第三单元第7讲牛顿第二定律两类动力学问题(教师版

1、第三单元 第7讲牛顿第二定律 两类动力学问题一、学习目标：1、对牛顿第二定律的理解；2、动力学的两类基本问题。二、考点分析：考点一、对牛顿第二定律的理解矢量性公式Fma是矢量式，任一时刻，F与a总同向瞬时性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)Fma中，F、m、a对应同一个物体或同一个系统；(3)Fma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Fma(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和

2、(3)力和加速度在各个方向上的分量也满足Fma即Fxmax，Fymay【例1】 (2010上海11)将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体()A刚抛出时的速度最大 B在最高点的加速度为零C上升时间大于下落时间 D上升时的加速度等于下落时的加速度规范思维【例2】 (2009宁夏理综20)如图4所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()图4A物块先向左运动，再向右运动 B物块向左运动，速度逐渐增大

3、，直到做匀速运动C木板向右运动，速度逐渐变小，直到做匀速运动D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零规范思维 针对训练1 (2009上海综合7) 图5如图5所示为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是()经过B点时，运动员的速率最大经过C点时，运动员的速率最大从C点到D点，运动员的加速度增大从C点到D点，运动员的加速度不变A B C D二、动力学的两类基本问题1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

4、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【例3】 如图6所示，一质量为m的物块放在水平地面上现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离x后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数为，求：(1)撤去F时，物块的速度大小；(2)撤去F后，物块还能滑行多远图6规范思维【例4】 (2010安徽理综22)质量为2 kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段

5、时间后撤去F，其运动的vt图象如图7所示g取10 m/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)010 s内物体运动位移的大小 图7规范思维针对训练2 (2009江苏13)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度H64 m，求飞行器所受阻力f的大小(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h.(3)为了使飞行器不致坠落到地面，

6、求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.【核心考点突破】例1 A最高点速度为零，物体受重力，合力不可能为零，加速度不为零，故B项错上升时做匀减速运动，ha1t，下落时做匀加速运动，ha2t，又因为a1，a2，所以t1t2，故C、D错误根据能量守恒，开始时只有动能，因此开始时动能最大，速度最大，故A项正确规范思维物体的加速度与合外力存在瞬时对应关系；加速度由合外力决定，合外力变化，加速度就变化例2 BC由题意可知，当撤去外力，物块与木板都有向右的速度，但物块速度小于木板的速度，因此，木板给物块的动摩擦力向右，使物块向右加速，反过来，物块给木板的动摩擦力向左，使木板向右减速运动，直到它们速度相

7、等，没有了动摩擦力，二者以共同速度做匀速运动，综上所述，选项B、C正确规范思维正确建立两物体的运动情景，明确物体的受力情况，进而确定加速度的大小方向，再进行运动状态分析例3 (1) (2)(1)x解析(1)设撤去F时物块的速度大小为v，根据牛顿第二定律，物块的加速度a又由运动学公式v22ax，解得v (2)撤去F后物块只受摩擦力，做匀减速运动至停止，根据牛顿第二定律，物块的加速度ag由运动学公式v2v22ax，且v0解得x(1)x规范思维本题是已知物体的受力情况，求解运动情况，受力分析是求解的关键如果物体的加速度或受力情况发生变化，则要分段处理，受力情况改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量多过

8、程问题画出草图有助于解题例4 (1)0.2(2)6 N(3)46 m解析(1)设物体做匀减速直线运动的时间为t2、初速度为v20、末速度为v2t、加速度为a2，则a22 m/s2设物体所受的摩擦力为Ff，根据牛顿第二定律，有Ffma2Ffmg联立得0.2(2)设物体做匀加速直线运动的时间为t1、初速度为v10、末速度为v1t、加速度为a1，则a11 m/s2根据牛顿第二定律，有FFfma1 联立得Fmgma16 N(3)解法一由匀变速直线运动位移公式，得xx1x2v10t1a1tv20t2a2t46 m解法二根据vt图象围成的面积，得x(t1v20t2)46 m规范思维本题是牛顿第二定律和运动图象的综合应用本题是已