第三章第一单元第课时

第一单元牛顿运动定律第2课牛顿第二定律单位制第三章力与运动课前自修与基础梳理2重点突破与知识点睛3题型探究与方法点窍4知能要求与高考展望1第2课牛顿第二定律单位制随堂训练与错题备忘51．理解牛顿第二定律，能够熟练运用牛顿第二定律．2．高考考查一般为选择题，但包含本定律的综合题却每年出现．1．牛顿第二定律(1)牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟物体所受的外力的合力成________，跟物体的质量成________，加速度的方向跟合外力的方向________．(2)牛顿第二定律的数学表达式：F合＝ma.(3)物理意义：牛顿第二定律揭示了物体的________跟它____________及本身质量的关系．正比反比相同加速度所受的合外力(4)牛顿定律的适用范围：①只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；②只适用于解决________物体的低速运动问题，不能用来处理________物体的________运动问题．宏观微观高速2．力学单位制在力学中，选用________、________、________三个最基本物理量的单位作为基本单位(对应的单位是________、______、________)，选定基本单位后，由物理公式推导出的单位叫做________，基本单位和导出单位一起组成__________．(1)基本单位：所选定的________物理量的单位．(2)导出单位：根据物理________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．(3)力的国际单位是________(简称______，符号______)．长度质量时间米千克秒导出单位物理单位制基本公式牛顿牛N1．牛顿第二定律的几个性质(1)因果统一性：引起物体运动状态变化的外因是物体受到的合外力，这里强调三个字：“受、合、外”，即物体受力是合力并且是外力；物体的加速度是合外力对物体所产生的效果，即加速度是结果，合外力是原因；物体的质量是决定其加速度的内因，质量越大，惯性越大，运动状态的改变越困难．(2)瞬时性：牛顿第二定律对运动物体在运动过程中的任何一个时刻都成立．当合外力的大小和方向发生变化时，物体的加速度的大小和方向也同时发生相应的变化．若合外力为零，加速度也立即为零；合外力为恒力，物体就做匀变速运动．加速度时刻随着合外力的变化而变化，加速度的改变不需要时间的积累．(3)矢量性：牛顿第二定律是矢量表达式，加速度是矢量，其方向始终与物体受到的合外力的方向一致，与速度的方向没有直接关系，加速度的方向与速度变化的方向相同，但由合外力的方向决定．(4)独立性：如果几个力同时作用于一个物体，则物体所产生的加速度等于每个力单独作用时产生的加速度的矢量和；如果将一个力分解成几个不同方向的分力，则每个分力使物体产生的加速度等于实际加速度在各个分力方向上的加速度分量．例如，常常把在斜面上做变速运动的物体所受的合外力分解在平行斜面方向与垂直于斜面方向上，再在这两个方向上分别应用牛顿第二定律列方程，其效果与求加速度时相当，且求解更为简便．2．对F＝ma的说明(1)牛顿第二定律公式可写成F＝ma或a＝，但前者较易操作，因为能把物体所受的力集中处理好．注意列式时等号右边只列ma，不要夹杂着某个作用力在加或减．(2)由F＝ma可知，只要作用在物体上的合外力不为零，物体就产生加速度，速度就要变化，但物体产生的加速度与原来的速度无关．(3)当a＝0时，F＝0.故力的平衡问题是牛顿第二定律的特例，并不是牛顿第一定律的特例．3．认识国际单位制(1)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.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．(2)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．(3)力的国际单位是牛顿(简称牛，符号N)．牛顿(N)为导出单位，“1N”的物理意义是：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的作用力为1N，即1N＝1kg·m/s2.已知受力情况求运动情况风洞实验室中可产生

水平向左、大小可调节的风力．

现将一套有一小球的细直杆放

入风洞实验室．小球孔径略大

于细杆直径，小球与杆间的滑动摩擦因数μ＝0.5，如图所示．保持小球所受风力F＝0.5mg不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止开始在细杆上滑下距离2.4m所需时间为多少？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)审题突破：本题是牛顿第二定律的第一种应用，其思路可由下面的概念图表示：解析：对小球作受力分析，

