2019年高考物理大一轮复习-第03章-牛顿运动定律-第2讲-牛顿第二定律-两类动力学问题-新人教版.ppt

牛顿运动定律牛顿运动定律第第 三三 章章第二讲牛顿第二定律第二讲牛顿第二定律两类动力学问题两类动力学问题0202核心考点探究突破0303模拟演练稳基提能栏目导航0101基础再现双击落实0404课后回顾高效练习0101基础再现双击落实1.内内容容：物物体体加加速速度度的的大大小小跟跟作作用用力力成成_，跟跟物物体体的的质质量量成成_.加加速度的方向与速度的方向与_相同相同2表达式：表达式：F_3适用范围适用范围(1)只适用于只适用于_参考系参考系(相对地面静止或相对地面静止或_运动的参考系运动的参考系)(2)只只适适用用于于_物物体体(相相对对于于分分子子、原原子子)、低低速速运运动动(远远小小于于光光速速)的的情情况况 正比正比一一 牛顿第二定律牛顿第二定律 反比反比合力方向合力方向ma惯性惯性匀速直线匀速直线宏观宏观5加速度与合外力的方向一定相同吗？速度与合外力的方向一定相同吗？加速度与合外力的方向一定相同吗？速度与合外力的方向一定相同吗？提示：提示：一定，不一定一定，不一定6力学单位制力学单位制(1)单位制：由单位制：由_单位和单位和_单位共同组成单位共同组成(2)基基本本单单位位：基基本本物物理理量量的的单单位位力力学学中中的的基基本本物物理理量量有有三三个个，分分别别是是质质量量、时间和时间和_，它们的国际单位分别是千克，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒、秒(s)和和_(3)导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.基本基本导出导出长度长度米米(m)1.动力学两类基本问题动力学两类基本问题(1)已知受力情况，求物体的运动情况已知受力情况，求物体的运动情况(2)已知运动情况，求物体的受力情况已知运动情况，求物体的受力情况二二 动力学两类基本问题动力学两类基本问题 2解决两类基本问题的方法解决两类基本问题的方法以以加加速速度度为为“桥桥梁梁”，由由运运动动学学公公式式和和牛牛顿顿运运动动定定律律列列方方程程求求解解，具具体体逻逻辑辑关关系系如图：如图：由力求运动由力求运动 由运动求力由运动求力 3(1)教教材材“用用牛牛顿顿运运动动定定律律解解决决问问题题(二二)”中中例例1：你你能能否否求求出出物物体体与与地地面面间间的的动摩擦因数？动摩擦因数？提示：提示：fFNmg，0.21(2)本例中，若本例中，若6.4 N的拉力方向与水平成的拉力方向与水平成37角斜向上，其它条件不变求：角斜向上，其它条件不变求：物体在物体在4 s末的速度和末的速度和4 s内的位移？内的位移？若在若在4 s末撤去拉力，物体再经过多长时间停下来末撤去拉力，物体再经过多长时间停下来1判断正误判断正误(1)物体所受合外力越大，加速度越大物体所受合外力越大，加速度越大()(2)物体所受合外力越大，速度越大物体所受合外力越大，速度越大()(3)物物体体在在外外力力作作用用下下做做匀匀加加速速直直线线运运动动，当当合合外外力力逐逐渐渐减减小小时时，物物体体的的速速度度逐逐渐减小渐减小()(4)物体的加速度大小不变一定受恒力作用物体的加速度大小不变一定受恒力作用()(5)力的单位牛顿，简称牛，属于导出单位力的单位牛顿，简称牛，属于导出单位()答案：答案：(1)(2)(3)(4)(5)2(多选多选)关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是关于运动状态与所受外力的关系，下面说法中正确的是()A物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变物体受到恒定的力作用时，它的运动状态不发生改变B物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变物体受到不为零的合力作用时，它的运动状态要发生改变C物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态物体受到的合力为零时，它一定处于静止状态D物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案：答案：BD答案：答案：BD4(人人教教版版必必修修1P78第第5题题)水水平平路路面面上上质质量量是是30 kg的的手手推推车车，在在受受到到60 N的的水水平平推推力力时时做做加加速速度度为为1.5 m/s2的的匀匀加加速速运运动动如如果果撤撤去去推推力力，车车的的加加速速度度的的大大小小是是多多少？少？(g10 m/s2)答案：答案：0.5 m/s25(粤粤教教版版必必修修1P92例例1)交交通通警警察察在在处处理理交交通通事事故故时时，有有时时会会根根据据汽汽车车在在路路面面上上留留下下的的刹刹车车痕痕迹迹来来判判断断发发生生事事故故前前汽汽车车是是否否超超速速在在限限速速为为40 km/h的的大大桥桥路路面面上上，有有一一辆辆汽汽车车紧紧急急刹刹车车后后仍仍发发生生交交通通事事故故，交交通通警警察察在在现现场场测测得得该该车车在在路路面面的的刹刹车车痕痕迹迹为为12 m已已知知汽汽车车轮轮胎胎与与地地面面的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.6，请请判判断断这这辆辆汽汽车车是是否否超超速速(g取取10 m/s2)答案：答案：超速超速1.