(新课改省份专用)202x版高考物理一轮复习 第三章 第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题
高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题课件
A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝m＋MMg D．a1＝g，a2＝m＋MMg，a3＝0，a4＝m＋MMg
解析：在抽出木板的瞬时，物块1、2与刚性轻杆接触处的 形变立即消失，受到的合力均等于各自重力，所以由牛顿第二 定律知a1＝a2＝g；而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改 变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大 小仍为mg，因此物块3满足mg＝F，a3＝0；由牛顿第二定律得 物块4满足a4＝F＋MMg＝M＋ M mg，所以C对．
1 2
(mA＋mB)g，由牛顿第二
定律，B球的加速度为mA2＋mBmBg，选项D正确． 答案：D
5．如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间 用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，物块2、4质量为M，两个 系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两 木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4 的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有 ()
速度、 某个力变化 → 合力变化 → 加速度变化 → 位移变化 从动态过程中找到力和运动的转折点、临界点或稳定态 是解决此类问题的关键．
1．(多选)由牛顿第二定律表达式F＝ma可知( ) A．质量m与合外力F成正比，与加速度a成反比 B．合外力F与质量m和加速度a都成正比 C．物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致 D．物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比，跟它的质 量m成反比
(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物 理量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理 量的数值及单位代入，通过运算求结果．
【例1】 (2016·金华质检)如图所示，倾角为30°的光滑斜 面与粗糙水平面①平滑连接．现将一滑块(可视为质点)从斜面上 A点由静止释放②，最终停在水平面上的C点③.已知A点距水平 面的高度h＝0.8 m，B点距C点的距离L＝2.0 m(滑块经过B点时 没有能量损失④，g＝10 m/s2)．求：
(新课标)高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题教案-人教版高
第2讲牛顿第二定律两类动力学问题知识点一牛顿第二定律单位制1.牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的成正比，跟它的成反比，加速度的方向跟的方向相同.(2)公式：.(3)物理意义：它说明了力是产生的原因.(4)适用X围：①只适用于研究中运动与力的关系，不能用于非惯性系；②只适用于解决物体的运动问题，不能用来处理微观粒子的高速运动问题.2.单位制(1)单位制：由和导出单位一起构成单位制.①基本单位：在力学中，选定、时间和三个物理量的单位为基本单位.②导出单位：根据物理公式中其他物理量和的关系，推导出的物理量的单位.(2)国际单位制中的基本单位基本物理量符号单位名称单位符号质量m 千克时间t 秒长度l 米电流I 安[培] A 热力学温度T 开[尔文]K物质的量n 摩[尔]mol发光强度I V坎[德拉]cd速2.(1)基本单位①长度质量②基本物理量(2)kg s m知识点二超重和失重1.超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有的加速度.2.失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象.(2)产生条件：物体具有的加速度.3.完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)的现象称为完全失重现象.(2)产生条件：物体的加速度a＝，方向竖直向下.答案：1.(1)大于(2)向上 2.(1)小于(2)向下 3.(1)等于零(2)g(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同.( )(2)质量越大的物体，加速度越小.( )(3)物体的质量与加速度成反比.( )(4)物体受到外力作用，立即产生加速度.( )(5)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况.