并对这些力进行正交分解，如图所示．在y轴上，因Fsinθ<mgcosθ，

故FN应垂直于杆向上．由平衡条件，有：FN＋Fsinθ－mgcosθ＝0，得：FN＝0.5mg.①在x轴上，由牛顿第二定律，有：mgsinθ＋Fcosθ－Ff＝ma.②又Ff＝μFN，③①②③式联立得：a＝7.5m/s2.又由运动学公式s＝at2，得小球从静止出发在细杆上滑下距离s＝2.4m所需时间为t＝0.8s.答案：0.8s方法扬点窍：首先楼要选烛择好乘研究笨对象肿再进灿行受宰力分身析；叛在受期力分版析中册，一掀般按肌重力务、弹欲力、婶摩擦退力、葡人为蚊施加局的外餐力的投顺序捉分析栋；在棍对力毕的处甩理时侍，若励涉及3、4个力迎，要锁采用珍正交扮分解帮法；汗运用均牛顿蚕第二露定律荡公式巾时，与要把谱力的岂合成绕列在奋等号失左边膏，ma列在透右边烤；最饼后应欧用好求运动集学公贞式求植出物煌体在犁任意际时刻垮的速渐度、论位置及，或葵在一控段时逗间内武的位挖移等.特别略强调败要克劝服只违注重国受力豆分析腔，忽穷视运而动状循态分商析的裙倾向.已知持运动店情况雪求受胸力情郑况如图去所示问，电裹梯与疯水称平面它夹角笑为30寇°，电势梯从愿初盾速度抽为零端开始偷加速夹启动完，当土速槽度达逃到1m/额s时，治一个被质量哲为50吸k属g的人葵踏上杀第一杯级(不计巧这一容级的俯高度)，然跑后跟秩电梯财一起呀加速茎向上并运动窑，到暂达电饭梯终肢点时度已经躺过4繁s，电坦梯的星终点罗离地锡面高叠度为10牢m．求蜘这个港过程涛中人榴对梯药面的汽压力伴和人次与梯拾面间访的静咬摩擦束力．(g＝10奖m狐/s2)审题盏突破沙：本题嚼是牛联顿第习二定惩律的轧第二飘种应谊用，葱其思想路可从由下直面的卷概念谦图表书示：解析稠：以人蹦为研文究对偏象，声人运岭动的搁初速铲度为v0＝1m/尺s，位秀移为s＝h/s胸in蠢3途0°＝20园m，时班间为t＝4增s.根据燃运动芝学公午式：对人论进行迁受力让分析郊，人启受重烦力mg、竖他直向抖上的旺支持赞力FN、水皂平向惜右的玻静摩潜擦力Fμ(摩擦评力方坐向一蜜定与颂接触澡面平牙行)，为恢了便里于研侨究，降取水缴平向他右为x轴正语方向盾，竖协直向晴上为y轴正心方向患，建等立直岗角坐装标系(如图a)．此时茎只需聋分解杜加速户度，暮其中ax＝aco补s30屑°，ay＝asi浅n30塞°.额(如图b)根据煤牛顿旬第二抢定律它有x方向劝：Fμ＝max＝maco臂s30胀°，①y方向感：FN－mg＝may＝masi艰n30锯°.②由①式解跨得：Fμ＝87狮N桐.由②式解倒得：FN＝55屈0浓N.根据瞧牛顿轻第三番定律已可知槐，人果对梯勾面压惑力等天于55容0央N，方俯向竖张直向谎下．而人诸与梯显面间裂的静暑摩擦装力等厅于87伟N，方顶向水郊平向渠右．答案拾：人对躬梯面对压力胳等于55苹0映N，方鞠向竖我直向离下；垦人与债梯面糖间的占静摩貌擦力谊等于87乒N，方陈向水呆平向事右．方法抖点窍：根据峡物体圣的运屠动情道况，姓应用塔运动肺学公纵式求伪出加井速度.由于猛所求嫁的两愿个力堵与加臂速度摩不在竹同一戴直线筋上，割故可方利用洞牛顿尿第二妈定律首的独才立性岗原理保，把车加速端度分幼解在角摩擦格力和渠弹力膝的方裂向上滨，再状在这催两个珍方向估上根铅据定圣律列部式求快解，谱这比冶采用斜合成自力再饶应用刃定律健求解音要容搭易.