《备考指南一轮 物理 》课件-第3章 第2讲

牛顿运动定律第三章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题【备考指南】牛顿第二定律是历年高考必考且分值较高的知识点，既有单独命题，又有综合命题．复习本讲时要注重对规律的理解，理清加速度和力、质量的关系，能用牛顿第二定律解决生活中的一些问题．栏目导航01知识梳理回顾03核心素养提升02要点各个击破04配套训练知识梳理回顾11．内容：物体的加速度跟所受____________成正比，跟物体的________成反比，加速度的方向跟__________的方向一致．一牛顿第二定律合外力

质量

合外力

2．表达式：F合＝ma.(1)式中F、m、a都使用国际单位制单位．(2)定义了力的单位——牛顿．定义：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/s2.3．物理意义：反映了物体运动的________与合外力的关系，且这种关系是瞬时对应的．加速度

4．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于________参考系(相对于地面静止或____________运动的参考系)．(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．惯性

匀速直线

宏观

【对点小练】1．(2019年广东名校期末)如图所示，质量为0.5kg的章鱼在水中静止，在水中游动时，经过1s速度变为2m/s，则章鱼受到的合力为(

)A．1N B．2NC．3N D．4N【答案】A1．三者关系二合外力、加速度和速度的关系物理意义变化规律方向合外力物体所受的各个力的矢量和由物体所受的各个力的大小与方向的变化情况共同决定按照平行四边形定则计算得出合外力的方向加速度表示速度变化快慢的物理量由物体所受合外力的变化来确定由合外力方向决定速度表示物体运动快慢的物理量由物体的加速度的变化来决定与加速度方向没有必然的联系．在直线运动中，物体加速运动，加速度与速度同向；物体减速运动，加速度与速度反向2.速度大小的变化与加速度的关系当a与v同向时，v______；当a与v反向时，v______.而加速度大小由合外力的大小决定，所以要分析v、a的变化情况，必须先分析物体受到的________的变化情况．增大

减小

合外力

【对点小练】2．(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(

)A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0C．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力也可能为0【答案】CD1．动力学的两类基本问题(1)由受力情况判断物体的____________．(2)由运动情况判断物体的____________．2．解决两类基本问题的方法：以________为桥梁，由运动学公式和________________列方程求解．三动力学的两类基本问题运动情况

受力情况

加速度

牛顿第二定律

【对点小练】3．(2019年温州模拟)某运动员做跳伞训练，他从悬停在空中的直升机上由静止落下，如图所示，经过8s后打开降落伞，运动员做匀减速直线运动，再经过16s后刚好到达地面，且速度恰好为零．忽略打开降落伞前的空气阻力和打开降落伞的时间．已知人和伞的总质量m＝60kg.g取10m/s2.求：(1)打开降落伞时运动员的速度大小；(2)打开降落伞后运动员的加速度大小；(3)打开降落伞后运动员和伞受到的阻力大小．【答案】(1)80m/s

(2)5m/s2

(3)900N要点各个击破2要点1对牛顿第二定律的理解1．牛顿第二定律的“五性”2．力、加速度、速度间的关系(1)加速度与力有瞬时对应关系，加速度随力的变化而变化．(2)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；加速度可以突变．3．因果性：F是产生加速度a的原因，加速度a是F作用的结果．4．同一性(1)加速度a是相对同一个惯性系的(一般指地面)．(2)F＝ma中，F、m、a对应同一个物体或同一个系统．(3)F＝ma中，各量统一使用国际单位．5．独立性(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F＝ma.(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和．(3)分力和加速度在各个方向上对应的分量也满足F＝ma，即Fx＝max，Fy＝may.6．相对性：牛顿第二定律相对于惯性系成立，物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系．7．局限性：只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界．【答案】A练1

(多选)(2020届怀化名校月考)如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对A施加一竖直向下、大小为F(F>2mg)的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN.不计空气阻力，关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)(

)【答案】BCD要点2动力学的两类基本问题1．动力学两类基本问题的分析流程图特别提醒：(1)独立性原理是牛顿第二定律正交分解法的基础，根据独立性原理，把物体所受的各力分解在相互垂直的方向上，在这两个方向分别依据牛顿第二定律列方程．这就是牛顿第二定律的正交分解法．(2)在应用牛顿第二定律时，一般情况是将力进行分解，有时也会分解加速度，要视具体情况灵活应用．练2在抗击疫情期间，很多热心市民纷纷为我们的人民警察和医疗工作者捐钱捐物．由于疫情严重，很多人想到了利用无人机送物品的方法，如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前正得到越来越广泛的应用．一架质量m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝4N．g取10m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞．求在t＝5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H＝100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，求无人机坠落地面时的速度v；(3)在无人机坠落过程中，在遥控设备的干预下，动力设备重新启动提供向上最大升力．为保证安全着地，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t1.核心素养提升3

“等时圆”模型问题1．两种模型(如图)例1

如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为圆周的最低点．每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环A、B、C分别从a、b、c处由静止开始释放，用t1、t2、t3依次表示滑环A、B、C到达d点所用的时间，则(

)A．t1<t2<t3 B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2 D．t1＝t2＝t3【答案】D例2如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点．竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．已知在同一时刻a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点．则(

)A．a球最先到达M点