( )(6)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小.( )答案：(1)√(2)(3)(4)√(5)(6)√考点对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律的“五个性质〞：考向1 力和运动的定性关系(1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体都有加速度.(2)a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与Δv 、Δt 无必然联系；a ＝Fm是加速度的决定式，a ∝F ，a ∝1m.(3)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动.[典例1] 如下图，一轻弹簧一端系在墙上的O 点，自由伸长到B 点.今用一物体m 把弹簧压缩到A 点，然后释放，物体能运动到C 点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，以下说法正确的选项是( )A.物体从A 到B 速度越来越大，从B 到C 速度越来越小B.物体从A 到B 速度越来越小，从B 到C 加速度不变C.物体从A 到B 先加速后减速，从B 到C 一直减速运动D.物体在B 点受力为零[解析] 物体在A 点时受两个力作用，向右的弹力kx 和向左的摩擦力F f ，合力F 合＝kx －F f ，物体从A →B 的过程，弹力由大于F f 减至为零，所以开始一段合力向右，中间有一点合力为零，然后合力向左，而v 一直向右，故物体先做加速度越来越小的加速运动，在A 到B 中间有一点加速度为零，速度达到最大，接着做加速度越来越大的减速运动；物体从B →C 过程，F 合＝F f 为恒力，方向向左，所以物体做加速度不变的匀减速运动，故C 正确.[答案] C考向2 牛顿第二定律的矢量性由于加速度的方向与合力的方向总相同，假设合力方向，即可确定加速度方向；反之，假设加速度方向，即可确定合力的方向.[典例2] (多项选择)如下图，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A 用细线悬挂于支架前端，质量为m 的物块B 始终相对小车静止地摆放在右端.B 与小车平板间的动摩擦因数为μ.假设某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，那么此刻( )A.小车对物块B的摩擦力大小为μmgB.小车对物块B的摩擦力水平向右C.小车对物块B的摩擦力大小为mg tan θD.小车对物块B的合力大小为mg1＋tan2θ[解析] 以整体(小车、支架、小球、物块)为研究对象，其加速度方向只能是水平方向；以小球A为研究对象，受力分析知其合力水平向右，由牛顿第二定律有m A g tan θ＝m A a，可得小车向左做加速度大小为a＝g tan θ的匀减速运动；以物块B为研究对象，小车对物块B向右的静摩擦力F f＝ma＝mg tan θ，小车对物块B竖直向上的支持力F N＝mg，故小车对物块B 产生的作用力的大小为F＝F2N＋F2f＝mg1＋tan2θ，方向为斜向右上方，选项B、C、D正确.[答案] BCD考向3 牛顿第二定律的瞬时性加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：[典例3] 如下图，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，那么在突然撤去挡板的瞬间有( )A.两图中两球加速度均为g sin θB.两图中A球的加速度均为零C.图乙中轻杆的作用力一定不为零D.图甲中B球的加速度是图乙中B球加速度的2倍[解析] 撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mg sin θ.因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A 球所受合力为零，加速度为零，B 球所受合力为2mg sin θ，加速度为2g sin θ；图乙中杆的弹力突变为零，A 、B 球所受合力均为mg sin θ，加速度均为g sin θ，可知只有D 正确.[答案] D考向4 牛顿第二定律的独立性(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵守牛顿第二定律. (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)力和加速度在各个方向上的分量也遵守牛顿第二定律，即a x ＝F x m ，a y ＝F y m.[典例4] (2017·某某某某四校月考)如下图，当小车向右加速运动时，物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上，当车的加速度增大时 ( )A.M 受静摩擦力增大B.M 对车厢壁的压力减小C.M 仍相对于车厢静止D.M 受静摩擦力减小[解析] 分析M 受力情况如下图，因M 相对车厢壁静止，有F f ＝Mg ，与水平方向的加速度大小无关，A 、D 错误.