牛顿市运动和定律坟在传扯送带绣问题苏中的枣应用牛顿笋运动迹定律侍在传功送带散问题额中的牺应用衰，是秒教材士特别烫介绍裂的实震际问脸题，咳也是顽高考留综合将题的茅重要巩考点圣．在20肃11年广嫂东高宋考理革科综找合题殖中，许水平逐传送迁带是36题的霞第一影个运我动过石程．货其物全理思坚路遵双循已架知受玩力情足况求印运动侄情况侄．(2跃01镰1·广东舟高考遭理综36题摘予编)如图巴所示罚，经A、B和C、D为端栗点的新两个槐半圆满形光减滑轨壁道固红定于线竖直邀平面多内，拘一滑也板静麻止在每光滑归水平颈地面宁上，穷左端策紧靠B点，灰上表谜面所故在平般面与咸两半罩圆分蹈别相堂切于B、C.一物势块被瓣轻放朴在水下平匀难速运仿动的奇传送发带上牲的E点，姑运动挖到A时刚遭好与挪传送至带速仰度相徐同，廉物块欣可视输为质继点，计质量虫为m，E距A为s＝5R，物银块与窗传送骂带及尸滑板救间的愧动摩桑擦因啄数均少为μ＝0.监5，重担力加辅速度兄取g.求物疏块滑呢到A点的涨速度启大小市．审题捏突破生：本题墓考查薄水平钉传送海带传悠送物么块的愿物理仓问题蛛．根择据物你块与仍传送谜带的聚相对敬运动泊判断锯摩擦顷力的匀方向忘是传内统思滋维，柱而根扭据题插判断长物块熄是一端直做浇匀加裙速直援线运抹动至A点这进个临简界条灭件是铜解决赌本题徐的关把键．解析链：设物同块在脉传送绒带上恢被传担送至A点时食的速短度为vA，由鸟于物拥块刚耻放上怠传送的带E点时妈相对虹传送捧带的应运动廉方向芹向右旋，故他其所虑受传帅送带炮的摩筛擦力驶向左撑，使金其跟牙随传僚送带帐向左易做匀傲加速敌运动好，又态由题草意可励知，惹物块瓦是一勒直做叉匀加裤速直驳线运堆动至A点的缠．方法芽点窍：从上蚕题可未以总拴结出烟，物爷块刚垦放上简传送葬带时多相对竿传送找带是季后退乘的，老摩擦倡力迫甘使它系跟随研传送走带运万动，坑根据铜牛顿突第二晋定律讨可知鄙做匀予加速犹直线篮运动使，故爪不能别认为凤摩擦水力是玩阻力.随堂兔训练1．如太图所触示，急光滑救水平蹲面上番放尼质量稻均为m的滑根块A和斜疾面体C，若在C的斜扩面上戚又放狠一质芽量也刘为m的滑响块B；用茂力F推滑捡块A使三偏者无兽相对匆运动驻地向半前加声速运探动，树则各私物体饲所受奖的合托力()A．滑凭块A最大B．斜拆面体C最大C．同莫样大D．不粒能判帐断谁邮大谁予小错解橡备忘错解仓：错选D，不怪能根毁据牛照顿第临二定木律的宝内涵亡即质艳量与阀加速酷度都往相同针时合名力也舱相同直作出拨正确密判断坡，而泳对三航个物括体分否别进乳行受蚕力分轧析而民错选取．答案灰：C随堂喝训练2．如结图所烟示，ad、bd、cd是浩竖直菊面内额三根鞠固定恳的光纹滑细甜杆，a、b、c、d位于暴同一听圆周夺上，a点浊为圆跪周的请最高捕点，d点为百最低逼点．小每根级杆上匠都套岩着一听个小抬滑环(图中觉未画付出)，三拍个滑博环分洁别从a、b、c处释桨放(初速难为0)，用t1、t2、t3依次盼表示帝滑环奖到达d所用盘的时孕间，竭则()A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2D．t1＝t2＝t3错解演备忘错解扩：错选C，认著为位盒移越长小时笼间越凤小，都不能研运用护牛顿买第二遇定律饮