高考物理总复习-第三章-第2讲-牛顿第二定律课件

温故自查1．内容：物体的加速度跟它所受的合外力成

，跟物体的质量成

，加速度的方向与

相同．2．表达式：F合＝ma.3．物理意义：牛顿第二定律揭示了

跟

及物体本身质量的关系．正比反比合外力的方向物体的加速度它受的合外力温故自查在力学中，选用

三个物理量的单位作为基本单位，选定基本单位后，由物理公式推导出的单位叫 ．基本单位和导出单位一起组成 ．1．基本单位：所选定的基本物理量的单位．2．导出单位：根据物理公式中其他物理量和基本物理量的关系，推导出的物理量的单位．长度、质量、时间导出单位单位制考点精析1．从根本上说，所有的物理量都是由基本物理量构成的，在力学范畴内，所有的力学量都是由长度、质量和时间这三个基本物理量组成的，因此基本物理量的单位选定也就决定了其他导出物理量的单位．国际单位制：1960年第11届国际计量大会制订了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制，叫做国际单位制，其法文简称为SI.2．以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的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(公斤)kg时间t秒s电流I安(培)A热力学温度T开(尔文)K发光强度l1(lV)坎(德拉)cd物质的量n(V)摩(尔)mol3.物理公式不仅决定了物理量之间的关系，也决定了物理量单位间的关系，推导物理量的单位要借助物理公式，依据单位是否正确可以判断物理公式是否正确．命题规律分析物体的运动情况主要从两个方面分析：先分析物体的初状态(即初速度)，由牛顿第一定律知物体具有维持原来状态的性质(即惯性)，再分析物体的受力，由牛顿第二定律知力是产生加速度(即改变物体运动状态)的原因．两者结合起来就能确定物体的运动情况．常以选择题形式出现．[考例1]如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧．现对物体作用一水平恒力，在弹簧被压缩到最短的过程中，物体的速度和加速度的变化情况是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度减小C．速度先增大后减小，加速度先增大后减小D．速度先增大后减小，加速度先减小后增大[解析]物体在水平方向上受向左的推力F、弹簧向右的弹力kx，起初合力方向向左、大小为∑F＝F－kx，随着x的增大，合力越来越小，由牛顿第二定律可知，加速度越来越小，因加速度与速度同向，故速度越来越大；当弹簧的弹力kx增大到与F相等时，合力为零，加速度为零，速度最大；由于惯性，物体继续向左运动，弹簧向右的弹力大于F，合力方向向右、大小∑F＝kx－F，随着x的增大，合力越来越大，加速度越来越大，因加速度与速度反向，故速度减小，故选D.[答案]D[总结评述]动态变化问题主要研究速度、加速度、合力三个物理量的变化情况．因为加速度决定于合外力，而速度的变化决定于加速度与速度的方向关系，所以处理此类问题的思维程序应如下：先对物体的受力及加速度方向进行分析，再求物体所受的合外力并分析其变化，然后用牛顿第二定律分析加速度的变化，最后根据加速度与速度的方向关系判断速度的变化情况．(2010·山东理综)如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接．图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．图乙中正确的是 ()[答案]C[解析]本题考查了图象问题，对于该问题要寻找规律，写出表达式，然后判断．物体在两个过程中都做匀变速运动，由此可知A、B、D选项不正确．由f1＝μmgcosα和f2＝μmg可知，C选项正确.命题规律考查对牛顿第二定律的瞬时性的理解，会分析物体受力情况，特别是系统中有弹簧弹力作用时，弹簧需要较长的形变恢复时间，在瞬时问题中，其弹力不能突变、大小不变的特点的应用．[答案]D[总结评述]

B物体放在A上的瞬间，弹簧的弹力是不变的，这是解答该题的关键．(2010·全国Ⅰ理综)如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2.重力加速度大小为g，则有()[答案]C命题规律物体受两个不共线的力作用时，物体做变速运动．利用合成法求物体运动的加速度．[解析]由题意可知，小球与车具有相同的运动状态，小车静止，球也静止．对球进行受力分析，静止时所受合力为零，即杆对球的作用力应与球所受的重力平衡．重力竖直向下，杆对球的作用力应竖直向上，A、B错．当车向右加速时，球的加速度也向右，那么球所受的合力应向右，大小为ma.球所受的合力由球受到的重力和