水平方向，F N ＝Ma ，F N 随a 的增大而增大，由牛顿第三定律知，B 错误.因F N 增大，物体与车厢壁的最大静摩擦力增大，故M 相对于车厢仍静止，C 正确.[答案] C 考点对超重和失重的理解与应用1.超重、失重和完全失重比较超重 失重 完全失重 产生条件 加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下，且大小a ＝g动力学 原理F －mg ＝ma F ＝m (g ＋a )mg －F ＝ma F ＝m (g －a )mg －F ＝mg F ＝0可能状态①加速上升；②减速下降①加速下降；②减速上升①自由落体运动和所有的抛体运动；②绕地球做匀速圆周运动的卫星、飞船等2.对超重和失重的进一步理解(1)超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了.在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生了变化(即“视重〞发生变化).(2)只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关.(3)尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态.[典例5] (2015·某某卷)(多项选择)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如下图，以竖直向上为a的正方向，那么人对地板的压力( )A.t＝2 s时最大B.t＝2 s时最小C.t＝8.5 s时最大D.t＝8.5 s时最小[解析] 当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的加速度越大，压力越大，因此t＝2 s时，压力最大，A项正确；当有向下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此t＝8.5 s 时压力最小，D项正确.[答案] AD[变式1] (多项选择)如下图，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方连接一物块，木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力.假设在某段时间内，物块对箱底刚好无压力，那么在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )A.加速下降B.加速上升C.物块处于失重状态D.物块处于超重状态答案：AC 解析：木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处于平衡状态.当物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降，选项A、C正确.[变式2] (2017·某某五校联考)如下图为用索道运输货物的情景，倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.30.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力为1.15倍，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为( )mgmgmgmg答案：D 解析：车厢内的重物受重力、支持力和水平向右的摩擦力作用，将加速度沿水平方向和竖直方向分解，由牛顿运动定律可知F－mg＝ma sin 37°，F f＝ma cos 37°，由牛顿第三定律可知，重物所受支持力F＝1.15mg，代入上式解得：F f＝0.20mg，D项正确.超重和失重现象判断的技巧(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.考点动力学两类基本问题1.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁〞，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下图.2.两类动力学问题的解题步骤考向1 受力求运动[典例6] (2017·某某株洲质检)如下图，某次滑雪训练，运动员站在水平雪道上第一次利用滑雪杖对雪面的作用获得水平推力F ＝84 N 而从静止向前滑行，其作用时间为t 1＝1.0 s ，撤除水平推力F 后经过t 2＝2.0 s ，他第二次利用滑雪杖对雪面的作用获得同样的水平推力，作用距离与第一次相同.该运动员连同装备的总质量为m ＝60 kg ，在整个运动过程中受到的滑动摩擦力大小恒为F f ＝12 N ，求：(1)第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小及这段时间内的位移； (2)该运动员(可视为质点)第二次撤除水平推力后滑行的最大距离.[解题指导] 根据题意，画出运动过程示意图，分析每一过程的量和未知量，根据牛顿第二定律及运动学公式求解.[解析] (1)运动员利用滑雪杖获得的加速度为a 1＝F －F f m ＝84－1260m/s 2＝1.2 m/s 2第一次利用滑雪杖对雪面作用获得的速度大小v 1＝a 1t 1＝1.2×1.0 m/s＝1.2 m/s 位移x 1＝12a 1t 21＝0.6 m.