2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（7）牛顿第二定律、两类动力学问题

2017年高考物理一轮复习课件 基础课时（7）牛顿第二定律、两类动力学问题内容摘要：

1、基础课时 7 牛顿第二定律 两类动力学问题 知识梳理 知识点一 、 牛顿第二定律 单位制 (1)内容 物体加速度的大小跟作用力成 _， 跟物体的质量成 _。 加速度的方向与 _方向相同。 (2)表达式： F _。 (3)适用范围 只适用于 _参考系 (相对地面静止或 _运动的参考系 )。 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。 正比 反比 作用力 性 匀速直线 宏观 (1)单位制 由 _和 _一起组成了单位制。 (2)基本单位 _的单位。 力学中的基本量有三个 ， 它们分别是 _、_和 _， 它们的国际单位分别是 _、 _和 _。 (3)导出单位 由 2、_根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 基本物理量 质量 长度 时间 kg m s 基本单位 基本单位 导出单位 思考 如图 1所示，小强自己拉车子时，无论怎么用力也难以拉动，最后在小红的帮助下，他们才将车子拉着前进。 图 1 (1)根据牛顿第二定律 ， 有力作用就产生加速度 ， 为什么小强用力拉车时车子不动呢。 小强的拉力不产生加速度吗。 (2)小强和小红一起用力的瞬间，车子是否马上获得加速度。 是否马上获得速度。 知识点二 、 两类动力学问题 第一类：已知受力情况求物体的 _。 第二类：已知运动情况求物体的 _。 以 _为 “ 桥梁 ” ，由运动学公式和 _列方程求解，具体逻辑关系如 3、图： 运动情况 受力情况 加速度 牛顿第二定律 思考 如图 2所示，质量为 x。 图 2 (1)物体做什么运动。 能求出它的加速度吗。 (2)物体受几个力作用。 能求出它受到的摩擦力吗。 知识点三 、 超重和失重 (1)定义：物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力 )_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 _的加速度。 (1)定义：物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力 )_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有 _的加速度。 (1)定义：物体对支持物的压力 (或对竖直悬挂物的拉力 )_ 的现象称为完全失重现象。 (2)产生条件：物体的加速度 a _，方向竖 4、直向下。 大于 向上 小于 向下 等于零g 诊断自测 1.(多选 )下列说法正确的是 ( ) 因此 ， 加速度的产生要滞后于力的作用 的方向相同 ， 与速度方向无关 加速度一定减小 ， 而速度不一定减小 同时也确定了物理量间的单位关系 答案 正确的是 ( ) 失重就是物体所受的重力减小了 所以做自由落体运动的物体不受重力作用 物体具有向下的速度时处于失重状态 物体的重力始终存在且不发生变化 解析 物体具有向上的加速度时处于超重状态 ， 具有向下的加速度时处于失重状态 ， 超重和失重并非物体的重力发生变化 ，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化 ， 综上所述 ， A、 B、 答案 D 5、 3.(多选 )关于力与运动的关系 ， 下列说法正确的是 ( ) 表示物体必受力的作用 表示物体必受力的作用 表示物体必受力的作用 则其所受合力必为零 解析 物体的速度不断增大 ， 表明物体有加速度 ， 所以 体匀速运动也会导致位移增大 ， 故 移与时间的平方成正比表明物体在做加速运动 ， 所以 物体的速率不变 ， 但速度方向改变 ， 则物体仍然有加速度 ， 合力不为零 ，故 答案 所示 ， 质量 m 10 物体与水平面间的动摩擦因数为 与此同时物体受到一个水平向右的推力 F 20 则物体产生的加速度是 (0 m/ ) 图 3 B.4 m/水平向右 C.2 m/水平向左 D.2 m/水平向右 6、解析 对物体受力分析可知 F 合 F F f ， F f 所以 F 合 20 N 10 10 N 40 N ，所以 a F 合m4010m/4 m/ 向水平向右。 选项 B 正确。 答案 B 在水平面上运动的 v 所示。 已知重力加速度为 g， 则根据图象不能求出的物理量是 ( ) 图 4 解析 位移可由图象与时间轴所围的面积求出 ， 由 v a， 由牛顿第二定律知 ， a g， 故动摩擦因数 也可求出 ， 由于不知木块的质量 ， 故不能求出木块所受摩擦力。 