,C,当,F,逐步增大到,1.5,T,时，轻绳还不会被拉断,【,思绪引导,】,1.,分析轻绳拉力应该以哪部分为研究对象？,2,怎样经过水平拉力,F,改变，确定轻绳拉力改变情况？,例,5,45/61,【,答案,】,C,46/61,针对训练,5,47/61,答案：,BCD,48/61,考题随堂演练,49/61,1,依据牛顿第二定律，以下叙述正确是,(,),A,物体加速度大小跟它质量和速度大小乘积成反比,B,物体所受合外力必须到达一定值时，才能使物体产生加速度,C,物体加速度大小跟它所受作用力中任一个大小成正比,D,当物体质量改变但其所受协力水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比,50/61,解析：,依据牛顿第二定律得知：物体加速度大小跟质量成反比，与速度无关故,A,选项错误；力是产生加速度原因，只要有力，就产生加速度，力与加速度是瞬时对应关系故,B,选项错误；物体加速度大小跟物体所受合外力成正比，不是跟它所受作用力中任一个大小成正比故,C,选项错误；当物体质量改变但其所受协力水平分力不变时，依据牛顿第二定律,F,ma,可知，物体水平加速度大小与其质量成反比故,D,选项正确,答案：,D,51/61,2,(,届新乡调研,),如图所表示，在建筑工地，民工弟兄用两手对称水平使力将两长方体水泥制品夹紧并以加速度,a,竖直向上匀加速搬起，其中,A,质量为,m,，,B,质量为,3,m,，水平作用力为,F,，,A,、,B,之间动摩擦因数为,，在此过程中，,A,、,B,间摩擦力为,(,),A,F,B,2,F,52/61,解析：,A,、,B,没有相对滑动，之间存在静摩擦力,F,fAB,，设手与制品间静摩擦力为,F,f,，以整体为研究对象，依据牛顿第二定律得，,2,F,f,(,m,3,m,),g,(,m,3,m,),a,，隔离分析物体,A,，依据牛顿第二定律得，,F,f,F,fAB,mg,ma,，联立解得，,F,fAB,m,(,g,a,),，,D,选项正确,答案：,D,53/61,3,(,多项选择,),(,届保定月考,),冬天连降大雪，路面结冰严重，行驶汽车难以及时停车，经常出现事故所以一些路段经过在道路上洒一些炉灰来增加轮胎与地面摩擦如图所表示，一辆运输炉灰自卸卡车装满炉灰，灰粒之间动摩擦因数为,1,，炉灰与车厢底部材料动摩擦因数为,2,，车厢倾角用,表示,(,已知,2,1,),，,(,假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,),以下说法正确是,(,),54/61,A,要顺利地卸洁净全部炉灰，应满足,tan,2,B,要顺利地卸洁净全部炉灰，应满足,sin,2,C,只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足,1,tan,2,D,只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，应满足,tan,1,2,解析：,以全部炉灰为研究对象，要顺利地卸洁净全部炉灰，依据牛顿第二定律得，,Mg,sin,2,Mg,cos,，解得,tan,2,，,A,选项正确，,B,选项错误；只卸去部分炉灰，车上还留有一部分炉灰，依据牛顿第二定律得，,mg,sin,1,mg,cos,，解得,tan,1,，同时满足,tan,2,，故,1,tan,2,，,C,选项正确，,D,选项错误,答案：,AC,55/61,4.(,多项选择,),(,届洛阳市期中,),如图所表示，,A,、,B,两物块质量均为,m,，用一轻弹簧相连，将,A,用长度适当轻绳悬挂于天花板上，系统处于静止状态，,B,物块恰好与水平桌面接触，此时轻弹簧伸长量为,x,，现将悬绳剪断，则,(,),A,悬绳剪断瞬间,A,物块加速度大小为,2,g,B,悬绳剪断瞬间,A,物块加速度大小为,g,C,悬绳剪断后,A,物块向下运动距离,2,x,时速度最大,D,悬绳剪断后,A,物块向下运动距离,x,时加速度最小,56/61,解析：,初态时，系统处于静止状态，,B,物块恰好与水平桌面接触，处于平衡状态，,kx,mg,，悬绳剪断瞬间，弹簧形变不能马上恢复，分析物块,A,受力情况，依据牛顿第二定律得，,kx,mg,ma,，联立解得，,a,2,g,，,A,选项正确，,B,选项错误；物块,A,协力为零时，速度最大，此时弹簧处于压缩状态，,mg,kx,，压缩量为,x,，故悬绳剪断后,A,物块向下运动距离,2,x,时速度最大，,C,选项正确；剪断悬绳瞬间，物块,A,加速度最大，,D,选项错误,答案：,AC,57/61,5,如图所表示，质量,m,0,8 kg,小车放在光滑水平面上，在小车右端加一水平恒力,F,8 N,，当小车向右运动速度到达,1.5 m,/s,时，在小车前端轻轻放上一个大小不计、质量,m,2 kg,小物块，物块与小车间动摩擦因数,0.2,，物块一直没有离开小车，,g,取,10 m/,s,2,，求：,(1),小物块在小车上滑动时间；,(2),从小物块被放上小车开始，经过,t,2 s,小物块经过位移大小；,(3),要使物块一直没有离开小车，小车最少多长？,58/61,59/61,答案：,(1)1 s,(2)3.4 m,(3)0.75 m,60/61,课时强化作业十一,61/61,
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