(2)运动员停止使用滑雪杖后，加速度大小为a 2＝F fm经时间t 2速度变为v ′1＝v 1－a 2t 2第二次利用滑雪杖获得的速度大小v 2，那么v 22－v ′21＝2a 1x 1第二次撤除水平推力后滑行的最大距离x 2＝v 222a 2解得x 2＝5.2 m.[答案] (1)1.2 m/s 0.6 m (2)5.2 m考向2 运动求受力[典例7] (2017·某某威海模拟)有一种大型游戏机叫“跳楼机〞，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由电动机将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面40 m 高处，然后由静止释放.可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2 s 后，开始受到恒定阻力而立即做匀减速运动，且下落到离地面4 m 高处时速度刚好减小到零.然后再让座椅以相当缓慢的速度稳稳下落，将游客送回地面.(取g ＝10 m/s 2)求：(1)座椅在匀减速阶段的时间是多少？(2)在匀减速阶段，座椅对游客的作用力大小是游客体重的多少倍？ [问题探究] (1)座椅匀加速下降阶段，知道几个物理量？能求出几个物理量？ (2)利用第一阶段的结果，座椅匀减速下降阶段，知道几个物理量？能求出几个物理量？ [提示] (1)知道初速度、加速度、时间三个物理量，可求出末速度和位移.(2)第一阶段的末速度即为第二阶段的初速度，又由于总位移，所以可求出匀减速下落的位移，由题意末速度为零，即知道初速度、末速度、位移，可求出时间和加速度.[解析] (1)自由下落的位移h ′＝12gt 21＝20 m座椅自由下落结束时刻的速度v ＝gt 1＝20 m/s设座椅匀减速运动的总高度为h ，那么h ＝(40－4－20) m ＝16 m由h ＝v2t 得t ＝1.6 s.(2)设座椅匀减速阶段的加速度大小为a ，座椅对游客的作用力大小为F ，由v ＝at 得a＝12.5 m/s2由牛顿第二定律得F－mg＝ma解得Fmg＝2.25.[答案] (1)1.6 s (2)2.25考向3 动力学两类问题综合应用[典例8] 随着科技的发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机的起飞距离，如下图，航空母舰的水平跑道总长l＝180 m，其中电磁弹射区的长度为l1＝120 m，在该区域安装有直线电机，该电机可从头至尾提供一个恒定的牵引力F牵.一架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气式发动机可以提供恒定的推力F推＝1.2×105 N.假设在电磁弹射阶段的平均阻力为飞机重力的0.05 倍，在后一阶段的平均阻力为飞机重力的0.2倍.飞机可看做质量恒定的质点，离舰起飞速度v＝120 m/s，航空母舰处于静止状态，求：(结果保留两位有效数字，取g＝10 m/s2)(1)飞机在后一阶段的加速度大小；(2)飞机在电磁弹射区的加速度大小和电磁弹射器的牵引力F牵的大小.[解题指导] 此题可按以下思路进行分析：[解析] (1)飞机在后一阶段受到阻力和发动机提供的推力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a2，此过程中的平均阻力f2＝0.2mg根据牛顿第二定律有F推－f2＝ma2代入数据解得a2＝4.0 m/s2.(2)飞机在电磁弹射阶段受恒定的牵引力、阻力和发动机提供的推力作用，做匀加速直线运动，设加速度为a1，末速度为v1.此过程中飞机受到的阻力f1＝0.05mg根据匀加速运动规律有v21＝2a1l1v 2－v 21＝2a 2(l －l 1)根据牛顿第二定律有F 牵＋F 推－f 1＝ma 1 代入数据解得a 1＝58 m/s 2，F 牵＝1.05×106N. [答案](1)4.0 m/s 2(2)58 m/s 21.05×106N解决动力学两类问题的两个关键点1.[受力分析与牛顿第二定律]如下图，一些商场安装了智能化的自动电梯，当有乘客乘用时，自动电梯经过先加速后匀速两个阶段运行，那么电梯在运送乘客的过程中( )A.乘客始终受摩擦力作用B.乘客经历先超重再失重的状态C.电梯对乘客的作用力始终竖直向上D.电梯对乘客的作用力先指向前上方，再竖直向上答案：D 解析：乘客先有斜向上的加速度后匀速运动，故乘客先超重后处于平衡状态，选项B 错误.匀速运动阶段乘客受竖直方向的重力与支持力作用而平衡，不受摩擦力，选项A 错误；乘客在加速阶段受电梯的作用力与重力作用，合力沿平行电梯斜面向上，重力竖直向下，故电梯对乘客的作用力斜向前上方，选项C 错误，D 正确.2.[牛顿第二定律的简单应用]物块A 放置在与水平地面成30°角倾斜的木板上时，刚好可以沿斜面匀速下滑；假设该木板与水平面成60°角倾斜，取g ＝10 m/s 2，那么物块A 沿此斜面下滑的加速度大小为( )A.5 3 m/s 2B.3 3 m/s 2C.(5－3) m/s 2D.1033m/s 2答案：D 解析：由物块在倾角为30°的木板上匀速下滑，得F f ＝mg sin 30°，又F N1＝mg cos 30°，F f ＝μF N1，求得动摩擦因数μ＝33；在倾角为60°的木板上物块加速下滑，有F N2＝mg cos 60°，mg sin 60°－μF N2＝ma ，求得a ＝1033 m/s 2，D 对.3.