高三一轮复习——牛顿第二定律应用(一)

物 理 学 科 教 学 案 本学期第 17 课时本单元第 2 课时授课日期 课题 牛顿第二定律应用 一 主备人 杨成林 审核人 于海云 学习目标 1 理解牛顿第二定律的内容 表达式及性质 2 会应用牛顿第二定律解决瞬时问题 3 能够理解图像的物理意义 并结合牛顿运动定律求解问题 4 知道单位制的知识 教 学 过 程 及 内 容 考点一 牛顿第二定律的理解 知识点分析 1 内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成 跟它的质量成 加速度 的方向跟 相同 2 表达式 3 理解 矢量性公式F ma是矢量式 任一时刻 F与a总是同向 瞬时性 a与F对应同一时刻 即a为某时刻的加速度时 F为该时刻物体所 受的合外力 因果性F是产生加速度a的原因 加速度a是F作用的结果 同一性 有三层意思 1 加速度a是相对同一个惯性系的 一般指地面 2 F ma中 F m a对应同一个物体或同一个系统 3 F ma中 各 量统一使用国际单位 独立性 1 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F ma 2 物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 3 分力和加速度在各个方向上的分量也满足F ma 即 Fx max Fy may 例题 1 由牛顿第二定律表达式F ma可知 A 质量m与合外力F成正比 与加速度a成反比 B 合外力F与质量m和加速度a都成正比 C 物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致 D 物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比 跟它的质量m成反比 例题 2 如图所示 弹簧左端固定 右端自由伸长到 O 点并系住质量为 m 的物体 现将弹簧压缩 到 A 点 然后释放 物体可以一直运动到 B 点 如果物体受到的阻力恒定 则 A 物体从 A 到 O 先加速后减速 B 物体从 A 到 O 做加速运动 从 O 到 B 做减速运动 C 物体运动到 O 点时 所受合力为零 D 物体从 A 到 O 的过程中 加速度逐渐减小 重点提示 考点二 牛顿第二定律的瞬时性 知识点分析 加速度与合外力具有瞬时对应关系 二者总是同时产生 同时变化 同时消 失 具体可简化为以下两种模型 例题 3 如图所示 物块 1 2 间用刚性轻质杆连接 物块 3 4 间用轻质弹簧相连 物块 1 3 质量为 m 物块 2 4 质量为 M 两个系统均置于水平放置的光滑木板上 并处于静止状态 现将两木板沿水平方向突然抽出 设抽出后的瞬间 物块 1 2 3 4 的加速度大小分别为 a1 a2 a3 a4 重力加速度大小为 g 则有 A a1 a2 a3 a4 0 B a1 a2 a3 a4 g C a1 a2 g a3 0 a4 g D a1 g a2 g a3 0 a4 g m M M m M M m M M 例题 4 如图所示 A B两小球分别连在弹簧两端 B端用细线固定在倾角为 30 的光滑斜面上 A B两小球的质量分别为mA mB 重力加速度为g 若不计弹簧质量 在线被剪断瞬间 A B 两球的加速度分别为 A 都等于 B 和 0 g 2 g 2 C g和 0 D 0 和g mA mB 2mB mA mB 2mB 重点提示 考点三 动力学中的图象问题 1 动力学中常见的图象v t图象 x t图象 F t图象 F a图象等 2 解决图象问题的关键 1 看清图象的横 纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是 否从零开始 2 理解图象的物理意义 能够抓住图象的一些关键点 如斜率 截距 面积 交点 拐点等 判断物体的运动情况或受力情况 再结合牛顿运动定律求解 例 5 受水平外力F作用的物体 