对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解0202核心考点探究突破考点一考点一 牛顿第二定律的理解和应用牛顿第二定律的理解和应用 瞬时性瞬时性a与与F对应同一时刻，即对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受为该时刻物体所受合力合力因果性因果性F是产生是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力2.应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型的特点：在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型的特点：(1)轻轻绳绳、轻轻杆杆或或接接触触面面不不发发生生明明显显形形变变就就能能产产生生弹弹力力的的物物体体，剪剪断断(或或脱脱离离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间；后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间；(2)轻轻弹弹簧簧、轻轻橡橡皮皮绳绳两两端端同同时时连连接接(或或附附着着)有有物物体体的的弹弹簧簧或或橡橡皮皮绳绳，特特点点是是形形变变量量大大，其其形形变变恢恢复复需需要要较较长长时时间间，在在瞬瞬时时性性问问题题中中，其其弹弹力力的的大大小小往往往往可可以以看成保持不变看成保持不变(2018湖湖北北八八校校联联考考)如如图图所所示示，小小物物块块从从足足够够长长的的粗粗糙糙斜斜面面体体顶顶端端匀匀加加速速下下滑滑现现分分别别对对小小物物块块进进行行以以下下两两种种操操作作：施施加加一一个个竖竖直直向向下下的的恒恒力力F；在在小小物物块块上上再再放放一一个个重重量量等等于于F的的物物块块且且两两者者保保持持相相对对静静止已知小物块继续下滑的过程中，斜面体始终静止，则下列判断正确的是止已知小物块继续下滑的过程中，斜面体始终静止，则下列判断正确的是()A操作操作和和中小物块都仍做匀加速运动且加速度不变中小物块都仍做匀加速运动且加速度不变B操作操作和和中斜面体受到地面的支持力不相等中斜面体受到地面的支持力不相等C操作操作和和中斜面体受到地面的摩擦力相等中斜面体受到地面的摩擦力相等D操作操作和和中斜面体受到地面的支持力和摩擦力都不相等中斜面体受到地面的支持力和摩擦力都不相等C 应用牛顿第二定律解题的常用方法应用牛顿第二定律解题的常用方法(1)矢量合成法矢量合成法若若物物体体只只受受两两个个力力作作用用，应应用用平平行行四四边边形形定定则则求求这这两两个个力力的的合合力力，再再由由牛牛顿顿第第二定律求出物体加速度的大小，加速度的方向就是物体所受合外力的方向二定律求出物体加速度的大小，加速度的方向就是物体所受合外力的方向(2)正交分解法正交分解法正正交交分分解解法法是是把把一一个个矢矢量量分分解解在在两两个个互互相相垂垂直直的的坐坐标标轴轴上上的的方方法法，是是一一种种常常用用的的矢矢量量运运算算方方法法其其实实质质是是将将复复杂杂的的矢矢量量运运算算转转化化为为简简单单的的代代数数运运算算，方方便便解解题题，它它是是解解牛牛顿顿运运动动定定律律题题目目最最基基本本的的方方法法物物体体在在受受到到三三个个或或三三个个以以上上的的不不在在同同一一直直线上的力作用时，一般用正交分解法线上的力作用时，一般用正交分解法如如图图所所示示，位位于于光光滑滑固固定定斜斜面面上上的的物物块块P受受到到一一水水平平向向右右的的推推力力F的的作作用用已已知知物物块块P沿沿斜斜面面加加速速下下滑滑现现保保持持F的的方方向向不不变变，使其减小，则加速度使其减小，则加速度()A一定变小一定变小B一定变大一定变大C一定不变一定不变D可能变小，可能变大，也可能不变可能变小，可能变大，也可能不变 B(2015海海南南卷卷)(多多选选)如如图图，物物块块a、b和和c的的质质量量相相同同，a和和b、b和和c之之间间用用完完全全相相同同的的轻轻弹弹簧簧S1和和S2相相连连，通通过过系系在在a上上的的细细绳绳悬悬挂挂于于固固定定点点O；整整个个系系统统处处于于静静止止状状态态现现将将细细绳绳剪剪断断，将将物物块块a的的加加速速度度记记为为a1，S1和和S2相对原长的伸长分别为相对原长的伸长分别为l1和和l2，重力加速度大小为，重力加速度大小为g，在剪断瞬间，在剪断瞬间()Aa13gBa10Cl12l2 Dl1l2AC 求解瞬时性加速度问题的注意事项求解瞬时性加速度问题的注意事项(1)物物体体的的受受力力情情况况和和运运动动情情况况是是时时刻刻对对应应的的，当当外外界界因因素素发发生生变变化化时时，需需要要重重新进行受力分析和运动分析新进行受力分析和运动分析(2)加加速速度度可可以以随随着着力力的的突突变变而而突突变变，而而速速度度的的变变化化需需要要一一个个积积累累的的过过程程，不不会会发生突变发生突变如如图图所所示示，a、b为为两两根根轻轻质质弹弹簧簧，它它们们的的劲劲度度系系数数分分别别为为ka1103 N/m，kb2103 N/m，原原长长分分别别为为La6 cm，Lb4 cm.