高考物理总复习 32牛顿第二定律课件 新人教版.ppt

第2单元牛顿第二定律 例1 关于物体的运动状态与所受外力的关系 下列说法中正确的是 a 物体受到一个不为0的恒力作用时 它的运动状态一定不变b 物体受到的合外力不为零时 一定做变速运动c 物体受到的合外力为零时 一定处于静止状态d 物体受到的合外力的方向就是物体的运动方向 答案 b 解析 根据牛顿第二定律得知 物体加速度只与物体所受的合外力和质量有关 并与合外力的大小成正比 a c两项错误 物体所受的合外力不为零 物体的加速度不为零 b项错误 根据牛顿第二定律的分量表达式fx max和fy may可知 d项正确 答案 d 解析 以人为研究对象受两个力的作用 竖直向上的支持力n和向下的重力 匀减速向上运动 说明加速度方向向下 由牛顿第二定律的同向性 可知mg n ma n m g a 60 10 5 n 300n 由牛顿第三定律知 人对升降机的压力为300n 答案 300n 学法指导 同向性在列动力学方程时 显得极为重要 有些学生对合力的求解搞不清 通过 同向性 我们知道 应该是以与加速度同向的力减去与加速度反向的力 这样保证了f ma的同向性 这里的同向性是指加速度与合外力的关系 不是速度方向与合外力方向的关系 速度与合外力的方向可能相同 相反 成一定夹角 且合外力与速度不存在数值关系 2 同时性 牛顿第二定律是一条瞬时规律 f合 ma对运动过程中的每一瞬间都是成立的 因此加速度的大小和方向都是随合外力的变化而变化 某一时刻的加速度只决定于这一时刻的合外力 跟这一时刻前后的合外力无关 a和f同时产生 同时变化 同时消亡 例4 经典题 如图所示 弹簧左端固定 右端自由伸长到o点并系住物体m 现将弹簧压缩到a点 然后释放 物体一直可以运动到b点 如果物体受到的摩擦力恒定 则 a 物体从a到o先加速后减速b 物体从a到o加速 从o到b减速c 物体运动到o点时 所受合力为零d 以上说法都不对 解析 物体从a到o的运动过程中 初始阶段弹力大于摩擦力 合力方向向右 在a点弹力最大 合力最大 随后物体向右运动 弹力逐渐减小 合力减小 根据牛顿第二定律 可知物体的加速度向右且逐渐减小 加速度与速度同向 所以初始阶段物体做加速度减小的加速运动 当物体运动至a o间的某点 设为c点 时 弹力减小到与阻力相等 合力为零 加速度为零 速度达到最大 此后随着物体继续向右运动 弹力进一步减小 至o点弹力为零 接着弹力向左且逐渐增大 所以物体达o点以后合力的方向向左且逐渐增大 根据牛顿第二定律 加速度向左 且逐渐增大 加速度与速度反向 物体做加速度逐渐增大的减速运动 应选a项 答案 a 3 同体性 同体性 是指牛顿第二定律中的f合 m a是针对同一物体或同一个系统而言 例5 如图所示 质量为2m的物块a与水平地面间的摩擦可忽略不计 质量为m的物块b与地面动摩擦因数为 在已知水平推力f作用下 ab一起做加速运动 a和b的作用力为 例6 如图所示 底板光滑的小车上 用两个量程为20n 完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块 在水平地面上 当小车做匀速直线运动时 两弹簧秤的示数均为10n 当小车做匀加速直线运动时 弹簧秤甲的示数为8n 这时小车运动加速度的大小是 a 2m s2b 4m s2c 6m s2d 8m s2 方法二当小车匀速运动时 两弹簧秤的示数各为10n 合力为零 当小车匀加速运动时 甲的示数为8n 则乙的示数将变为12n 合力为4n 由牛顿定律 得a f m 4m s2 答案 b 学法指导 本题错因表现在对底板光滑的小车 物块没有摩擦力作用 对弹簧秤甲的示数变为8n 那么弹簧秤乙的示数应为多少不知如何求解 导致多选了错误的结论 这里两只弹簧相同 小车长度不变 必然存在两次两弹簧秤的伸长量总和保持不变 据此就可以求出弹簧秤乙的示数 最终选定正确结论 这里 应当区别弹簧秤与弹簧 触类旁通 一质量为5kg的物体置于水平桌面上 第一次用10n的水平力拉它 产生1m s2的加速度 若改用20n的水平力去拉它 产生的加速度多大 错解 由a f 知a 2m s2 正解 对物体沿水平方向上受力分析 可知f1 f ma1 f2 f ma2 代入f1 10n f2 20n a1 1m s2 m 5kg 得a 3m s2 答案 3m s2 答案 bd 应用牛顿第二定律解题须注意以下几点 一 分析物体受力时 应结合物体的存在状态 例1 原来做匀速运动的升降机内 有一被伸长的弹簧拉住的 具有一定质量的物体a静止在地板上 如图所示 现发现a突然被弹簧拉向右方 由此可以判断 此时升降机运动的可能是 a 加速上升b 减速上升c 加速下降d 减速下降 解析 原来与匀速运动的升降机相对静止 说明物块在水平方向受到f弹和f静 且f弹 f静 竖直方向mg n 突然被拉向右方 说明f合 0 由同向性知f合向右 此时 f静变为滑动摩擦力f 即f弹 f 突然 属瞬时问题 f弹未来得及变化 而f n 由此可见要转换研究 方向 即竖直方向n mg 且n 变小 故fy合 mg n ma 即加速度方向向下 可能的运动状态为b c项 答案 bc 二 分清内力和外力 例2 创新题 如图甲 乙所示 甲 乙两车都在光滑的水平面上 两小车的质量都是m 人的质量都是m 图甲中人推车 图乙中人拉绳子的力都是f 绳与轮的质量和摩擦均不计 图乙中人与小车相对静止 对于甲 乙两车的加速度大小说法正确的是 方法二以m与m组成的系统整体为研究对象 受到的外力为mg mg与桌面支持力n f与f 是系统内力不考