第三章 第2课时

第三章 第2课时内容摘要：

1、牛顿第二定律两类动力学问题导学目标 、牛顿第二定律基础导引由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它这跟牛顿第二定律有没有矛盾。 应该怎样解释这个现象。 知识梳理1内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成_、跟它的质量成_，加速度的方向跟_相同2表达式：用范围(1)牛顿第二定律只适用于_参考系( 相对地面静止或_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) 的情况二、两类动力学问题基础导引以 15 m/s 的速度行驶的无轨电车，在关闭电动机后，经过 10 s 停了下来电车的质量是 03 电车所 2、受的阻力知识梳理1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：解决两类动力学问题的关键是什么。 思 考三、力学单位制基础导引如果一个物体在力 F 的作用下沿着力的方向移动了一段距离 l，这个力对物体做的功 W的单位是焦耳(J) 请由此导出焦耳与基本单位米(m)、千克(、秒(s)之间的关系知识梳理1单位制由基本单位和导出单位共同组成2力学单位制中的基本单位有_、_、时间(s)3导出单位有_、_、顿第二定律的理解考点解读矢量性 公式 F矢量式，任一时刻，F 与 a 总是同向瞬时性 a 与 F 对应同一时 3、刻，即 a 为某时刻的加速度时，F 为该时刻物体所受的合外力因果性 F 是产生加速度 a 的原因，加速度 a 是 F 作用的结果同一性 有三层意思：(1)加速度 a 是相对同一个惯性系的( 一般指地面)；(2)F，F、m、a 对应同一个物体或同一个系统；(3)F，各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满足 F )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的分量也满足 F即 Fxma x，F yma 如图 1 所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度、加速度的 变化情 4、况如何。 方法突破利用牛顿第二定律分析物体运动过程时应注意以下两点：(1)a 是联系力和运动的桥梁，根据受力条件，确定加速度，以加速度(2)速度与位移的变化与力相联系，用联系的眼光看问题，分析出力的变化，从而确定加速度的变化，进而确定速度与位移的变化跟踪训练 1如图 2 所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到 O 点并系住物体 点，然后释放，物体可以一直运动到 B 点，如果物体受到的阻力恒定，则 ()A物体从 A 到 O 先加速后减速B物体从 A 到 O 加速运动，从 O 到 B 减速运动C物体运动到 O 点时所受合力为 0D物体从 A 到 O 的过程加速度逐渐减小考点二两类动力学问题考点解读1由受 5、力情况判断物体的运动状态，处理这类问题的基本思路是：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F 合出加速度，再由运动学的相关公式求出速度或位移2由物体的运动情况判断受力情况，处理这类问题的基本思路是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力，至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法(平行四边形定则)或正交分解法3求解上述两类问题的思路，可用下面的框图来表示：分析解决这类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度典例剖析例 2 如图 3 所示，质量为 M2 足够长的长木板，静止放置在粗糙水平地面上，有一质量为 m3 视为质点的物块，以某一水平 6、初速度 s 后物块和木板达到 4 m/s 的速度并减速，12 s 末两者同时静止求物块的初速度并在图 4 中画出物块和木板的 vt 图象例 3如图 5 所示，物体 A 放在足够长的木板 B 上，木板 B 静止于水平面上已知 A 的质量 的质量 .0 A、B 之间的动摩擦因数 1 与水平面之间的动摩擦因数 2大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度 g 取 10 m/t0 开始，木板 B 受 6 N 的水平恒力作用，t1 s 时为 N ，方向不变， t3 s 时撤去 1)木板 B 受 6 N 的水平恒力作用时， A、B 的加速度 aA、a 2)从 t0 开始，到 A、B 都静止，A 在 B 7、 上相对 B 滑行的时间为多少。 (3)请以纵坐标表示 A 受到 B 的摩擦力 坐标表示运动时间 t(从 t0 开始，到 A、B 都静止) ，取运动方向为正方向，在图 6 中画出 t 的关系图线(以图线评分，不必写出分析和计算过程)方法突破动力学问题的求解方法1物体运动性质的判断方法(1)明确物体的初始运动状态( (2)明确物体的受力情况(F 合 )；(3)根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况求解两类动力学问题的方法(1)抓住物理量加速度，按下面的思路进行；(2)认真分析题意，明确已知量与所求量；(3)选取研究对象，分析研究对象的受力情况与运动情况；( 8、4)利用力的合成、分解等方法及运动学公式列式求解跟踪训练 2如图 7 所示，长 12 m、质量为 50 木板右端有一立柱木板置于水平地面上，木板与地面间的动摩擦因数为 量为 50 人立于木板左端，木板与人均静止，当人以 4 m/加速度匀加速向右奔跑至木板右端时，立刻抱住立柱(取 g10 m/s 2)，求：(1)人在奔跑过程中受到的摩擦力的大小和方向；(2)人在奔跑过程中木板的加速度的大小和方向；(3)人从开始奔跑至到达木板右端所经历的时间动模型”解决动力学问题例 4原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地，从开始蹬地到离地是加速过程(视为匀加速) ，加速过程中重心上升的距离为“加速距离” 离地后重 9、心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度” 某同学身高 1.8 m，质量 80 某一次运动会上，他参加跳高比赛时“加速距离”为 0.5 m，起跳后身体横着越过(背越式)m 高的横杆，试估算人的起跳速度 v 和起跳过程中地面对人的平均作用力( g 取 10 m/动建模可以把跳高过程分为起跳和腾空两个阶段把该同学看成质量集中于重心的质点，把起跳过程等效成匀加速运动，腾空过程看成竖直上抛运动模型建模感悟实际问题模型化是高中阶段处理物理问题的基本思路和方法当我们遇到实际的运动问题时，要建立我们高中阶段学习过的熟知的物理模型，如匀变速直线运动模型、类平抛运动模型等，运用相应的物理规律来处理 10、跟踪训练 3“引体向上运动”是同学们经常做的一项健身运动如图 8 所示，质量为 m 的某同学两手正握单杠，开始时，手臂完全伸直，身体呈自然悬垂状态，此时他的下颚距单杠面的高度为 H，然后他用恒力 F 向上拉，下颚必须超过单杠面方可视为合格已知 H0.6 m，m60 力加速度 g10 m/考虑因手臂弯曲而引起的人的重心位置的变化(1)第一次上拉时，该同学持续用力，经过 t1 s 时间，下颚到达单杠面，求该恒力 F 的大小及此时他的速度大小；(2)第二次上拉时，用恒力 F720 N 拉至某位置时，他不再用力，而是依靠惯性继续向上运动，为保证此次引体向上合格，恒力 F的作用时间至少为多少。 A 组 所 11、示的定滑轮装置运送建筑材料质量为 70.0 建筑工人站在地面上通过定滑轮将 20.0 建筑材料以 0.5 m/加速度上升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则建筑工人对地面的压力大小为(g 取 10 m/ ()A510 N B490 90 N D910 2011上海单科19) 受水平外力 F 作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其 vt 图线如图 10 所示，则 ()A在 0t 1 秒内，外力 F 大小不断增大B在 刻，外力 F 为零C在 t1t 2 秒内，外力 F 大小可能不断减小D在 t1t 2 秒内，外力 F 1 所示，光滑的电梯壁上挂着一个质量 m2 球，悬绳与竖直壁夹角 37， 12、当2 m/加速度竖直向上做匀加速直线运动时，悬绳受到的拉力是多大。 电梯壁受到的压力是多大。 (取 g10m/s 2)B 组由受力情况确定运动情况4如图 12 甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力 F 拉物体，在 F 从 0 开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度 a 随外力 F 变化的图象如图乙所示，根据图乙中所标出的数据能计算出来的有 ()A物体的质量B物体与水平面间的滑动摩擦力C在 F 为 10 N 时，物体的加速度大小D在 F 为 14 N 时，物体的速度大小5利用传感器和计算机可以测量快速变化的力的瞬时值，如图 13 所示是用这种方法获得的弹性细绳中拉力 t 变 13、化的图线实验时，把小球举到悬点 O 处，然后放手让小球自由落下，由图线所提供的信息可以判断 ()A绳子的自然长度为t 2 时刻小球的速度最大Ct 1 时刻小球处在最低点Dt 1 时刻到 刻小球的速度先增大后减小6为了减少战斗机起飞时在甲板上加速的时间和距离，现代航母大多采用了蒸汽弹射技术一架总质量M0 3 战机如果采用滑行加速 (只依靠自身动力系统加速)，要达到 0 m/s 的起飞速度，甲板水平跑道的长度至少为 120 m采用蒸汽弹射技术，战机在自身动力和持续的蒸汽动力共同作用下只要水平加速 60 m 就能达到起飞速度假设战机起飞过程是匀加速直线运动，航母保持静止，空气阻力大小不变，取g10 m/s 2.(1)采用蒸汽弹射技术，求战机加速过程中加速度大小以及质量 m60 飞行员受到座椅作用力的大小(2)采用蒸汽弹射技术，弹射系统的弹力为多大。 弹力在加速 60 m 的过程中对战机做的功是多少。 课时规范训练(限时：30 分钟)一。