高三物理第一轮复习 牛顿第二定律学案 新人教版

1、第二课牛顿第二定律第一个层次：基层期待高考基础知识第一，对牛顿第二定律的理解知识解释均一性公式F=ma是一个矢量公式，在任何时刻，F与a的方向相同。均衡当m是常数时，一个F被合并即时性A和F对应于同一时间，也就是说，当A是某一时刻的加速度时，F是该时刻作用在物体上的合力因果关系f是A的原因，物体的加速度是由于施加在它上面的力身份有三层含义：加速度a是相对于同一惯性系统(通常指地面)的在f=ma，F u, m u中，a对应于同一物质或体系在f=ma中，每个数量统一使用国际单位独立(1)每个作用在物体上的力所产生的加速度遵循牛顿第二定律物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和各个方向的力和加

2、速度分量也遵循牛顿第二定律，即：Fx=max，Fy=may限制(1)只适用于宏观和低速运动的物体，而不适用于微观和高速运动的粒子物体的加速度必须相对于地面静止或匀速直线运动的参考系统(惯性系统)说明：一个物体只能有一种运动状态，一个物体的运动状态只能由合力决定，不能由一个或几个力决定。我们把物体运动加速度和物体合力之间的对应关系称为牛顿第二定律。F=ma适用于运动过程中的每一个瞬间，也就是说，施加力时会产生加速度。当外力停止时，加速度消失。在恒定的外力作用下，物体有恒定的加速度。当外力随时间变化时，加速度随时间变化。力F和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式F=ma是矢量表达式，它反映了

3、加速度的方向总是与合力的方向相同，而速度的方向不一定与合力的方向相关。全力学习和应用1.如图所示，质量为3 kg的台车a放置在光滑的水平桌面上，质量为2 kg的物体b放置在台车上。现在，一个水平力f作用在物体b上，当f逐渐增加到4 N时，物体b就相对于小车a滑动。如果水平推力作用在a上，防止b相对a滑动的最大推力是多少？(让最大静摩擦力等于滑动摩擦力)分析：表明，当作用在物体上的推力小于4 N时，由于静摩擦，小车A和物体B一起加速。当推力F增加到4 N时，最大静摩擦不足以提供A的加速度，所以B和A之间会有相对滑动。让A和B之间的最大静摩擦为最大值。当F作用于B时，加速度用积分法计算，内力fma

4、x用牛顿第二定律计算F=(mA mB)aFmax=mAa当f作用在小车a上时，加速度用隔离法计算，最大推力Fmax用积分法计算，故用牛顿第二定理求得Fmax=MBa 2Fmax=(mA Mb)a2Fmax=2.4N Fmax=6N四个方程回答：北纬6度二、单位制知识解释1.定义：基本单位和派生单位共同构成单位系统。2.成分：基本单位在物理学中，通过选择几个物理量的单位，其他物理量的单位可以从物理量之间的关系中导出。这些选定的物理量称为基本量，它们的单位称为基本单位。以下是国际单位制中的七个基本物理量和国际单位制中相应的基本单位。物理数量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米饭m质量m千克(Kg

5、)公斤时间t第二s电流i安裴A热力学温度T打开欧文K光强度I，(Iv)坎德拉激光唱片物理量n，(V)莫尔摩尔力学中有三个基本单位，即米、千克和秒。导出单位：是根据物理关系从基本量导出的其他物理量的单位，如速度和加速度的单位。3.单位制在物理计算中的应用在物理计算中，如果所有已知的量都用同一单位制中的单位表示，在计算过程中不必逐个写出每个量的单位，而是直接写出结果中所寻求的物理量的单位。在计算之前，应注意将每个已知量的单位统一为同一单位系统中的单位。在物理计算中，一般采用国际单位制。说明：有时由于计算上的疏忽，无法将各种物理量的单位统一到同一个单位系统中，所以它可以通过单位运算来检查等式两边的单