[对瞬时性的理解](多项选择)如下图，物块a 、b 和c 的质量相同，a 和b 、b 和c 之间用完全相同的轻弹簧S 1和S 2相连，通过系在a 上的细线悬挂于固定点O ，整个系统处于静止状态.现将细线剪断，将物块a 的加速度的大小记为a 1，S 1和S 2相对于原长的伸长分别记为Δl 1和Δl 2，重力加速度大小为g ，在剪断的瞬间，( )A.a 1＝3gB.a 1＝0C.Δl 1＝2Δl 2D.Δl 1＝Δl 2答案：AC 解析：剪断细线前，把a 、b 、c 看成整体，细线上的拉力为T ＝3mg .因在剪断瞬间，弹簧未发生突变，因此a 、b 、c 之间的作用力与剪断细线之前相同.那么将细线剪断瞬间，对a 隔离进行受力分析，由牛顿第二定律得：3mg ＝ma 1得a 1＝3g ，A 正确，B 错误.由胡克定律知：2mg ＝k Δl 1，mg ＝k Δl 2，所以Δl 1＝2Δl 2，C 正确，D 错误.4.[对瞬时性的理解]如下图，质量为m 的小球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P 、Q .球静止时，Ⅰ中拉力大小为F T1，Ⅱ中拉力大小为F T2，当剪断水平细线Ⅱ的瞬间，小球的加速度a 应是( )A.a ＝g ，竖直向下B.a ＝g ，竖直向上C.a ＝F T2m，方向水平向左 D.a ＝F T1m，方向沿Ⅰ的延长线 答案：C 解析：剪断水平细线Ⅱ的瞬间，由于弹簧的弹力不能突变，所以此时小球受到F T1和重力mg 作用，合力水平向左，大小为F T2，所以加速度为a ＝F T2m，方向水平向左，选项C正确.5.[动力学两类问题]如图甲所示，质量m ＝1 kg 的物块在平行斜面向上的拉力F 作用下从静止开始沿斜面向上运动，t ＝0.5 s 时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间的变化关系图象(v t 图象)如图乙所示，取g ＝10 m/s 2，求：(1)2 s 内物块的位移大小x 和通过的路程L ；(2)沿斜面向上运动两个阶段加速度大小a 1、a 2和拉力大小F . 答案：(1)0.5 m1.5 m(2)4 m/s 24 m/s 28 N 解析：(1)在2 s 内，由图乙知： 物块上升的最大距离：x 1＝12×2×1 m＝1 m ①物块下滑的距离：x 2＝12×1×1 m＝0.5 m ②所以位移大小x ＝x 1－x 2＝0.5 m ③ 路程L ＝x 1＋x 2＝1.5 m.④(2)由图乙知，所求两个阶段加速度的大小a 1＝4 m/s 2⑤ a 2＝4 m/s 2⑥设斜面倾角为θ，斜面对物块的摩擦力为F f ，根据牛顿第二定律有 0～0.5 s 内：F －F f －mg sin θ＝ma 1⑦ 0.5～1 s 内：F f ＋mg sin θ＝ma 2⑧ 由⑤⑥⑦⑧式得F ＝8 N.。
高考物理一轮总复习精品课件 第3章 牛顿运动定律 第2节 牛顿第二定律的应用
二、超重与失重
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态
无关
。
(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对
台秤的压力将
视重。
不等于
物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数即为
物体“视重”发生变化,而“实重”并未改变
向上加速或向下减速
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
速度恰好为0,故D正确。
对点演练
3.2020年12月17日凌晨,嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古成功着陆,
我国首次地外天体采样返回任务圆满完成。将嫦娥五号着陆的最后阶段
看作直线运动,其位移x与时间t的关系图象如图所示,嫦娥五号返回器运动
速度大小用v表示,则关于t1到t2时间内下列说法正确的是(
A.v增大,月球样品处于失重状态
s= 2 s
-20
座舱从开始下落到着地经历的总时间
m/s2
3√10
t=t1+t2= 2
s。
(3)座舱离地面15 m时,做匀减速直线运动,以铅球为研究对象
由牛顿第二定律可得mg-FN=ma,FN=150 N
由牛顿第三定律得,铅球对手的压力为150 N。
研考点 精准突破
考点一
动力学的两类基本问题[名师破题]
易错 和第二阶段列式时,物体的质量是不相同的,物体的重力也
是不相同的
对点演练
1.(2022全国乙卷)如图所示,一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球,
初始时整个系统静置于光滑水平桌面上,两球间的距离等于绳长l。一大小
为F的水平恒力作用在轻绳的中点,方向与两球连线垂直。当两球运动至
3
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律2牛顿第二定律两类动力学问题课件
