高一物理牛顿第二定律人教版知识精讲

高一物理牛顿第二定律人教版【同步教育信息】一. 本周教学内容第三节 牛顿第二定律（习题课）二. 知识要点理解牛顿第二定律的意义，会用牛顿第二定律解题；进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析，掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法，学会综合应用牛顿运动定律和运动学公式解决动力学两类问题。三. 学习中注意点1. 动力学的两类基本问题（1）根据物体的受力情况，确定物体的运动情况。基本思路是：利用牛顿第二定律求出物体的加速度a；再利用运动学的有关公式求出速度和位移等。（2）根据物体的运动情况，确定物体的受力情况，其基本思路是：分析物体的运动情况，选用运动学公式求出物体的加速度；再由牛顿第二定律求出力。（3）解题中加速度的桥梁作用见图151图151（4）两类问题的意义：已知物体受力情况，由牛顿定律确定其运动情况如航天飞行器，由发动机决定受力情况，从而确定运动情况。已知物体运动情况，确定受力情况，如观测到天体运行规律，确定天体与周围天体的作用情况，探索未知天体情况。2. 应用牛顿运动定律的解题步骤（1）确定研究对象（解题时要明确地写出来）可根据题意选某物体（题设情景中有多个物体时更应注意），也可以选一个或几个相关物体（存在相互作用的物体）为一个系统作为研究对象，所选研究对象应是受力或运动情况清楚便于解题的物体。有的物体虽是涉及到的对象，但受力情况或运动情况不能直接求出解，通过牛顿第三定律，取相作用的物体作研究对象。（2）全面分析研究对象的受力情况，正确画出受力示意图，一般按力的性质依次分析物体受力情况。根据力的平行四边形定则或正交分解法求合力（由牛顿第二定律求出加速度）。（3）全面分析研究对象的运动情况，画出过程示意图，找出前后过程的联系。（4）利用牛顿运动定律求解（5）讨论结果【典型例题】例1 如图152所示，放在水平面上的物体质量为，受到一个斜向下的与水平方向成角的推力的作用，从静止开始运动。已知物体与水平面间的摩擦因数为，取。（1）求物体与末速度和内发生的位移。（2）若末撤去推力，物体在水平面上运动的总位移是多少米？图152解：取物体为研究对象。由于物体只能沿水平面运动，取水平向右为轴正向，竖直方向为轴，物体受四个力分别是重力，推力，地面的支持力，摩擦力，加速度为分解为和 把（3）（2）代入（1）解得 图153（2）末撤去推力，物体受力情况如图154所示图154 解方程组得 总位移 例2 一辆载重汽车，总质量是，从静止起开上一山坡，山坡的坡度为（每前进长高）若汽车是匀加速行驶，经后速度达到，摩擦阻力是车重的倍，求汽车上坡时牵引力多大？（取）图155解：取汽车为研究对象，受力如图示把重力分解为方向，方向的分力。 由（3）得 代入（2）且 例3 物体以初速度竖直向上抛出，到最高点后返回到抛出点。设运动中所受空气阻力大小不变，为重力的倍。求物体往返时间。 （a） （b） 图156解：物体上升时受力如图156所示 下落时 【模拟试题】1. 质量为的木块位于粗糙水平面上，若用大小为的力水平拉木块，其加速度为。当拉力方向不变，大小变为时木块的加速度为，则（ ）A. B. C. D. 2. 如图157所示底板光滑的小车上用两个量程为完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为的物块，在水平地面上，当小车作匀速直线运动时，两弹簧秤示数均为。当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数。这时小车运动的加速度大小是（ ）图157A. B. C. D. 3. 某消防队员从一平台上跳下，下落后双脚触地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降了，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（ ）A. 自身所受重力的2倍 B. 自身所受重力的5倍C. 自身所受重力的8倍 D. 自身所受重力的10倍4. 如图158所示，一根轻弹簧的一端系着一个物体，手拉弹簧的另一端，使弹簧和物体一起在光滑水平面上向右做匀加速直线运动，当手突然停止后的短时间内，物体可能的运动是（ ）图158A. 物体继续向右加速运动 B. 物体开始向右匀速运动C. 物体先加速后减速向右运动 D. 物体先减速后加速向右运动5. 放在光滑水平面上的物体受三个水平力作用处于静止状态，已知垂直于。若三个力中去掉，物体产生的加速度大小为；若去掉，物体产生的加速度大小为；若去掉则物体产生的加速度大小为（ ）A. B. C. D. 6. 一物块从倾角为，长为的斜面的顶端由静止开始下滑，物块与斜面间的动摩擦因数为，求物块滑到斜面底端所需时间。7. 总质量为的热气球，以速度匀速下降，为了阻止继续下降，在时刻，从热气球下释放一个质量为的砂袋，若空气阻力不计，气球浮力不变。（1）热气球经多长时间停止下降？（2）此时砂袋的速度多大？8. 质量为的斜面体，放于粗糙水平地面上，斜面倾角为。质量为的物块与斜面间摩擦因数为，物块沿斜面匀加速下滑时，斜面体保持静止不动，斜面体受到地面的静摩擦力多大？什么方向？图1599. 已知质量为的木块在大小为的水平拉力作用下沿粗糙水平面作匀加速直线运动，加速度为。（1）求木块与水平面间摩擦因数是多少？（2）若在木块上再加一个推力，保持木块的加速度不变，求此推力与水平拉力的夹角多大？10. 如图1510所示质量为的小球穿在倾角等于的斜杆上，