6、位是否平衡，找出不平衡，并说明计算中有错误，应予以纠正。这也是检验问题解决结果的一种方法。全力学习和应用2.一个物体在2 N的外力作用下会产生0厘米/秒2的加速度，从而求出物体的质量。使用了以下不同的方法，其中单元操作是正确的，简明标准的是()A.m=Fa=kg=0.2 kgB.m=20=20千克C.m=20千克D.m=kg=20 kg分析：在进行数据运算的同时，我们也要把单元集合起来运算，每个数据都要用单元来携带。我们也可以将所有物理量统一起来，在同一个单位制下进行数据运算，这样所有的物理单位就不需要一一写出，只有单位可以写在数字之后，这是正确的，简单规范的选项d .答：d .第二层次：通过

7、技巧解读高考解决问题的技巧1.力、加速度和速度之间的关系技术说明理解力、加速度和速度之间的关系是分析物体运动过程(加速度或减速度)和建立清晰运动画面的理论基础。这也是我们掌握分析运动过程的方法，找出不同过程的转折点或分段分析复杂问题的基础。1.物体的合力和加速度之间的关系是F=ma。只要有合力，不管物体的速度是多少，就一定有加速度。只有当合力为零时，加速度才由合力的方向决定，也就是说，加速度的方向总是与合力的方向一致。然而，合力和速度之间没有直接联系。例如，不能说物体的合力和速度很大。如果合力很小，物体的速度一定很小。2.当合力与物体的速度方向相同时，物体将加速，当合力方向相反时，物体将减速。

8、3.力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，而不是维持它的原因。力产生加速度。当一个物体有加速度时，它的速度会改变，它的运动状态也会改变。合力决定加速度，加速度决定单位时间内的速度变化。加速度与速度无关。4.区分加速度的定义和确定。加速度的定义是：a=，也就是说，加速度定义为速度变化与经过时间的比率；确定加速度的公式是：a=，即加速度取决于外力和物体质量的总和。典型案例分析例如，如图所示，一个轻质弹簧的一端固定在墙上的O点上，另一端与一个小物体相连。当弹簧处于其自然长度时，物体处于B点。现在，小物体M被迫将弹簧压缩到A点，然后释放，小物体可以移动到C点静止。物体和水平地面之间的动摩擦系数是

9、恒定的。以下说法是正确的()A.物体从a到b的速度在增加，从b到c的速度在减小。B.物体从甲到乙的速度越来越小，从乙到丙的加速度是恒定的C.物体先加速，然后从甲到乙减速，再从乙到丙减速D.物体在B点的合力为零分析：一个物体在点A处受到两个力：右边的弹力F=kx和左边的摩擦力F，合力F=kx-F。在从A到B的过程中，弹性力F从最大值减小到零，而摩擦力F保持不变，因此在A和B之间存在一个位置，在该位置弹性力和摩擦力相等，合力为零。之后，合力方向从原来的右向左改变。然后在加速的同时做减速运动。在从B到C的过程中，物体受到向左的弹性力和摩擦力，弹性力越来越大，所以物体从B到C的运动是减速运动，加速度越

10、来越大，C是正确的。当物体在B点时，它受到摩擦力，合力不为零，所以D是错的。回答：c。二、力和加速度之间矢量关系的应用技术说明1.根据牛顿第二定律，F=ma，外力和加速度的方向总是相同的。解决问题时，只要你知道一个方向，你就知道另一个方向。2.巧妙灵活地计算合力是应用牛顿第二定律解决问题的基础。(1)如果物体被两个相互成角度的平行力加速，平行四边形可以直接应用规则，画出力图，然后应用数学知识如三角形的角关系(或毕达哥拉斯定理)来寻找合力。(2)如果一个物体受到多种力的作用，通常用正交分解法求合力。为了减少向量除法，解，在建立直角坐标系时，有两种方法：分解力不分解加速度。此时，加速方向通常选择为

11、x轴，垂直于加速方向的方向为y轴。因为加速度沿着x轴，合力沿着x轴，所以垂直于加速度方向，即y轴方向的分力的合力为零。可以看出，通过正交分解，复合合力可以转化为同一直线上力的简单合力。等式为：Fy=0，f-sum。加速度的分解不会分解力。该方法以某一力的方向为X轴，建立直角坐标系，将加速度分解为X轴和Y轴。当物体上的几个力相互垂直时，通常使用这种分解方法。在这种情况下，分解加速度可能比分解力更方便、更简单。典型案例分析例2如图所示，一个质量为m的人站在自动扶梯上，自动扶梯以加速度a向上减速，a与水平方向的夹角为。分析：解决方案1:以人为研究对象，应力分析如图所示，因为摩擦力Ff是需要求解的量，

