高考物理牛顿第二定律复习课件 新人教

1、第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题基础知识梳理一、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 2表达式：Fma正比 反比 相同基础知识梳理3适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面 或 的参考系(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、 运动(远小于光速)的情况静止 匀速直线运动 低速基础知识梳理【思考提示】不对物体的质量与受力、运动情况无关思考基础知识梳理二、两类动力学问题1已知物体的受力情况，求物体的 2已知物体的运动情况，求物体的 运动情况受力情况基础知识梳理特别提示：利用牛顿第二定律解决动力学问题的

2、关键是利用加速度的“桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结合，寻找加速度和未知量的关键，是解决这类问题的思考方向基础知识梳理 三、力学单位制 1单位制：由 单位和 单位一起组成了单位制 2基本单位：基本物理量的单位，基本物理量共七个，其中力学有三个，它们是 、 、 ，它们的单位分别是 、 、 3导出单位：由基本量根据 推导出来的其他物理量的单位基本 导出长度 质量 时间米 千克 秒 物理关系基础知识梳理4国际单位制中的基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩尔mol发光强度I坎德拉cd基础知识梳理

3、一、对牛顿第二定律的理解1牛顿第二定律的“四性”瞬时性a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合外力矢量性公式Fma是矢量式，任一时刻，a与F合同向同一性有三层意思：加速度a相对同一惯性系(一般指地面) Fma中，F、m、a对应同一物体或同一系统Fma中，各量统一使用国际单位基础知识梳理独立性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物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即Fxmax，Fymay基础知识梳理2.关于瞬时加速度分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由

4、牛顿第二定律求出瞬时加速度此类问题应注意两种基本模型的建立基础知识梳理(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理基础知识梳理(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的基础知识梳理特别提醒1力和加速度的瞬时对应性是高考的重点物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然！2细绳弹力可以发生突变而弹簧弹

5、力不能发生突变基础知识梳理如图321所示，物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的整个过程中()即时应用图321基础知识梳理AP的加速度大小不断变化，方向也不断变化BP的加速度大小不断变化，但方向只改变一次CP的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大基础知识梳理解析：选C.在P与弹簧作用的整个过程中，弹簧对P的弹力的方向不变，大小先增大后减小，所以P的加速度方向不变，大小先增大后减小，故A、B错；当P把弹簧压缩到最短时，加

6、速度达到最大，速度减小到最小为0，而后加速度逐渐减小，速度逐渐增大，故C对D错基础知识梳理二、解答两类动力学问题的基本方法及步骤1解答两类动力学问题的基本方法(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过程基础知识梳理(2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画示意图图中应注明力、速度、加速度的符号和方向对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所遗漏或无中生有基础知识梳理(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理量的符号运算，解出所求物理量的

7、表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果基础知识梳理(4)分析流程图基础知识梳理2应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体(2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程基础知识梳理(3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向(4)求合外力F合(5)根据牛顿第二定律F合ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论基础知识梳理特别提醒1物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的2无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”都是加速度基础知识梳理2如图3

8、22所示，一质量为m的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数为.求：即时应用图322基础知识梳理(1)撤去F时，物块的速度大小；(2)撤去F后，物块还能滑行多远？基础知识梳理基础知识梳理(2009年广东模拟)在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量为m1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳一端相连，如图323所示高频考点例析题型一 对牛顿第二定律瞬时性的理解例1图323高频考点例析此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，g取10 m/s2.求

9、： (1)此时轻弹簧的弹力大小为多少？ (2)小球的加速度大小和方向？ (3)当剪断弹簧的瞬间小球的加速度为多少？高频考点例析【解析】(1)因此时水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力FT和弹簧的弹力FN作用而处于平衡状态，依据平衡条件得竖直方向有：FTcosmg，水平方向有：FTsinFN，解得弹簧的弹力为：FNmgtan10 N.高频考点例析【答案】(1)10 N(2)8 m/s2方向向左(3)0高频考点例析1.如图324所示是两根轻弹簧与两个质量都为m的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根不可伸长的细线该系统静止，细线受到的拉力大小等于

