2020版高考物理总复习3第2讲牛顿第二定律及应用教案新人教版.docx

第2讲牛顿第二定律及应用一、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2表达式：Fma。3“五个”性质二、两类动力学问题1两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况。(2)已知运动情况求物体的受力情况。2解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：三、力学单位制1单位制由基本单位和导出单位组成。2基本单位基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。3导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。4国际单位制中的七个基本物理量和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kg时间t秒s电流I安培A热力学温度T开尔文K物质的量n摩尔mol发光强度IV坎德拉cd (判断正误，正确的画“”，错误的画“”。)1物体在受力的前提下才会产生加速度，因此加速度的产生要滞后于力的作用。()2加速度的方向与合外力的方向相同，与速度的方向无关。()3物体所受合外力减小，物体的速度必减小。()4物理公式不仅仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系。()5千克、米、秒、库仑、安培都是国际单位制的基本单位。()1(力学单位制)2017年7月5日，“中星9A”的国产卫星成功定点，前期因运载火箭发生异常未能进入预定轨道，却靠自带的燃料独自在太空中“徒步”行进，爬升2万 多公里，完成了一次长达16天的“太空自救”，堪称中国“星坚强”。在这则新闻中涉及了长度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是()A力学基本量是时间、位移、速度Bkg、N、m/s都是导出单位C长度的国际基本单位是米，也可以是公里D1 N1 kgm/s2解析在国际单位制中，力学基本量是长度、质量、时间，A项错误；千克是质量的单位，是基本单位，B项错误；在国际单位制中，长度的国际基本单位只能是米，C项错误；根据牛顿第二定律表达式Fma，可知1 N1 kgm/s2 ，D项正确。答案D2(牛顿第二定律的理解)(多选)质量均为m的A、B两个小球之间连接一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间()AA球的加速度为 BA球的加速度为零CB球的加速度为 DB球的加速度为解析撤去恒力F前，A和B都平衡，它们的合力都为零，且弹簧弹力为F。突然将力F撤去，对A来说水平方向依然受弹簧弹力和墙壁的弹力，二力平衡，所以A球的合力为零，加速度为零，A项错误，B项正确；而B球在水平方向只受水平向右的弹簧的弹力作用，加速度a，故C项错误，D项正确。答案BD3(动力学的两类基本问题)(多选)如图所示，质量为m1 kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3，当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为F2 N的恒力，在此恒力作用下(g取10 m/s2)()A物体经10 s速度减为零B物体经2 s速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动解析物体受到向右的滑动摩擦力fNG3 N，根据牛顿第二定律得a m/s25 m/s2，方向向右，物体减速到零所需的时间t s2 s，B项正确，A项错误；减速到零后，恒力Ft3 Ct1t2Dt1t3解析设Ob与竖直方向的夹角为，由几何关系得Oa与竖直方向的夹角为，环沿Oa下滑时的加速度大小为a1gcos，沿Ob下滑时的加速度大小为a2gcos，设Ob长为L，由几何关系得Oa长为Lcos，根据运动学公式有，Lcosa1t，La2t，得t1 ，t2 ，由此得到t1t2；由等时圆可知，t1t3 ，综上所述，A项错误，B、C、D三项正确。答案A必|刷|好|题1.如图所示，光滑细杆BC、DC和AC构成矩形ABCD的相邻边和对角线，ACBCDC543，AC杆竖直，各杆上分别套有一有孔的小球a、b、d，a、b、d三小球的质量比为123，现让三小球同时从各杆的顶点由静止释放，不计空气阻力，则a、b、d三小球在各杆上滑行的时间之比为()A111 B543C589 D123解析A、B、C、D在以AC为直径的圆上，设AC的长度为L，则三个小球沿不同轨道下滑所用的时间均为t ，A项正确。答案A2.如图所示，在倾角为的斜面上方的A点处放置一光滑的木板AB，B端刚好在斜面上。木板与竖直方向AC所成角度为，一小物块自A端沿木板由静止滑下，要使物块滑到斜面的时间最短，则与角的大小关系应为()A BC D2解析如图所示，在竖直线AC上选取一点O为圆心，以适当的长度为半径画圆，使该圆过A点，且与斜面相切于B点。由等时圆知识可知，由A沿木板滑到B所用时间比由A到达斜面上其他各点所用时间都短。而COB，则，B项正确。答案B1(2018全国卷)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态，现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动，以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()解析由牛顿运动定律，Fk(x0x)mgma，x0为初始时弹簧的压缩量，且有mgkx0，解得Fkxma，对比题给的四个图象，可能正确的是A。答案A2(2017全国卷)为提高冰球运动员的加速能力，教练员在冰面上与起跑线距离s0和s1(s1s0)处分别设置一个挡板和一面小旗，如图所示。训练时，让运动员和冰球都位于起跑线上，教练员将冰球以初速度v0击出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑线的方向滑向挡板；冰球被击出的同时，运动员垂直于起跑线从静止出发滑向小旗。训练要求当冰球到达挡板时，运动员至少到达小旗处。假定运动员在滑行过程中做匀加速运动，冰球到达挡板时的速度为v1。重力加速度大小为g。求： (1)冰球与冰面之间的动摩擦因数；(2)满足训练要求的运动员的最小加速度。解析(1)设冰球的质量为m，冰球与冰面之间的动摩擦因数为，由动能定理得mgs0mvmv，解得。(2)冰球到达挡板时，满足训练要求的运动员中，刚好到达小旗处的运动员的加速度最小。设这种情况下，冰球和运动员的加速度大小分别为a1和a2，所用的时间为t。由运动学公式得vv2a1s0，v0v1a1t，s1a2t2，联立式得a2。答案(1)(2)【借鉴高考】(2016海南高考)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用，其下滑的速度时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数，在05 s、510 s、1015 s内F的大小分别为F1、F2和F3，则()AF1F3 CF1F3 DF1F3解析设物体质量为m，由vt图象可知，05 s内加速度a10.2 m/s2，沿斜面向下，根据牛顿第二定律