在粗糙水平面上做直线运动 其v t图线如图所示 则 A 在 0 t1内 外力F大小不断增大 B 在t1时刻 外力F为零 C 在t1 t2内 外力F大小可能不断减小 D 在t1 t2内 外力F大小可能先减小后增大 考点四 力学单位制 1 单位制由 和 共同组成 2 力学单位制中的基本单位有 时间 s 3 导出单位有 等 例 6 现有下列的物理量或单位 密度 米 秒 牛顿 加速度 质量 秒 厘 米 长度 时间 千克 1 属于物理量的是 2 在国际单位制中 被选定的基本量有 3 属于国际单位制中基本单位的是 属于导出单位的是 当堂检测 1 如图所示 质量为 m 的滑块在水平面上撞向弹簧 当滑块将弹簧压缩了 x0 时速度减小到零 然后弹簧又将滑块向右推开 已知弹簧的劲度系数为 k 滑块与水平面间的动摩擦因数为 整个过程弹簧未超过弹性限度 则 A 滑块向左运动过程中 始终做减速运动 B 滑块向右运动过程中 始终做加速运动 C 滑块与弹簧接触过程中最大加速度为 m mgkx 0 D 滑块向右运动过程中 当弹簧形变量时 k mg x 物体的加速度最大 需要商讨 解决的疑 惑点 k v m 限时训练 限时训练 16 牛顿第二定律应用 一 A 组 1 关于速度 加速度 合外力之间的关系 正确的是 A 物体的速度越大 则加速度越大 所受的合外力也越大 B 物体的速度为零 则加速度为零 所受的合外力也为零 C 物体的速度为零 但加速度可能很大 所受的合外力也可能很大 D 物体的速度很大 但加速度可能为零 所受的合外力也可能为零 2 在光滑水平面上有一质量为 1 kg 的物体 它的左端与一劲度系数为 800 N m 的轻弹簧相连 右端连接一细线 物体静止时细线与竖直方向成 37 角 此时物体与水平面刚好接触但无作用力 弹簧处于水平状态 如图所示 已知 sin 37 0 6 cos 37 0 8 重力加速度 g 取 10 m s2 则下 列判断正确的是 A 在剪断细线的瞬间 物体的加速度大小为 7 5 m s2 B 在剪断弹簧的瞬间 物体所受合外力为 15 N C 在剪断细线的瞬间 物体所受合外力为零 D 在剪断弹簧的瞬间 物体的加速度大小为 7 5 m s2 3 如图所示 轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连 下端与另一质量 为M的木块2相连 整个系统置于水平放置的光滑木板上 并处于静止状态 现将 木板沿水平方向突然抽出 设抽出后的瞬间 木块1 2的加速度大小分别为 a1 a2 重力加速度大小为g 则有 A a1 g a2 g B a1 0 a2 g C a1 0 a2 g m M M D a1 g a2 m M M 编号 姓名 总分 4 2009 山东高考 某物体做直线运动的 v t 图象如图甲所示 据此判断 图乙 F 表示物体所受合力 x 表示物体的位移 所示的四个选项中正确的是 5 斜面上的物体受到平行于斜面向下的力 F 的作用 力 F 随时间变化的 图象及物体运动的 v t 图象如图所示 由图象中的信息能够求出的量或可以确定 的关系是 g 取 10 m s2 A 物体的质量 m B 斜面的倾角 C 物体与斜面间的动摩擦因数 D tan 6 如图所示 质量为 4 kg 的物体静止于水平面上 物体与水平面间的动摩擦因数 为 0 5 物体受到大小为 20 与水平方向成 37 角斜向上的拉力 F 作用时沿水 平面做匀加速运动 求物体的加速度是多大 g 取 10 m s2 B 组 7 如图所示 一小球自空中自由落下 与正下方的直立轻质弹簧接触 直 至速度为零的过程中 关于小球运动状态的下列几种描述中 正确的是 A 接触后 小球做减速运动 加速度的绝对值越来越大 速度越来越 小 最后等于零 B 接触后 小球先做加速运动 后做减速运动 其速度先增加后减小 直到为零 C 接触后 速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处 加速度为零的 地方也是弹簧被压缩