10、4 mg.在剪断了两球之间的细线的瞬间，球A的加速度aA和球B的加速度aB分别是()变式训练图324高频考点例析A2g，竖直向下；2g，竖直向下B4g，竖直向上；4g，竖直向下C2g，竖直向上；2g，竖直向下D2g，竖直向下；4g，竖直向下高频考点例析解析：选B.系统初始时刻处于平衡状态，分别对A、B球受力分析，如图所示，由于细线拉力FT=4mg，则说明AB之间高频考点例析弹簧处于压缩状态，对A与B及二者间弹簧这一整体，有：FA=2mg，对B：FT=FAB+mgFAB=3mg高频考点例析(2008年高考海南卷)科研人员乘气球进行科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在

11、空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，高频考点例析题型二 两类动力问题的求解例2高频考点例析4 s内下降了12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量高频考点例析高频考点例析高频考点例析将题设数据m990 kg，v01 m/s，t4 s，h12 m，t300 s，v3 m/s，g9.89 m/s2代入式得m101 kg.【答案】101 kg高频考点例析2上题中，若要使气球匀速下降，

12、则向舱外抛出的压舱物的质量是多少？解析：若气球匀速下降，则F(mm)g再根据mgFma，hv0tat2解得：m100 kg.答案：100 kg变式训练高频考点例析如图325所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速运动，a与水平方向的夹角为.求人所受到的支持力和摩擦力题型三 正交分解法的应用例3图325高频考点例析【解析】法一：以人为研究对象，他站在减速上升的电梯上，受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力FN，还受到水平方向的静摩擦力F静，由于电梯斜向下的加速度有一个水平向左的分量，故可判断静摩擦力的方向水平向左，人受力如图326甲所示，建立如图所示的坐标系，并将加速度分解为

13、水平方向加速度ax和竖直方向加速度ay，如图326乙所示，则axacos，ayasin.高频考点例析 图326由牛顿第二定律得F静max，mgFNmay，高频考点例析解得F静macos，FNm(gasin)图327高频考点例析法二：以人为研究对象，受力分析如图327所示因摩擦力F为待求，且必沿水平方向，设为水平向右建立如图所示坐标系，并规定正方向根据牛顿第二定律得x方向：mgsinFNsinFcosmay方向：mgcosFsinFNcos0高频考点例析由两式可解得FNm(gasin)，Fmacos.F为负值，说明摩擦力的实际方向与假设方向相反，为水平向左【答案】见解析高频考点例析【方法技巧】(

14、1)对受多个力作用的物体应用牛顿第二定律时，常用的方法是正交分解，分解时，可以分解力，也可以分解加速度(2)判断静摩擦力的方向、计算静摩擦力的大小时，若物体处于平衡状态，则可根据平衡条件判断静摩擦力的方向，计算摩擦力的大小；若物体有加速度，则应根据牛顿第二定律判断静摩擦力的方向，并计算其大小高频考点例析3(2010年江苏淮安第一次调研)楼梯口一倾斜的天花板与水平面成37，如图328所示，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量变式训练图328高频考点例析为m0.5 kg，刷子可视为质点刷子与板间的动摩擦因数为0.5，板长为L4

15、 m，取sin370.6，试求：(1)刷子沿天花板向上运动的加速度；(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间高频考点例析解析：(1)以刷子为研究对象，受力分析如图设向上的推力为F，滑动摩擦力为Ff，弹力为FN高频考点例析由牛顿第二定律，得垂直天花板方向：FN=(F-mg)cos53沿着天花板方向：(F-mg)sin53-Ff=maFf=FN代入数据，得a=2 m/s2.(2)由运动学公式，得L= at2代入数据，得t=2 s.12答案：(1)2 m/s2(2)2 s随堂达标自测点击进入课时活页训练点击进入9、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/10/162022/10/16Sunday,

16、October 16, 202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:02:25 AM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、故人江海别，几度隔山川。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、他乡生白发，旧国见青山。16 十月 202

17、22022/10/162022/10/162022/10/1615、比不了得就不比，得不到的就不要。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、行动出成果，工作出财富。2022/10/162022/10/1616 October 202217、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、很多事情努力了未必有结果，但是

18、不努力却什么改变也没有。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:02:25 AM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/10/162022/10/162022/10/16Oct-2216-Oct-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。2022/10/162022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一

19、样任意揉捏。16 十月 20222022/10/162022/10/162022/10/1615、楚塞三湘接，荆门九派通。十月 222022/10/162022/10/162022/10/1610/16/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/10/162022/10/1616 October 202217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/10/162022/10/162022/10/162022/10/169、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/10/162022/10/16Sunday, October 16, 202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/10/162022/10/162022/10/1610/16/2022 2:02:25 AM11