2020版高考物理第三章第14课时牛顿第二定律（双基落实课）讲义.docx

第14课时牛顿第二定律(双基落实课)点点通(一)牛顿第二定律的理解1牛顿第二定律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。表达式为：Fma。2适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。(2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。3牛顿第二定律的五个特性矢量性Fma是矢量式，a与F同向瞬时性a与F对应同一时刻因果性F是产生a的原因同一性F、m、a对应同一个物体，统一使用国际单位独立性每一个力都产生各自的加速度4.合力、加速度、速度间的决定关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体就有加速度。(2)a是加速度的定义式，a与v、t无必然联系；a是加速度的决定式，aF，a。(3)合力与速度同向时，物体做加速运动；合力与速度反向时，物体做减速运动。 小题练通1(鲁科教材原题)在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动。作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零(物体还在运动)，则在水平推力逐渐减小到零的过程中()A物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小B物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小C物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小D物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大解析：选D由题意得推力F未减小之前物体做匀加速直线运动，则可判定推力F摩擦力f，且 maFf；当推力F逐渐减小时，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向同向，物体仍加速即速度增大；当推力F重力，555 s时间内，电梯处于匀速上升过程，拉力重力，5560 s时间内，电梯处于失重状态，拉力重力，综上所述，B、C错误；因at图线与t轴所围的“面积”表示速度改变量，而题图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t60 s时为零，D正确。3.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)()A处于超重状态B不受摩擦力的作用C受到向后(水平向左)的摩擦力作用D所受合力竖直向上解析：选C当车减速上坡时，加速度方向沿斜坡向下，人的加速度与车的加速度相同，根据牛顿第二定律知人所受的合力方向沿斜坡向下，合力的大小不变，则人受重力、支持力和水平向左的静摩擦力，如图所示。将加速度沿竖直方向和水平方向分解，则有竖直向下的加速度，所以乘客处于失重状态，故A、B、D错误，C正确。融会贯通判断超重和失重现象的三个角度和技巧(1)从受力的角度判断。当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。(2)从加速度的角度判断。当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，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态。(3)从速度变化的角度判断。物体向上加速或向下减速时，超重。物体向下加速或向上减速时，失重。点点通(四)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来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小题练通1在国际单位制中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)，用上述基本单位可表示为()Am2kgs4A1 Bm2kgs3A1Cm2kgs2A1 Dm2kgs1A1解析：选B由物理公式U，得1 V 1 1 kgm2s3A1，选项B正确。2关于单位制，下列说法中正确的是()Akg、m/s、N是导出单位Bkg、m、C是基本单位C在国际单位制中，电流的单位A是导出单位D在国际单位制中，力的单位N是根据牛顿第二定律定义的解析：选D在力学中m(长度单位)、kg(质量单位)、s(时间单位)作为基本单位，可以导出其他物理量的单位，力的单位N是根据牛顿第二定律Fma导出的，D正确，A错误；电荷量的单位C属于国际单位制中的导出单位，B错误；电流的单位A属于国际单位制中的基本单位，C错误。3由库仑定律可知，真空中两个静止的点电荷，带电荷量分别为q1和q2，其间距离为r时，它们之间相互作用力的大小为Fk，式中k为静电力常量。若用国际单位制的基本单位表示，k的单位应为()AkgA2m3 BkgA2m3s4Ckgm2C2 DNm2A2解析：选B由公式Fk得，k，故k的单位为，又由公式qIt得1 C1 As，由Fma可知 1 N1 kgms2，故1 1 kgA2m3s4，选项B正确。1加速度的方向由合外力的方向决定，与物体运动速度方向无关。2牛顿第二定律是矢量式，列方程时常以加速度的方向为正方向，而利用运动学公式列方程时常以初速度方向为正方向，注意两种情况下加速度的符号关系。3解题中常用到的二级结论(1)沿粗糙水平面自由滑行的物体：ag。(2)沿光滑斜面自由滑行的物体：agsin 。(3)沿粗糙斜面自由下滑的物体：ag(sin cos )。(4)沿粗糙斜面自由上滑的物体：ag(sin cos )。 课堂综合训练1(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()At2 s时最大Bt2 s时最小Ct8.5 s时最大 Dt8.5 s时最小解析：选AD对人受力分析，受重力mg和支持力FN，由牛顿第二定律得FNmgma。由牛顿第三定律得人对地板的压力FNFNmgma。当t2 s时a有最大值，FN最大；当t8.5 s时，a有最小值，FN最小，选项A、D正确。2.如图所示，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，质量为0.5 kg的物体B由细线悬挂在天花板上，B与A刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断，则剪断后瞬间A、B间的作用力大小为(g取10 m/s2)()A0 B2.5 NC5 N D3.75 N解析：选D当细线剪断瞬间，细线的弹力突然变为0，则B与A突然有了相互作用的弹力，此时弹簧形变仍不变，对A、B整体受力分析可知，整体受重力G(mAmB)g20 N，弹簧弹力为FmAg15 N，由牛顿第二定律GF(mAmB)a，解得a2.5 m/s2，对B受力分析，B受重力和A对B的弹力F1，对B有mBgF1mBa，解得F13.75 N，选项D正确。3.质量为M的皮带轮工件放置在水平桌面上，一细绳绕过皮带轮的皮带槽，一端系一质量为m的重物，另一端固定在桌面上。如图所示，皮带轮与桌面、细绳之间以及细绳与桌子边缘之间的摩擦都忽略不计，则重物下落过程中，皮带轮的加速度大小为()A. B.C. D.解析：选C相等时间内重物下落的距离是皮带轮运动距离的2倍，因此，重物的加速度大小也是皮带轮加速度大小的2倍，设细绳上的拉力为F，根据牛顿第二定律2，解得F，皮带轮加速度大小为a，所以C正确。4.(2019泰安模拟)如图所示，小球A置于固定在水平面上的光滑半圆柱体上，小球B用水平轻弹簧拉着，弹簧固定在竖直板上。两小球A、B通过光滑滑轮O用轻质细绳相连，两球均处于静止状态。已知小球B质量为m，O在半圆柱体圆心O1的正上方，OA与竖直方向成30角，OA长度与半圆柱体半径相等，OB与竖直方向成45角。现将细绳剪断的瞬间(重力加速度为g)，下列说法正确的是()A弹簧弹力大小为mgB小球B的加速度为gC小球A受到的支持力为mgD小球A的加速度为g解析：选D剪断细绳前对小球B受力分析如图所示，由平衡条件可得F绳mg，F弹mgtan 45mg；剪断细绳瞬间，细绳上弹力立即消