命题点三 两类动力学问题 【要点·融会贯通】 1.解决动力学基本问题时对力的处理方法: (1)合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合成法”。 (2)正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分 解法”。
2.两类动力学问题的解题步骤:
【典例·通法悟道】 【典例3】(2019·江苏高考)如图所示,质量相等的物块A和B叠放在水平地面上, 左边缘对齐。A与B、B与地面间的动摩擦因数均为μ。先敲击A,A立即获得水平 向右的初速度,在B上滑动距离L后停下。接着敲击B,B立即获得水平向右的初速 度,A、B都向右运动,左边缘再次对齐时恰好相对静止,此后两者一起运动至停 下。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g。求:
【解析】选B、C。由题图可知,第2 s内物体做匀速直线运动,即拉力与摩擦力 平衡,所以选项A、D错误;第3 s内物体的加速度大小为1 m/s2,根据牛顿第二定 律可知物体所受合外力大小为1 N,所受拉力大于1 N,选项B正确;物体运动过程 中,拉力方向始终和速度方向相同,摩擦力方向始终和运动方向相反,选项C正确。
看看远处，要保护好眼睛哦~站起来动一动，久坐对身 体不好哦~
(2)设A、B的质量均为m 对齐前,B所受合外力大小F=3μmg 由牛顿运动定律F=maB,得aB=3μg 对齐后,A、B所受合外力大小F′=2μmg 由牛顿运动定律F′=2maB′,得aB′=μg
(3)设敲击B后经过时间t,A、B达到共同速度v,位移分别为xA、xB,A加速度的
3m
3
3
【规律方法】抓住“两个关键”、遵循“四个步骤” (1)分析瞬时加速度的“两个关键”: ①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。 ②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。
高考物理一轮总复习 专题三 第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题课件 新人教版
5．独立性：作用于物体的力各自产生的加速度都遵循牛顿 第二定律，互不影响．
【考点练透】
1．(多选)下列关于牛顿第二定律的说法，正确的是( ) A．物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力的 大小决定，第二定律的理解 ⊙重点归纳
1．因果性：只要物体所受合外力不为零，物体就获得加速 度，即力是产生加速度的原因．
2．瞬时性：加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系， 即加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失，保持时刻 对应的关系．
3．矢量性：力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物 体所受合外力的方向决定．
⊙典例剖析 例 1：如图 3-2-2 所示，一个放置在水平台面上的木块，其
质量为 2 kg，受到一个斜向下的、与水平方向成 37°角的推力 F ＝10 N 的作用，使木块从静止开始运动，4 s 后撤去推力，若木 块与水平台面间的动摩擦因数μ为 0.1.(取 g＝10 m/s2)求：
图 3-2-2 (1)撤去推力时木块的速度为多大？ (2)撤去推力到停止运动过程中木块的加速度为多大？ (3)木块在水平面上运动的总位移为多少？
【考点练透】 3．(2015 年河南洛阳模拟)某电视台在娱乐节目中曾推出一
个游戏节目——推矿泉水瓶．选手们从起点开始用力推瓶子一 段时间后，放手让它向前滑动，若瓶子最后停在桌上有效区域 内(不能压线)视为成功；若瓶子最后没有停在桌上有效区域内 或在滑行过程中倒下均视为失败．其简化模型如图 3-2-4 所示， AC 是长度 L1＝5.5 m 的水平桌面，选手们将瓶子放在 A 点，从 A 点开始用一恒定不变的水平推力推它，BC 为有效区域．已知 BC 长度 L2＝1.1 m，瓶子质量 m＝0.5 kg，与桌面间的动摩擦因
高考物理一轮总复习第3章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件
＝
mAgsinθm＋BmBgsinθ＝mA2＋mBmBg，故 D 正确。
3. [2017·辽宁六校联考]如图所示，A、B 两球质量相等， 光滑斜面的倾角为 θ，图甲中，A、B 两球用轻弹簧相连， 图乙中 A、B 两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板 C 与斜 面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬 间有( )
1. (多选)如图所示，一木块在光滑水平面上受一恒力 F 作 用，前方固定一足够长的弹簧，则当木块接触弹簧后( ) A．木块立即做减速运动 B．木块在一段时间内速度仍可增大 C．当 F 等于弹簧弹力时，木块速度最大 D．弹簧压缩量最大时，木块加速度为 0
