牛顿第二定律两类动力学问题

1、牛顿第二定律两类动力学问题【考纲解读】1理解牛顿笫二定律的内容、表达式及性质2应川牛顿笫二定律解决瞬时问题和两类动力7问 题.【考点梳理】牛顿第二定律1. 内容：物体加速度的人小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比.加速度的方向与作用力的方 jhp柑同.2. 表达式：f=mat f与g具有瞬时对应关系.3. 力学单位制(1 )单位制由基本单位利i导;11单位共同组成(2) 力学单位制中的基本单位有kg. m和s.(3) 导出单位有理、nvs> m/s?等.【考点突破】考点一对牛顿第二定律的理解【例1】一质点受多个力的作用，处于静止状态.现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐

2、恢 复到原来的大小.在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小g和速度大小。的变化情况是 ( )a. q和q都始终增人b. q和。都先增大后减小c. g先增大后减小，0始终增大d. a和d都先减小后增大规律总结力与运动的关系(1) 力是产生加速度的原因(2) 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律.(3) 速度的改变需经历一定的时间，不能突变；有力就一定有加速度，但有力不一定有速度【突破训练1】如图所示，木板力放在水平地面上，小物块3通过轻弹簧与力左侧的挡板p连接，a与b、 /与地面z间均粗糙.开始吋弹簧处于原长，3位于/上的0点现将b拉至?点由静止释放向左运 动，到达某

3、点时速度为零（上述过程中力一直保持静止），则此时（）a. 3所受的摩擦力可能为零b. /所受的摩擦力不可能为零c. 3可能位于0点的左侧d. 3不可能位于0点的右侧考点二牛顿第二定律的瞬时性分析牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型刚性绳（或接触面）不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断（或脱离）后,其弹力立即消失，不 需要形变恢复时间（2）弹簧（或橡皮绳）两端同时连接（或附着）有物体的弹簧（或橡皮绳），特点是形变量大，其形变恢复需 要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变【例2】如图所示，a. b两小球分别连在轻绳两端，b球另一端用弹簧固定在倾角为30啲光滑斜面上.a.b两小球

4、的质最分别为叫、叫，重力加速度为g，若不计弹簧质最，在绳被剪断瞬间，a. b两球的加速度人小分别为（）a.都等骂【突破训练2】如图所示，质量为加的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为3（）啲光滑木板m托住，小球恰好处于静止状态.当木板力3突然向卜撤离的瞬间，小球的加速度大小为（）a. 0cgb.于gd*g考点三动力学两类基本问题求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：第一类一1物体的1牛顿第l物体的|运动1物体的1受力情况1"i二定律加速度a |一|学公式运动情况1第二类分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度 【例3】如图5所示，在倾角0=30。的固定斜

5、面的底端有一静止的滑块，滑块可视为质点，滑块的质量加=ikg,滑块与斜而间的动摩擦因数“=¥，斜面足够长.某时刻起，在滑块上作用一平行于斜血向上的恒力f=ion,恒力作用时间“ = 3s后撤去.求：从力f开始作用时起至滑块返回斜面底端所经历的总时间/及滑块返冋底端时速度v的大小fe=10m/s2).规律总结1. 解决两类动力学基本问题应把握的关键(1) 两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2) 个桥梁物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁2解决动力学基本问题时对力的处理方法(1) 合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”.(2) 正交分解法：若物体的受力个

6、数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法”.3解答动力学两类问题的基本程序(1) 明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点(2) 根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图(3) 应用牛顿运动定律和运动学公式求解【突破训练3】如图所示，在倾角0=37啲足够长的固定的斜而上，有一质量为777=1 kg的物休，物体与斜 面间动摩擦因数“=0.2,物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力f=9.6n的作用，从静止开始运 动，经2 s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度人小达到22 m/s? (sin 37。=0.6, g取10 m/s2) 考点四利用整体法与隔离法求解动力学中

7、的连接体问题1.整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分 析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).2隔离法的选取原则若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统 中隔离岀来，应用牛顿第二定律列方程求解3整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然 后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度，后隔离求内 力”【例4】如图所示，在建筑工地，民工兄弟川两手对称水平使力将两

8、长方休水泥制品夹紧并以加速度g竖直 向上匀加速搬起，其中力的质量为7, 3的质量为3?，水平作川力为f, a.间的动摩擦因数为“,在此过程屮，a. b间的摩擦力为 ()aba. “fb. 2pf卩3 a b < ctn(g+a)d.加(g+a) a规律总结一 丿1 整体法与隔离法常涉及的问题类型(1) 涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法.(2) 水平面上的连接体问题：这类问题一般是连接体(系统)各物体保持相对静止,即具有相同的加 速度解题时，一般采用先整体后隔离的方法建立直角坐标系时要考虑矢量正交分解越少越好的 原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度(3) 斜面体与物体组

9、成的连接体问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时， 一般采用隔离法分析2解决这类问题的关键正确地选取研究对象是解题的首要环节,弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析， 并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解【高考题组】1.如图所示，细线的一端系一质量为加的小球，另一端固定在倾角为0的光滑斜而体顶端，细线与斜而 平行.在斜面体以加速度g水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力卩和斜面的支持力fn分别为(重力加速度为g)a t=m(gsm +acos 0)b. t=m(gcos 0+asin 0)c. t=z(q

10、cos 0gsin 0)d. t=?(asin 0geos 0)fn=m(cos 0asin 0)fn=m(gsin 6acos 0)fn=?(gcos 0+asin “)fn=血sin 3+acos 3)2. 水平而上有一个质量为m=2 kg的小球，小球与水平轻弹费及与竖直方向成=45。角的不可伸长的轻绳一-端相连，如图所示，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零.己知小球与水平而i'可的 动摩擦因数“=0.2,当剪断轻绳的瞬间，取g=10in/s2,以下说法正确的是(a. 此时轻弹簧的弹力人小为2() nb. 小球的加速度大小为8m/s2,方向向左c. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10m/s2,方向向右d. 若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加