【立体设计】高考生物理 第3章 第2讲 牛顿第二定律知识研习 新人教版.ppt

牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟作用力成 跟物体的质量成 2 表达式 3 力的单位 当质量m的单位是 加速度a的单位是时 力f的单位就是n 即1kg m s2 1n 正比 反比 f ma kg m s2 4 物理意义 反映物体运动的加速度大小 方向与所受合外力的瞬时对应关系 5 牛顿第二定律的适用范围 牛顿第二定律只适用于参考系 相对地面静止或匀速直线运动的参考系 牛顿第二定律只适用于物体 相对于分子 原子 运动 远小于光速 的情况 惯性 宏观 低速 即时巩固解析为教师用书独有 考点一对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的关系 着重解决了加速度的大小 方向和决定因素的问题 对于牛顿第二定律 应从以下几方面加深理解 案例1 如图 a b 所示 图中细线均不可伸长 物体均处于平衡状态 如果突然把两水平细线剪断 求剪断瞬间小球a b加速度的大小 已知 解析 对a球进行受力分析 如下图 a 剪断线后 小球将做圆周运动 则剪断瞬间小球的加速度a1方向沿圆周切线方向 其大小对b球进行受力分析 水平细线剪断瞬间 b球受重力g和弹簧弹力f 且大小不变 如图 b 所示 则f2 mbgtan 所以b球的加速度a2方向水平向右 大小a2 gtan 答案 gsin gtan 技巧点拨 1 力和加速度的瞬时对应性是高考的重点 物体的受力情况应符合物体的运动状态 当外界因素发生变化 如撤力 变力 断绳等 时 需重新进行运动分析和受力分析 切忌想当然 2 对于细绳和轻弹簧 包括弹性绳 细绳弹力和接触面的弹力可以发生突变而弹簧弹力不能发生突变 3 绳断后 球只受两个力的作用 故采用了合成法 即时巩固1 如图所示 在光滑的水平面上 质量分别为m1和m2的木块a和b之间用轻弹簧相连 在拉力f作用下 以加速度a做匀加速直线运动 某时刻突然撤去拉力f 此瞬时a和b的加速度为a1和a2 则 a a1 a2 0b a1 a a2 0 解析 首先研究整体 求出拉力f的大小f m1 m2 a 突然撤去f 以a为研究对象 由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变 所以a物体受力不变 其加速度a1 a 以b为研究对象 在没有撤去f时有 f f m2a 而f m1 m2 a 所以f m1a 答案 d 考点二应用牛顿第二定律的解题步骤1 明确研究对象 根据问题的需要和解题的方便 选出被研究的物体 2 进行受力分析和运动状态分析 画好受力分析图 明确物体的运动性质和运动过程 3 选取正方向或建立坐标系 通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向 4 求合外力f合 5 根据牛顿第二定律f合 ma列方程求解 必要时还要对结果进行讨论 技巧提示 1 牛顿第二定律f ma在确定a与m f的数量关系的同时 也确定了三个量间的单位关系 因为此式为矢量式 所以也确定了a和f间的方向关系 2 应用牛顿第二定律求a时 可以先求f合 再求a 还可以先求各个力的加速度 再合成求出合加速度 案例2 2010 福建理综 质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上 物体与地面间的动摩擦因数为0 2 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等 从t 0时刻开始 物体受到方向不变 大小呈周期性变化的水平拉力f的作用 f随时间t的变化规律如图所示 重力加速度取g 10m s2 则物体在t 0至t 12s这段时间的位移大小为 a 18mb 54mc 72md 198m 答案 b 即时巩固2 2010 安徽理综 质量为2kg的物体在水平推力f的作用下沿水平面做直线运动 一段时间后撤去f 其运动的v t图象如图所示 取g 10m s2 求 1 物体与水平面间的动摩擦因数 2 水平推力f的大小 3 0 10s内物体运动位移的大小 解析 此题考查牛顿运动定律的应用和运动学知识 1 设物体做匀减速直线运动的时间为 t2