高考物理 第三章 第二单元 牛顿第二定律 动力学两类基本问题课时训练营课件.ppt

第二单元牛顿第二定律动力学两类基本问题 一 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 加速度的方向与 相同 2 表达式 3 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 动力学两类基本问题1 已知物体的受力情况来确定物体的 情况 解这类题目 一般是应用牛顿运动定律求出物体的 再根据物体的初始条件 应用运动学公式 求出物体的 情况 即求出物体在任意时刻的位置 速度 运动轨迹和时间 2 已知物体的运动情况来求物体的 情况 解这类题目 一般是应用运动学公式求出物体的 再应用牛顿第二定律求物体的 情况 三 单位制1 单位制由 和导出单位一起构成单位制 1 基本单位人为选定的基本物理量的单位 在力学中 选定 时间和 三个物理量的单位为基本单位 在物理学中共有七个基本单位 2 导出单位根据物理公式中其他物理量和 的关系 推导出的物理量的单位 基本物理量 2 在中学阶段国际单位制中的基本物理量和基本单位 牛顿第二定律的性质 1 2010年广东江门 放在水平面上的一物体重45kg 现用90n的水平推力推该物体 此时物体的加速度为1 8m s2 当物体运动后 撤掉水平推力 此时该物体的加速度大小为 a 1 8m s2b 0 2m s2c 2m s2d 1 8m s2 答案 b 牛顿运动定律在动力学问题中的应用不管哪种类型 一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度 然后再由此得出问题的答案 两类动力学基本问题的解题思路图解如下 可见 不论求解哪一类问题 求解加速度是解题的桥梁和纽带 是顺利求解的关键 答案 bc 题型一瞬时性问题 答案 见解析 规律小结分析物体在某一时刻的瞬时加速度 关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态 再由牛顿第二定律求出瞬时加速度 此类问题应注意两种基本模型的建立 1 刚性绳 或接触面 一种不发生明显形变就能产生弹力的物体 剪断 或脱离 后 弹力立即改变或消失 不需要形变恢复时间 一般题目中所给的细线 轻杆和接触面在不加特殊说明时 均可按此模型处理 2 弹簧 或橡皮绳 此种物体的特点是形变量大 形变恢复需要较长时间 在瞬时问题中 其弹力的大小往往可以看成是不变的 答案 b 题型二正交分解法的应用风洞实验室中可产生水平方向的 大小可调节的风力 现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室 小球孔径略大于细杆直径 如图所示 规律小结正交分解是一种常用的矢量运算方法 其实质是将复杂矢量运算转化为简单的代数运算 从而简捷方便地解答问题 物体在受到三个或三个以上不在同一直线上的力作用时一般都用正交分解法 首先建立合适的坐标系 将力或加速度等矢量运算转化为两个直线运动上的代数运算 处理起来既方便又直接 2 如图所示 倾斜索道与水平面夹角为37 当载人车厢沿钢索匀加速向上运动时 车厢里的人对厢底的压力为其重量的1 25倍 那么车厢对人的摩擦力为其体重的 解析 人受力如图甲所示 显然本题分解加速度更为简便 答案 b 题型三已知物体的受力情况求物体的运动情况如图所示 楼梯口一倾斜的天花板与水平面成 37 角 一装潢工人手持木杆绑着刷子由下往上粉刷天花板 工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上 大小为f 10n 刷子的质量为m 0 5kg 刷子可视为质点 刷子与天花板间的动摩擦因数为0 5 天花板长为l 4m 取sin37 0 6 g 10m s2 试求 1 刷子沿天花板向上运动的加速度 2 工人把刷子从天花板底端 速度为零 推到顶端所用的时间 答案 1 2m s2 2 2s 规律小结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 分析物体的受力情况和运动情况 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 答案 a 题型四已知物体的运动情况求物体的受力情况 答案 1 0 25 2 0 84kg s 答案 1 0 2 2 6n 3 46m 答案 cd 2 关于国际单位制的下列说法中不正确的有 a 质量是物理学中的基本物理量b 长度单位m是国际单位制中的基本单位c kg m s2是国际单位制中的导出单位d 时间的单位小时是国际单位制中的导出单位 解析 力学的基本物理量是长度 质量 时间 其对应的单位叫基本单位 其基本单位中国际制单位分别是米 千克和秒 故a对 b对 d错 由基本单位推出的其他单位叫导出单位 故c对 因此选d 答案 d 3 如图所示 一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧 其左端固定在小车上 右端与一小球相连 设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态 若忽略小球与小车间的摩擦力 则在这段时间内小车可能是 a 向右做加速运动b 向右做减速运动c 向左做加速运动d 向左做减速运动 答案 ad 4 2010年珠海模拟 一物块以某一初速度沿粗糙的斜面向上沿直线滑行 到达最高点后自行向下滑动 不计空气阻力 设物块与斜面间的动摩擦因数处处相同 图