高中物理3-2第2讲牛顿第二定律两类动力学问题.ppt

第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题,【思维驱动】(多选)关于力和运动的关系，下列说法正确的是 ( ) A物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用 B物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用 C若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用 D物体的速率不变，则其所受合力必为0,牛顿第二定律 (考纲要求),解析 物体的速度不断增大，一定有加速度，由牛顿第二定律知，物体所受合力一定不为0，物体必受力的作用，A正确；位移与运动时间的平方成正比，说明物体做匀加速直线运动，合力不为0，C正确；做匀速直线运动的物体的位移也是逐渐增大的，但其所受合力为0，故B错误；当物体的速率不变，速度的方向变化时，物体具有加速度，合力不为0，D错误 答案 AC,【知识存盘】 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 相同 2表达式： . 3适用范围 (1)只适用于 参考系(相对地面静止或 运动的参考系) (2)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,作用力方向,Fma,惯性,匀速直线,宏观,【思维驱动】 (多选)在牛顿第二定律公式Fkma中，比例系数k的数值 ( ) A在任何情况下都等于1 B是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的 C是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的 D在国际单位制中一定等于1 解析 物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量单位的关系课本上牛顿第二定律的公式Fma是根据实验结论导出的，其过程简要如下：,单位制,答案 CD,【知识存盘】 1力学单位制：单位制由 和导出单位共同组成 2力学中的基本单位：力学单位制中的基本单位 有 、米(m)和秒(s) 3导出单位：导出单位有 、 、 等.,基本单位,千克(kg),N,m/s,m/s2,【思维驱动】 如图3-2-1所示，楼梯口一倾斜的天花板 与水平面成37角，一装潢工人手 持木杆绑着刷子粉刷天花板，工人所持 木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F10 N，刷子的质量为m0.5 kg，刷子可视为质点，刷子与天花板间的动摩擦因数0.5，天花板长为L4 msin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.试求： (1)刷子沿天花板向上的加速度 (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间,牛顿运动定律的应用(一) (考纲要求),图3-2-1,答案 (1)2 m/s2 (2)2 s,【知识存盘】 1动力学的两类基本问题 (1)由受力情况分析判断物体的 ； (2)由运动情况分析判断物体的 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,运动情况,受力情况,加速度,牛顿第二定律,国际单位制中的基本单位有：千克(kg)、米(m)、秒(s)、安培(A)、开尔文(K)(高中阶段所学),考点一 对牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律的“五”性,图3-2-2,答案 C,图3-2-3,答案 B,借题发挥 1分析物体在某一时刻瞬时加速度的关键： (1)先分析该时刻物体的受力情况及运动状态 (2)再由牛顿第二定律求出瞬时加速度,2几种常见模型：,备课札记,考点二 整体法、隔离法的灵活应用 选择研究对象是解决物理问题的首要环节在很多物理问题中，研究对象的选择方案是多样的，研究对象的选取方法不同会影响求解的繁简程度对于连接体问题，通常用隔离法，但有时也可采用整体法,图3-2-4,答案 A,图3-2-5,阅卷教师叮咛 易失分点 1不能灵活运用整体法和隔离法选取研究对象 2不理解力F有最大值的条件M、m不相对滑动夹子与木块间达到最大静摩擦力,以题说法 1整体法与隔离法的应用技巧 对于连接体各部分加速度相同时，一般的思维方法是,2使用隔离法时应注意两个原则 (1)选出的隔离体应包含所求的未知量； (2)在独立方程的个数等于未知量的个数前提下，隔离体的数目应尽可能地少,备课札记,(1)“A鱼”入水瞬间的速度vA1； (2)“A鱼”在水中运动时所受阻力fA； (3)“A鱼”与“B鱼”在水中运动时所受阻力之比fAfB.,图3-2-7,答案 0.25 16.25 m,借题发挥 1解决两类动力学基本问题应把握的关键 应用牛顿第二定律解决两类动力学基本问题，主要应把握两点： (1)两类分析物体的受力分析和物体的运动过程分析； (2)一个桥梁物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁,2解决动力学基本问题时对力的处理方法 (1)合成法： 在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法” (2)正交分解法： 若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则采用“正交分解法” 分解力而不分解加速度，此法应规定加速度的方向为x轴正方向 分解加速度而不分解力此法一般是以某个力的方向为x轴正方向，其他力都落在两个坐标轴上而不需要分解,3解决动力学两类问题的基本思路：,无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”都是加速度利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是寻找加速度与未知量的关系，然后利用运动学规律、牛顿第二定律和力的运算法则列式求解,物理建模2 “等时圆”模型 中学物理常用模型 1对象模型：如质点、点电荷等 2条件模型：如光滑面、匀强电场、匀强磁场等 3过程模型：如自由落体运动，匀加速(或匀减速)直线运动、平抛运动、匀速圆周运动等 4结论模型：如“等时圆”模型、滑块模型、传送带模型等,图3-2-8,图3-2-9,答案 B,【应用1】 (多选)如图3-2-10所示，位于 竖直平面内的固定光滑圆轨道与水 平轨道面相切于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 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运动到M点；c球由C点自由下落到M点则 ( ) Aa球最先到达M点 Bb球最先到达M点 Cc球最先到达M点 Dc、a、b三球依次先后到达M点,图3-2-10,答案 CD,图3-2-11,答案 B,一、牛顿第二定律的理解及应用 1(2012海南卷，1)(单选)根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是 ( ) A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度 C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比,解析 物体加速度的大小与质量和速度大小的乘积无关，A项错误；物体所受合力不为0，则a0，B项错误；加速度的大小与其所受的合力成正比，C项错误 答案 D,图3-2-12,答案 BD,3(2012安徽卷，17)(单选)如图3-2-13 所示，放在固定斜面上的物块以加速 度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再 施加一个竖直向下的恒力F，则 ( ) A物块可能匀速下滑 B物块仍以加速度a匀加速下滑 C物块将以大于a的加速度匀加速下滑 D物块将以小于a的加速度匀加速下滑,图3-2-13,答案 C,二、动力学两类基本问题 4一辆质量为1.0103 kg的汽车，经过10 s由静止加速到速度为108 km/h后匀速前进求： (1)汽车受到的合力大小； (2)如果关闭汽车发动机油门并刹车，设汽车受到的阻力为6.0103 N，求汽车由108 km/h到停下来所用的时间和所通过的路程,解析 汽车运动过程如下图所示,答案 (1)3.0103 N (2)5 s 75 m,5. (2012四川模拟)静止在水平面上的A、 B两个物体通过一根拉直的轻绳相连， 如图3-2-14，轻绳长L1 m，承受的最大拉力为8 N，A的质量m12 kg，B的质量m28 kg，A、B与水平面间的动摩擦因数0.2，现用一逐渐增大的水平力F作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断(g10 m/s2) (1)求绳刚被拉断时F的大小 (2)若绳刚被拉断时，A、B的速度为2