在在两两弹弹簧簧中中间间连连接接物物体体A，下下端端悬悬挂挂物物体体B，两两物物体体质质量量均均为为1 kg，现现物物体体与与弹弹簧保持静止，重力加速度为簧保持静止，重力加速度为g10 m/s2，则，则()A弹簧弹簧a下端受的拉力为下端受的拉力为10 NB弹簧弹簧a的长度为的长度为7 cm，弹簧，弹簧b的长度为的长度为4.5 cmC若剪断弹簧若剪断弹簧b，这一瞬间，这一瞬间A物体的加速度为物体的加速度为gD若剪断弹簧若剪断弹簧a，这一瞬间，这一瞬间B物体的加速度为物体的加速度为gC 1如如图图所所示示，小小车车上上有有一一个个定定滑滑轮轮，跨跨过过定定滑滑轮轮的的绳绳一一端端系系一一重重球球，另另一一端端系系在在弹弹簧簧秤秤上上，弹弹簧簧秤秤固固定定在在小小车车上上，开开始始时时小小车车处处于于静静止止状状态态，当当小小车车匀匀加加速速向向右运动时，与静止状态相比较，下述说法中正确的是右运动时，与静止状态相比较，下述说法中正确的是()A弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大弹簧秤读数变大，小车对地面压力变大B弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小弹簧秤读数变大，小车对地面压力变小C弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变弹簧秤读数变大，小车对地面的压力不变D弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大弹簧秤读数不变，小车对地面的压力变大C C 1.两个关键两个关键(1)两类分析两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)一个一个“桥梁桥梁”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁2两种方法两种方法(1)合成法：合成法：在物体受力个数较少在物体受力个数较少(2个或个或3个个)时一般采用时一般采用“合成法合成法”(2)正交分解法：正交分解法：若物体的受力个数较多若物体的受力个数较多(3个或个或3个以上个以上)，则采用，则采用“正交分解法正交分解法”考点二考点二 动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题 答案：答案：20 m/s 解解决决两两类类动动力力学学问问题题的的关关键键是是确确定定好好研研究究对对象象，分分别别进进行行运运动动分分析析得得出出加加速速度度a，由受力分析得，由受力分析得F合合，列，列F合合ma关系式关系式为为了了测测试试某某汽汽车车的的刹刹车车性性能能，驾驾驶驶员员驾驾驶驶汽汽车车以以108 km/h的的速速度度在在干干燥燥的的平平直直公公路路上上匀匀速速行行驶驶，某某时时刻刻驾驾驶驶员员收收到到刹刹车车指指令令，经经过过一一段段短短暂暂的的反反应应时时间间后后开开始始刹刹车车，当当车车停停止止后后，经经测测量量发发现现，从从驾驾驶驶员员接接到到刹刹车车指指令令到到车车停停下下来来，汽汽车车行行驶驶的的距距离离为为90 m若若用用同同样样的的方方法法测测试试该该汽汽车车在在雨雨天天的的刹刹车车性性能能，则则汽汽车车需需要要行行驶驶156 m的的距距离离才才能能停停下下来来已已知知雨雨天天时时轮轮胎胎与与地地面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为轮轮胎胎与与干干燥燥地地面面间间动动摩摩擦擦因因数数的的一一半半，若若两两次次刹刹车车过过程程中中驾驾驶驶员员的的反反应时间相同，试求该驾驶员的反应时间应时间相同，试求该驾驶员的反应时间答案：答案：0.8 s3(2016课课标标全全国国卷卷)(多多选选)两两实实心心小小球球甲甲和和乙乙由由同同一一种种材材料料制制成成，甲甲球球质质量量大大于于乙乙球球质质量量两两球球在在空空气气中中由由静静止止下下落落，假假设设它它们们运运动动时时受受到到的的阻阻力力与与球球的的半半径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则径成正比，与球的速率无关若它们下落相同的距离，则()A甲球用的时间比乙球长甲球用的时间比乙球长B甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小甲球末速度的大小大于乙球末速度的大小C甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小甲球加速度的大小小于乙球加速度的大小D甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功甲球克服阻力做的功大于乙球克服阻力做的功BD 答案：答案：(1)9 m/s2(2)12.6 m解析：解析：依题得：依题得：(1)环受力分析如图环受力分析如图竖直方向：竖直方向：Fsin NmgN3 N环受摩擦力：环受摩擦力：fNf1.5 N水平方向：水平方向：Fcos fma1环的加速度大小：环的加速度大小：a19 m/s2