高考物理大一轮复习 第03章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题课件 新人教版.ppt

牛顿运动定律 第三章 第二讲牛顿第二定律两类动力学问题 栏 目 导 航 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 f 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 合力方向 ma 惯性 匀速直线 宏观 5 加速度与合外力的方向一定相同吗 速度与合外力的方向一定相同吗 提示 一定 不一定 6 力学单位制 1 单位制 由 单位和 单位共同组成 2 基本单位 基本物理量的单位 力学中的基本物理量有三个 分别是质量 时间和 它们的国际单位分别是千克 kg 秒 s 和 3 导出单位 由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位 基本 导出 长度 米 m 1 动力学两类基本问题 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运动定律列方程求解 具体逻辑关系如图 3 1 教材 用牛顿运动定律解决问题 二 中例1 你能否求出物体与地面间的动摩擦因数 提示 f fn mg 0 21 2 本例中 若6 4n的拉力方向与水平成37 角斜向上 其它条件不变求 物体在4s末的速度和4s内的位移 若在4s末撤去拉力 物体再经过多长时间停下来 1 判断正误 1 物体所受合外力越大 加速度越大 2 物体所受合外力越大 速度越大 3 物体在外力作用下做匀加速直线运动 当合外力逐渐减小时 物体的速度逐渐减小 4 物体的加速度大小不变一定受恒力作用 5 力的单位牛顿 简称牛 属于导出单位 答案 1 2 3 4 5 2 多选 关于运动状态与所受外力的关系 下面说法中正确的是 a 物体受到恒定的力作用时 它的运动状态不发生改变b 物体受到不为零的合力作用时 它的运动状态要发生改变c 物体受到的合力为零时 它一定处于静止状态d 物体的运动方向与它所受的合力的方向可能相同答案 bd 答案 bd 4 人教版必修1p78第5题 水平路面上质量是30kg的手推车 在受到60n的水平推力时做加速度为1 5m s2的匀加速运动 如果撤去推力 车的加速度的大小是多少 g 10m s2 答案 0 5m s2 5 粤教版必修1p92例1 交通警察在处理交通事故时 有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹来判断发生事故前汽车是否超速 在限速为40km h的大桥路面上 有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故 交通警察在现场测得该车在路面的刹车痕迹为12m 已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0 6 请判断这辆汽车是否超速 g取10m s2 答案 超速 1 对牛顿第二定律的理解 2 应用牛顿第二定律求瞬时加速度的技巧在分析瞬时加速度时应注意两个基本模型的特点 1 轻绳 轻杆或接触面 不发生明显形变就能产生弹力的物体 剪断 或脱离 后 其弹力立即消失 不需要形变恢复时间 2 轻弹簧 轻橡皮绳 两端同时连接 或附着 有物体的弹簧或橡皮绳 特点是形变量大 其形变恢复需要较长时间 在瞬时性问题中 其弹力的大小往往可以看成保持不变 2018 湖北八校联考 如图所示 小物块从足够长的粗糙斜面体顶端匀加速下滑 现分别对小物块进行以下两种操作 施加一个竖直向下的恒力f 在小物块上再放一个重量等于f的物块且两者保持相对静止 已知小物块继续下滑的过程中 斜面体始终静止 则下列判断正确的是 a 操作 和 中小物块都仍做匀加速运动且加速度不变b 操作 和 中斜面体受到地面的支持力不相等c 操作 和 中斜面体受到地面的摩擦力相等d 操作 和 中斜面体受到地面的支持力和摩擦力都不相等 c 应用牛顿第二定律解题的常用方法 1 矢量合成法若物体只受两个力作用 应用平行四边形定则求这两个力的合力 再由牛顿第二定律求出物体加速度的大小 加速度的方向就是物体所受合外力的方向 2 正交分解法正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法 是一种常用的矢量运算方法 其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算 方便解题 它是解牛顿运动定律题目最基本的方法 物体在受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时 一般用正交分解法 如图所示 位于光滑固定斜面上的物块p受到一水平向右的推力f的作用 已知物块p沿斜面加速下滑 现保持f的方向不变 使其减小 则加速度 a 一定变小b 一定变大c 一定不变d 可能变小 可能变大 也可能不变 b 2015 海南卷 多选 如图 物块a b和c的质量相同 a和b b和c之间用完全相同的轻弹簧s1和s2相连 通过系在a上的细绳悬挂于固定点o 整个系统处于静止状态 现将细绳剪断 将物块a的加速度记为a1 s1和s2相对原长的伸长分别为 l1和 l2 重力加速度大小为g 在剪断瞬间 a a1 3gb a1 0c l1 2 l2d l1 l2 ac 求解瞬时性加速度问题的注意事项 1 物体的受力情况和运动情况是时刻对应的 当外界因素发生变化时 需要重新进行受力分析和运动分析 2 加速度可以随着力的突变而突变 而速度的变化需要一个积累的过程 不会发生突变 如图所示 a b为两根轻质弹簧 它们的劲度系数分别为ka 1 103n m kb 2 103n m 原长分别为la 6cm lb 4cm 在两弹簧中间连接物体a 下端悬挂物体b 两物体质量均为1kg 现物体与弹簧保持静止 重力加速度为g 10m s2 则 a 弹簧a下端受的拉力为10nb 弹簧a的长度为7cm 弹簧b的长度为4 5cmc 若剪断弹簧b 这一瞬间a物体的加速度为gd 若剪断弹簧a 这一瞬间b物体的加速度为g c 1 如图所示 小车上有一个定滑轮 跨过定滑轮的绳一端系一重球 另一端系在弹簧秤上 弹簧秤固定在小车上 开始时小车处于静止状态 当小车匀加速向右运动时 与静止状态相比较 下述说法中正确的是 a 弹簧秤读数变大 小车对地面压力变大b 弹簧秤读数变大 小车对地面压力变小c 弹簧秤读数变大 小车对地面的压力不变d 弹簧秤读数不变 小车对地面的压力变大 c c 1 两个关键 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 两种方法 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 答案 20m s 解决两类动力学问题的关键是确定好研究对象 分别进行运动分析得出加速度a 由受力分析得f合 列f合 ma关系式 为了测试某汽车的刹车性能 驾驶员驾驶汽车以108km h的速度在干燥的平直公路上匀速行驶 某时刻驾驶员收到刹车指令 经过一段短暂的反应时间后开始刹车 当车停止后 经测量发现 从驾驶员接到刹车指令到车停下来 汽车行驶的距离为90m 若用同样的方法测试该汽车在雨天的刹车性能 则汽车需要行驶156m的距离才能停下来 已知雨天时轮胎与地面间的动摩擦因数为轮胎与干燥地面间动摩擦因数的一半 若两次刹车过程中驾驶员的反应时间相同 试求该驾驶员的反应时间 答案 0 8s 3 2016 课标全国卷 多选 两实心小球甲和乙由同一种材料制成 甲球质量大于乙球质量 两球在空气中由静止下落 假设它们运动时受到的阻力与球的半径成正比 与球的速率无关 若它们下落相同的距离 则 a 甲球用的时间比乙球长b 甲球末速度的大小大