答案 C 考点一 牛顿第二定律的理解 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力 因果性 7、 F 是产生 a 的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力 同一性 (1) 加速度 a 相对于同一惯性系 ( 一般指地面 ) (2) a F 、 m 、 a 对应同一物体或同一系统 (3) a 量统一使用国际单位 独立性 (1) 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律 (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) 力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即 xm， 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 ) 解析 质点受多个力作用而处于 8、静止状态 ， 则其中任意一个力与其他各个力的合力等大反向。 使其中一个力大小逐渐减小到零的过程中 ， 质点受到的合力不断增大且合力方向与这个力的方向相反 ， 质点做加速度不断增大的变加速运动。 当这个力减小为零时 ， 质点的加速度达到最大值 ， 此时速度增加得越快。 当这个力又沿原方向逐渐恢复的过程中 ， 质点受到的合力不断减小 ， 质点的加速度也不断减小 ， 但加速度与速度仍同向 ， 质点开始做加速度不断减小的变加速运动。 当这个力恢复到原来大小时 ， 质点受到的合外力为零 ， 加速度减小到零 ， 质点的速度达到最大值 ， 答案 C 特别提醒 (1) 加速度的大小与速度的大小无关。 ( 9、2) 合力与 速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。 (3) a v a 与 v 、 t 无直接关系； a a F ， a 1m。 【 变式训练 】 所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到 将弹簧压缩到 后释放，物体可以一直运动到 果物体受到的阻力恒定，则 ( ) 图 5 到 到 从 做减速运动 点时 ， 所受合力为零 到 速度逐渐减小 解析 物体从 ， 初始阶段受到的向右的弹力大于阻力 ， 合力向右。 随着物体向右运动 ， 弹力逐渐减小 ， 合力逐渐减小 ， 由牛顿第二定律可知 ， 加速度向右且逐渐减小 ， 由于加速度与速度同向 ， 物体的速度逐渐增大。 当物体向右运动至 10、 设为点 O)时 ， 弹力减小到与阻力相等 ， 物体所受合力为零 ， 加速度为零 ， 速度达到最大。 此后 ， 随着物体继续向右运动 ， 弹力继续减小 ， 阻力大于弹力 ， 合力方向变为向左。 至 此后弹力向左且逐渐增大。 所以物体越过 O点后 ， 合力 (加速度 )方向向左且逐渐增大 ， 由于加速度与速度反向 ， 故物体做加速度逐渐增大的减速运动。 综合以上分析 ， 只有选项 答案 A 考点二 牛顿第二定律的瞬时性 加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型： 【 例 2】 两个质量均为 用两条轻绳连接 ， 处于平衡状态 ， 如图 11、6所示。 现突然迅速剪断轻绳 小球下落 ， 在剪断轻绳的瞬间 ， 设小球 A、 则 ( ) 图 6 g， g 0， 2g g， 0 2g， 0 解析 由于绳子张力可以突变 ， 故剪断 、 其加速度 g。 故选项 答案 A 【 拓展延伸 】 在 【例 2】 中只将 A、 他不变，如图 7所示，则正确的选项是 _。 图 7 解析 剪断轻绳 由于弹簧弹力不能突变 ， 故小球 小球 所以小球 A、 2g， 0。 故选项 答案 D 规律方法 抓住 “ 两关键 ” 、 遵循 “ 四步骤 ” (1)分析瞬时加速度的 “ 两个关键 ” ： 分析瞬时前 、 后的受力情况和运动状态。 明确绳或线类 、 弹簧或橡皮条类模型的特点。 (2)“ 四个步骤 ” ： 第一步：分析原来物体的受力情况。 第二步：分析物体在突变时的受力情况。 第三步：由牛顿第二定律列方程。 第四步：求出瞬时加速度，并讨论其合理性。 【 变式训练 】 所示，物块 1、 2间用刚性轻质杆连接，物块 3、 4间用轻质弹簧相连，物块 1、 3质量为 m，物块 2、 4质量为 M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。 现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块 1、 2、 3、 4的加速度大小分别为 a。