湖南人教新课标高中总复习第1轮物理第3章第2讲牛顿第二定律力学单位制

1、第2讲,牛顿第二定律 力学单位制,1牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同其数学表达式为F合ma；它反映了加速度与合外力和质量的关系 2力学单位制：物理单位分为基本单位和导出单位，它们一起组成了单位制在国际单位制中，七个基本单位是：,1怎样理解牛顿第一定律和牛顿第二定律的关系？ 解答：(1)牛顿第一定律不是由实验直接得出的，而是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量的实验现象进行抽象推理而来的；牛顿第二定律是由实验直接可以得出的 (2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想

2、情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和加速度的关系：Fma.,2怎样深入理解牛顿第二定律？ 解答：牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们应从不同角度、多层次、系统化地理解其内涵： (1)矢量性：加速度与合外力都是矢量，两者方向总是相同的 (2)瞬时性：加速度与合外力同时产生，同时变化，同时消失，是瞬时对应的规律 (3)同体性：加速度与合外力是反映同一物体的两个物理量,(4)独立性：作用于物体上的每个力各自产生加速度都遵循牛顿第二定律，而物体的合加速等于每个力产生的加速度的矢量和 (5)相对性：物体的加速度是相对地面等惯性参考系而言的,3单位制的应用与作用 解答：(1)应用：为了

3、度量的统一，一般国际统一使用国际单位制；解题中也统一为国际单位制 (2)作用：用单位可以判断公式推导是否正确，从单位可以猜测量与量的关系,4力和运动关系的分析 解答：分析力和运动关系问题时要注意以下几点： 1物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合ma；只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度；只有合力为零时，加速度才能为零；一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系,2合力与速度同向时，物体加速，反之则减速 3物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析

4、物体的运动过程,1瞬时性问题分析 例1：如图321甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，L2水平拉直，物体处于平衡状态,(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度； (2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图321乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度,解析： (1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，由mgsinma1 所以a1gsin，方向为垂直L1斜向下 (2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2.重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有

5、FT1cosmg，FT1sinFT2，FT2mgtan 剪断线的瞬间，FT2突然消失，物体即在FT2反方向获得加速度因为mgtanma2，所以加速度a2gtan，方向与FT2反向，即水平向右,方法点拨：(1)物体在某一瞬时的加速度只取决于这一瞬间的合力，而与这一瞬时之前或之后的合外力没有关系 (2)求解此类瞬时性问题，要注意两个理想模型的区别：刚性绳：弹力大小可发生突变；弹簧(橡皮绳)：有弹力作用时，物体的形变量较大，恢复形变需要较长时间，在瞬时性问题中，弹力大小在某一瞬时可视为不变 (3)当物体受力突然变化时，物体的加速度也会瞬间发生变化，但是速度在该瞬间是不变的，因为速度的变化需要过程的积

6、累,变式训练1：如图322所示，弹簧S1的上端固定在天花板上，下端连一小球A，球A与球B之间用线相连球B与球C之间用弹簧S2相连A、B、C的质量分别为mA、mB、mC，弹簧与线的质量均不计开始时它们都处于静止状态现将A、B间的线突然剪断，求线刚剪断时A、B、C的加速度,2牛顿运动定律的简单应用 例2：如图323所示，质量为m1kg小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为37，球恰好能在杆上匀速滑动若球受到一大小为F40N的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动(g取10m/s2)，求： (1)小球与斜杆间的动摩擦因数的大小； (2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小,解析：(1)对小球受力分析，由

7、平衡条件可知： mgsinf1 N1mgcos f1N1 解得tan370.75 (2)水平推力作用后，由牛顿第二定律： Fcosmgsinf2ma f2N2(Fsinmgcos) 解得a2m/s2.,方法点拨：运用牛顿运动定律解决力学问题的一般程序为：1.选择研究对象；2.受力分析；3.合成或分解(正交分解)；4.列式计算在受力分析时，应注意被动力随主动力变化的特点,BD,3多过程的复杂运动 例3：如图325，足够长的斜面倾角30.一个物体以v012m/s的初速度，从斜面上A点处沿斜面向上运动，加速度大小为a8.0m/s2(g取10m/s2)求： (1)物体沿斜面上滑的最大距离x； (2)物体从A点出发需经多少时间才能回到A处？,方法点拨：本题涉及了两个物理过程，这类问题应抓住物理情景，带出解决方法，对于不能直接确定的问题可以采用试算的方法，不同的物理过程之中的连接点是该点的速度具有相同值对不同的运动过程要注意力的变化特点，特别是滑动摩擦力的方向与相对运动方向有关，如该题中要关注物体上升过程和下滑过程中摩擦力的方向相反,变式训练3：物体在与其初速度始终共线的合外力F的作用下运动取v0方向为正时，合外力F随时间t的变化情况如图326所示，则0t1这段时间内( ),A物体的加速度先减小后增大，速度也是先减小后增大 B物体的加速度先增大后减小，速度也是先增大后减小