2025届新高考物理热点精准复习 牛顿第二定律的基本应用

2025届新高考物理热点精准复习

牛顿第二定律两类动力学问题【学习目标】1.理解牛顿第二定律．2.理解合力、加速度、速度之间的决定关系．3.会解决两类动力学问题和多过程问题．【知识框架】【目录】活动一理解牛顿第二定律活动二理解合力、加速度、速度之间的决定关系活动三求解两类动力学问题活动四求解多过程问题Part1理解牛顿第二定律活动一理解牛顿第二定律1.内容物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.公式F＝ma。各物理量均用国际单位制中的单位即3.理解

1）矢量性：表达式F合=ma是一个矢量式，加速度和力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向由合力的方向决定2）瞬时性：物体的加速度跟它所受到的合力之间存在着瞬时对应关系，加速度与合力同时产生，同时消失，同时变化3）因果性：力是产生加速度的原因，质量是物体惯性大小的唯一量度，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果4）同一性：（1）加速度a相对同一惯性系（一般指地面）；（2）F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统；（3）F＝ma中，各量统一使用国际单位制单位5）相对性：定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或匀速直线运动的物体为参考系所量度的，即定律仅在惯性系中成立6)独立性：（1）分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即，（2）物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和；3.2.1-1牛顿第二定律活动一理解牛顿第二定律4.解题步骤1）选对象2）析受力3）建坐标4）处理力（正交分解法）5）列方程6）解与检5.方法

1）合成法：当物体只受两个力的作用而做变速运动时，通常根据加速度方向和合外力方向一致，用平行四边形定则先确定合外力后求解2）正交分解法：当物体受多个力作用时，通常采用正交分解法分析牛顿第二定律问题。,为了减少矢量的分解，建立坐标轴时，确定x轴正方向有两种方法：（1）分解力不分解加速度，此时一般规定a方向为x轴正方向；（2）分解加速度不分解力，此种方法以某个方向为x正方向，加速度分解到x轴和y轴上3.2.1-1牛顿第二定律例1.如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的(

)A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向活动一理解牛顿第二定律D

例2.如图所示，静止的长方体铁箱内用细绳a、b系着小球，绳a倾斜向上、绳b平，用传感器测得两绳的拉力分别为Fa、Fb.若观测到Fa不变、Fb变小，小球相对铁箱的位置保持不变，则铁箱的运动情况可能是(

)A.向左加速B.向右加速C.向上加速D.向下加速

活动一理解牛顿第二定律B例3.如图所示，A、B两小球分别用轻质细绳L1和轻弹簧系在天花板上，A、B两小球之间用一轻质细绳L2连接，细绳L1、弹簧与竖直方向的夹角均为θ，细绳L2水平拉直，现将细绳L2剪断，则细绳L2剪断瞬间，下列说法正确的是(

)A.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶1B.细绳L1上的拉力与弹簧弹力之比为1∶cos2θC.A与B的加速度之比为1∶1D.A与B的加速度之比为cosθ∶1活动一理解牛顿第二定律DPart2理解合力、加速度、速度之间的决定关系活动二理解合力、加速度、速度之间的决定关系(1)合力和物体的质量共同决定加速度．(2)加速度和初速度共同决定运动性质．合力与初速度同向时，物体加速运动；合力与初速度反向时，物体减速运动；合力与初速度不共线时，物体做曲线运动．(3)物体合力变化的瞬间，加速度立即变化，而由于惯性，速度不会立即产生变化．3.2.1-2牛顿第二定律中物理量之间的关系活动二理解合力、加速度、速度之间的决定关系例4.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力，且原来作用在质点上的力不发生改变，则(

)A．质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B．质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C．质点加速度的方向有时与该恒力的方向相同D．质点单位时间内速率的变化量总是不变B即时训练4.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先做加速运动后做减速运动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，加速度逐渐减小活动二理解合力、加速度、速度之间的决定关系APart3求解两类动力学问题

3.2.3-1解决动力学两类问题的两个关键点活动三求解两类动力学问题活动三求解两类动力学问题例5.如图所示为四旋翼无人机，它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器，目前得到越来越广泛的应用．一架质量m＝2kg的无人机，其动力系统所能提供的最大升力F＝36N，运动过程中所受空气阻力大小恒为f＝4N．g取10m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始，以最大升力竖直向上起飞，求在t＝5s时离地面的高度h；(2)当无人机悬停在距离地面高度H＝100m处，由于动力设备故障，无人机突然失去升力而坠落，求无人机坠落地面时的速度v.(1)h＝75m.(2)v＝40m/s.活动三求解两类动力学问题例6.一质量为m＝2kg的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以a＝2.5m/s2的加速度匀加速下滑．如图所示，若用一水平向右的恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2s内能沿斜面运动位移x＝4m．求：(g取10m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；(2)恒力F的大小.即时训练5.如图所示，在竖直平面内建立直角坐标系xOy，该平面内有AM、BM、CM三条光滑固定轨道，其中A、C、M三点处于同一个圆上，C是圆上任意一点，A、M分别为此圆与y轴、x轴的切点，B点在y轴上且在A点上方，O′为圆心．现将a、b、c三个小球分别从A、B、C点同时由静止释放，它们将沿轨道运动到M点．如所用时间分别为tA、tB、tC，则tA、tB、tC的大小关系是(

)A．tA<tC<tBB．tA＝tC<tBC．tA＝tC＝tBD．由于C点的位置不确定，无法比较时间大小关系活动三求解两类动力学问题B活动三求解两类动力学问题“等时圆”模型Part4求解多过程问题活动四求解多过程问题

3.2.4-1多过程问题的关键点1.定义当题目给出的物理过程较复杂，由多个过程组成时，要明确整个过程由几个分过程组成，将过程合理分段，找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程2.联系点前一过程的末速度是后一过程的初速度，另外还有位移关系等3.注意由于不同过程中力发生了变化，所以加速度也会发生变化，所以对每一过程都要分别进行受力分析，分别求加速度活动四求解多过程问题例7.有一个冰上滑木箱的游戏节目，规则是：选手们从起点开始用力推箱一段时间后，放手让箱向前滑动，若箱最后停在有效区域内，视为成功；若箱最后未停在有效区域内就视为失败．其简化模型如图所示，AC是长度为L1＝7m的水平冰面，选手们可将木箱放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推木箱，BC为有效区域．已知BC长度L