高考物理总复习 第3章 2讲 牛顿第二定律 动力学的两类基本问题课件 新人教版.ppt

第二讲牛顿第二定律动力学的两类基本问题 1 深刻理解牛顿第二定律的内容 知道牛顿第二定律表达式的含义 2 会用牛顿第二定律公式进行计算 并能解释物体的受力和运动 3 掌握力学单位制 一 牛顿第二定律1 内容 物体加速度的大小跟作用力成 跟物体的质量成 加速度的方向跟相同 2 表达式 3 物理意义 反映了物体运动的与合外力的关系 且这种关系是瞬时对应的 正比 反比 作用力的方向 f ma 加速度 4 适用范围 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 动力学的两类基本问题1 已知物体的受力情况 求物体的 2 已知物体的运动情况 求物体的 惯性 匀速直线 宏观 运动情况 受力情况 利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的 桥梁 作用 将运动学规律和牛顿第二定律相结合 寻找加速度和未知量的关系 是解决这两类问题的思考方向 三 单位制1 单位制 由和一起构成了单位制 1 基本单位 基本物理量的单位 力学中的基本物理量的单位有三个 它们是质量的单位 时间的单位和长度的单位 2 导出单位 根据物理公式中和的关系 推导出的物理量的单位 基本单位 导出单位 千克 kg 秒 s 米 m 其他物理量 基本物理量 2 国际单位制中的基本物理量和基本单位 在物理计算中 如果所有已知量都用同一种单位制的单位表示 那么计算结果就用这种单位制的单位表示 一 对牛顿第二定律的深刻理解 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 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 思维点拨 分析物体受力 由牛顿第二定律求加速度 由加速度a与速度的方向关系分析速度的变化关系 自主解答 粗糙水平面对物体有摩擦力 当推力减小时 合外力先减小 当推力减小到与滑动摩擦力相等时合力为零 加速度减小到零 速度增大到最大 当推力继续减小时 合外力又反向增大 加速度反向增大 速度减小 因此物体的速度是先增大后减小 加速度是先减小后增大 d正确 答案 d 误区警示 本例很好地说明了牛顿第二定律的矢量性 瞬时性 因果性 加速度方向与合外力方向总同向 合外力大小怎样变化 加速度大小就成正比的怎样变化 合外力是产生加速度的原因 若在理解上有缺陷或认识不深 就会认为推力减小 物体速度就减小 加速度也减小 故会错选a 如果分析不全面 没有认识到推力减小会减小到小于滑动摩擦力而使合外力反向增大 则会错选b 1 如图所示 一轻质弹簧一端系在墙上的o点 自由伸长到b点 今用一小物体m把弹簧压缩到a点 然后释放 小物体能运动到c点静止 物体与水平地面间的动摩擦因数恒定 试判断下列说法正确的是 a 物体从a到b速度越来越大 从b到c速度越来越小b 物体从a到b速度越来越小 从b到c加速度不变c 物体从a到b先加速后减速 从b到c一直减速运动d 物体在b点受合外力为零解析 因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系 而加速度由合力决定 所以要分析v a的大小变化 必须先分析物体受到的合力的变化 物体在a点时受两个力作用 向右的弹力kx和向左的摩擦力ff 合力f合 kx ff 物体从a b过程 弹力由大于ff减至零 所以开始一段合力向右 中途有一点合力为零 之后合力向左 而v一直向右 故先做加速度越来越小的加速运动 在ab间某点加速度为零 速度达到最大 接着做加速度越来越大的减速运动 物体从b c过程 f合 ff 向左 所以继续做加速度越来越大的减速运动 答案 c 二 解答动力学问题的基本方法1 动力学两类基本问题的分析流程图 2 基本方法 1 明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点 如果是比较复杂的问题 应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的 找出相邻过程的联系点 再分别研究每一个物理过程 2 根据问题的要求和计算方法 确定研究对象进行分析 并画出示意图 图中应注明力 速度 加速度的符号和方向 对每一个力都明确施力物体和受力物体 以免分析力时有所遗漏或无中生有 3 应用牛顿运动定律和运动学公式求解 通常先用表示物理量的符号运算 解出所求物理量的表达式 然后将已知物理量的数值及单位代入 通过运算求结果 3 牛顿第二定律的解题步骤 1 分析题意 明确已知条件和所求量 2 选取研究对象 所选取的对象可以是一个物体 也可以是几个物体组成的系统 同一个题目 根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象 3 对其进行受力情况分析和运动情况分析 切莫多力或缺力 4 根据牛顿第二定律列出方程 5 把各量统一单位 代入数值求解 友情提示 1 物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的 2 无论是哪种情况 加速度都是联系力和运动的 桥梁 错源探究 过程分析不清导致错误 错因分析 对每一个子过程的受力情况分析不清楚 特别是对撤去力f后的受力情况不认真分析 片面地认为小球上冲 下降的全过程做加速度不变的匀变速运动而导致错误 状元笔记 求解多过程问题 要能够将多过程分解为多个子过程 在每一个子过程中 对物体进行正确的受力分析和正确求解加速度是解题关键 求解时应注意以下两点 当物体的受力情况发生变化时其加速度也要变化 两个过程的衔接 前一过程的末速度是后一过程的初速度 特别注意物体沿斜面向上运动时 物体可能会两次经过同一点 在沿斜面向上和向下运动过程中其加速度要发生变化 2 如图所示 在倾角 37 的足够长的固定的斜面上 有一质量m 1kg的物体 物体与斜面间的动摩擦因数 0 2 物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力f 9 6n的作用 从静止开始运动 经2s细线突然断了 求细线断后多长时间物体的速度大小达到22m s sin37 0 6 g 10m s2 2012崇明模拟 如图所示 位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于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