[答案]D水平匀速运动的车厢内装满西瓜，其中质量为m的西瓜A受到周围其他西瓜的作用力大小为________，当车厢以加速度a向右运动时，A所受到的作用力大小为________，方向________．如图所示．[解析]把西瓜A的受力简化为只受重力和一个等效弹力(周围其他西瓜对它的作用力之和)作用下的问题.命题规律对于物体受三个力以上，物体做匀加速运动的问题，利用正交分解法解答．[考例4]风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示．(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的动摩擦因数．(2)保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离x所需时间为多少(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)?(2)当杆倾斜固定后，小球受力如图所示，对其受力进行正交分解并列方程有Fcosθ＋mgsinθ－Ff＝maFN＋Fsinθ－mgcosθ＝0Ff＝μFN[总结评述]正交分解法：当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常采用正交分解法解题，为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴的正方向常用三种方法：(1)分解力不分解加速度．此时一般规定加速度a的方向为x轴正方向，垂直于加速度的方向为y轴，有∑Fx＝ma(沿加速度方向)，∑Fy＝0(垂直加速度方向)．(2)分解加速度不分解力．此法以某种力的方向为x轴正方向，建立直角坐标系，再把加速度分解在x轴和y轴上．(3)既分解力又分解加速度．此法根据所要研究的问题，确定x轴的方向和y轴的方向，再把力、加速度或速度等矢量同时分解在x轴和y轴上，有∑Fx＝max，∑Fy＝may.(2010·北京市宣武区模拟)如图所示，将质量为m的滑块放在倾角为θ的固定斜面上．滑块与斜面之间的动摩擦因数为μ.若滑块与斜面之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力大小相等，重力加速度为g.则 ()A．用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是2mgsinθB．用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动，如果μ＝tanθ，拉力大小应是mgsinθC．给滑块沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑块将减速下滑D．将滑块由静止释放，如果μ>tanθ，滑块将下滑[答案]A[解析]

①用平行于斜面向上的力拉滑块向上匀速滑动时，由共点力的平衡条件得F＝mgsinθ＋μmgcosθ，将μ＝tanθ代入解得F＝2mgsinθ，故A正确；②用平行于斜面向下的力拉滑块向下匀速滑动时，则F＋mgsinθ＝μmgcosθ，将μ＝tanθ代入解得F＝0，故B错误；③给滑块沿斜面向下的初速度，由于μ<tanθ，即滑块重力沿斜面向下的分力大于最大静摩擦力，故滑块将加速下滑，选项C错误；④若μ>tanθ，即最大静摩擦力大于滑块重力沿斜面向下的分力，则将滑块在斜面上静止释放后它将不会运动，故D错误.命题规律根据速度—时间图象或力—时间图象判断物体运动情况或受力情况分析．考查识图能力和从图中获取信息的能力．[考例5]质量为40kg的雪橇及运动员在倾角θ＝37°的斜面上向下滑动，如图甲所示，所受的空气阻力与速度成正比．今测得雪橇运动的v－t图象如图乙所示，且AB是曲线的切线，B点坐标为(4,15)，CD是曲线的渐近线．试求空气的阻力系数k和雪橇与斜坡间的动摩擦因数μ.[解析]雪橇受力如图所示，沿斜面方向，由牛顿运动定律得：mgsinθ－μFN－kv＝ma.垂直斜面方向，由平衡条件得：FN＝mgcosθ.由图象得：A点，vA＝5m/s，加速度aA＝2.5m/s2，最终雪橇匀速运动时最大速度vm＝10m/s，a＝0，代入数据解得：μ＝0.125，k＝20N·s/m.[答案]20N·s/m0.125.[总结评述]图象在物理学中的应用十分广泛，这是因为它具有以下优点：(1)能形象地表达物理规律；(2)能直观地描述物理过程；(3)能鲜明地表示物理量之间的依赖关系．因此，理解图象的物理意义，自觉地运用图象分析表达物理规律，是十分必要的．(2010·吉林长春市调研)某玩具小车以初速度v0沿足够长的斜面从底端向上滑去，此后该小车运动的速度—时间图象不可能是下图中的 ()[答案]C[解析]

①若斜面光滑，则小车沿斜面上滑和下滑时的加速度大小相同，即大小相等、方向相同，故图A是可能的；②若斜面不光滑，且小车与斜面之间的