12、必须沿水平方向水平向右设置。为了不分解加速度，建立了图形坐标，并指定了正方向。根据牛顿第二定律：x方向：mgsin-fn sin-Ffcos=ma y方向：mgcos-Ffcos=0这可以通过上面的两个公式来求解：FN=m(g-asin)，Ff=-macosFf为负值，表明摩擦的实际方向与假设相反，即向左水平。解决方案2:沿水平和垂直方向分解加速度a，如图所示，ax=acos ，ay=a。Sin根据牛顿第二定律：水平方向：Ff=max=macos垂直方向：mg-FN=may=masin，人受到的摩擦力为Ff=macos，水平方向向左；支撑力FN=m(g-asin)，方向为垂直向上。三、瞬时加速

13、度的分析方法技术说明随着加速度运动的物体的加速度一直在变化(大小或方向改变，或者两者都改变)，在某一时刻的加速度称为瞬时加速度。根据牛顿第二定律，加速度由合力决定，也就是说，什么样的加速度对应于它。当合力不变时，加速度也不变，当合力随时间变化时，加速度也随时间变化，瞬时力决定瞬时加速度。因此，确定瞬时加速度的关键是正确确定柔软：即绳子(或线)只能承受拉力，不能承受压力(因为绳子会弯曲)，这说明，绳子和它的物体之间的力的方向总是沿着绳子并且远离受力物体的方向。不可延伸性：也就是说，不管绳子承受多大的张力，绳子的长度保持不变。从这个特征可以看出，绳子紧张是可以变异的。2.轻弹簧和橡皮绳：中学物理中

14、的“轻弹簧”和“橡皮绳”也是理想化的模型它具有以下特点：轻：即弹簧(或橡胶绳)的质量和重力可视为等于零。从这个特性可以知道，同一弹簧两端和中间点的弹力是相等的。弹簧能承受拉力和压力(沿弹簧轴线)，橡胶绳只能承受拉力力，不能承受压力。(3)由于弹簧和橡胶绳受力，变形需要一些时间，所以弹簧和橡胶绳弹力不能突然改变。然而，当弹簧或橡胶绳被切断时，它们上的弹力立即消失。典型案例分析例3如图所示，两个质量相等的物体用一根轻弹簧连接起来，然后用一根细线悬挂在天花板上，使其静止不动。细线被切断时，两个物体的加速度是多少？分析：分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻前后的应力和运动状态，然后用牛顿第

15、二定律计算瞬时加速度。对于这样的问题，应该注意建立两个基本模型。首先，制作两个物体的应力图，根据平衡条件计算绳索或弹簧上的弹性力，即T=mg，T=2mg。切割细线后，制作两个物体的应力图，如图所示。绳子刚被割断时，弹力t立即消失，但弹簧的弹力保持不变。根据牛顿第二定律求出合力并计算瞬时加速度。在图中，M的加速度为2g向下，而m2的加速度为零。第三层次：培养关晓参加高考和全班一起训练1.在牛顿第二定律F=kma中，关于比例系数k的表述是正确的()A.在任何情况下，k等于B.k的值由质量、加速度和力决定克的值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中，k等于回答：光盘2.如图所示，模块A和

16、模块B由轻质弹簧连接。在水平张力F的作用下，它们随加速度A线性运动。设A和B的质量分别为毫安和毫安。当外力突然消失时，甲和乙的加速度分别为()A.0、0B.a、0C.- D.a 、- a分析：当F被移除时，A的力没有变化，所以AA=A，B被向左的弹力AB=-=-A加速答：d .3.放置在平滑水平面上的物体由三个水平恒力平衡。如图所示，已知F2和F3是垂直的，在三个力中，如果移除F物体，加速度将为2.5 m/s2，如果移除F2物体，加速度将为0.5 m/s2，如果移除F3物体，加速度将为()A.1. 5m/s2B.2.0 m/s2C.2.5 m/s2D.不确定分析：这个主题是在并发力的作用下物体平衡和动力学的结合。解决问题的关键是：(1)正确理解物体受到三个力作用时物体平衡的含义：任意两个力的合力在大小和方向上等于第三个力，即F=F。(2)当移除任何力时，物体的合力等于移除的力，即