解析 当木块接触弹簧后，水平方向受到向右的恒力 F 和弹簧水平向左的弹力。弹簧的弹力先小于恒力 F，后大于 恒力 F，木块所受的合力方向先向右后向左，则木块先做加 速运动，后做减速运动，当弹力大小等于恒力 F 时，木块 的速度最大，加速度为 0。当弹簧压缩量最大时，弹力大于 恒力 F，合力向左，加速度大于 0，故 B、C 正确，A、D 错误。
考点 动力学的两类基本问题 名师点拨 动力学的两类基本问题的解题步骤
例 2 [2017·山东济南调研]滑雪运动中当滑雪板压在雪 地上时会把雪内的空气逼出来，在滑雪板与雪地间形成一个 暂时的“气垫”，从而大大减小雪地对滑雪板的摩擦力。然 而当滑雪板相对雪地速度较小时，与雪地接触时间超过某一
值就会陷下去，使得它们间的摩擦力增大。假设滑雪者的速 度超过 4 m/s 时，滑雪板与雪地间的动摩擦因数就会由 μ1 ＝0.25 变为 μ2＝0.125。一滑雪者从倾角 θ＝37°的坡顶 A 处 由静止开始自由下滑，滑至坡底 B 处(B 处为一光滑小圆弧) 后又滑上一段水平雪地，最后停 在 C 处，如图所示，不计空气阻 力，坡长 L＝26 m，g 取 10 m/s2， sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：
2023新考案一轮复习 第三章第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
2023新考案一轮复习第三章第2讲牛顿第二定律两类动力学问题一、多选题1.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（）A.加速度与合力的关系是瞬时对应关系，即〃与尸同时产生、同时变化、同时消失B.加速度的方向总是与合外力的方向相同C.同一物体的运动速度变化越大，受到的合外力也越大D.物体的质量与它所受的合外力成正比与它的加速度成反比二、单选题2.在国际单位制（简称SI）中，力学的基本单位有：m （米）、kg （千克）、 s （秒）。
导出单位J （焦耳）用上述基本单位可表示为（）A. kg ∙ m ∙ s 1B. kg ∙ m' ∙ s 1C. kg ∙ m ∙ s 2D. kg ∙ m2∙s ’3.如图所示，在里约奥运会男子跳高决赛中，加拿大运动员德劳因突出重围, 以2米38的成绩夺冠，则（）A.德劳因在最高点处于平衡状态B.德劳因起跳以后在上升过程中处于失重状态C.德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力D.德劳因在下降过程中处于超重状态4.某同学自主设计了墙壁清洁机器人的模型，利用4个吸盘吸附在接触面上，通过吸盘的交替伸缩吸附，在竖直表面上行走并完成清洁任务，如图所示。
假设这个机器人在竖直玻璃墙面上由A点沿直线“爬行”到右上方B点，设墙面对吸盘摩擦力的合力为E 下列分析正确的是（ ）则F 的方向可能沿A3方向 则尸的方向一定竖直向上则尸的方向可能沿AB 方向 则尸的方向一定竖直向上5 .图1所示的长江索道被誉为“万里长江第一条空中走廊”。
索道简化示意图如图2所示，索道倾角为30° ,质量为机的车厢通过悬臂固定悬挂在承载索 上，在牵引索的牵引下一起斜向上运动。
若测试运行过程中悬臂和车厢始终处 于竖直方向，缆车开始以加速度〃尸IOm/s,向上加速，最后以加速度@=10m/s2 向上减速，重力加速度大小g=10m∕T,则向上加速阶段和向上减速阶段悬臂对 车厢的作用力之比为（ ）三、多选题6 .京张高铁是北京冬奥会的重要配套工程，其开通运营标志着冬奥会配套建设 取得了新进展。
高考物理一轮复习配套课件：3.2牛顿第二定律 两类动力学问题
题
高考命题中有关本节内容 的题型比较灵活,有选择题、计 算题。高考试题往往综合牛顿运
2.对牛顿
动定律和运动学规律进行考查,
第二定律 近五年课标高考全国卷无直接 要深刻理解牛顿第二定律的确
瞬时性的 考查 考查 Ⅱ
切含义,会利用牛顿第二定律处 理动力学两类基本问题
3.动力学 两类基本 问题 Ⅱ
计 算 题
B.a=1.20×.1120-2 m/s2=1.2 m/s2
C.F=500×1.2 N=600 N
关闭
D.F=0.5×1.2 N=0.60 N
在应用公式进行数量运算的同时,也要把单位代进运算。代单位运算时,单位换算要准确。
可以把题中已知量的单位都用国际单位制表示,计算结果的单位就是国际单位制单位,这
()
(2)√ (3)× 物体由于受合外力作用才做加速运动。
(4)× 虽然物体合外力变小,但只要合外力与速度方向相同,物体速度将增加。
(5)× 物体的加速度由物体所受合外力、物体的质量共同决定的。
(6)× 牛顿运动定律只适用于惯性参考系、低速运动的情况。
(7)× “牛顿”是导出单位,1 N=1 kg·m/s2
2014 全国理综Ⅰ,24; 2013 全国理综Ⅱ,25
第三章
第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
考情概览 知知识识梳梳理理 核心考点 学科素养 对应演练
-3-
知识梳理
双基自测
一二
一、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 。加速度的方向与 作用力的方向 相同。
第三章
第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
考情概览 知知识识梳梳理理 核心考点 学科素养 对应演练