高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 第讲 牛顿第二定律的应用自主测评 讲解
第3讲 牛顿第二定律的应用
自主测评
一、基础知识题组 1.[对超重和失重的理解]
关于超重和失重,下列说法正确的是( ) A .超重就是物体受的重力增加了 B .失重就是物体受的重力减少了 C .完全失重就是物体一点重力都不受了
D .不论超重、失重或完全失重,物体所受的重力都是不变的
解析:无论超重还是失重,本身重力都不变,变化的是对悬绳的拉力或对水平面的压力. 答案:D
2.质量为m 的物体静止在光滑的水平面上,受到水平恒力F 的作用,在时间t 内移动距离s ,下列说法中正确的是( )
A .力F 在时间t 内可以使质量13m 的物体移动的距离为13s
B .力F 在时间13t 内可以使质量1
3m 的物体移动的距离为s
C .力F 在时间3t 内可以使质量3m 的物体移动的距离为s D.13F 的力在时间t 内可以使质量1
3
m 的物体移动的距离为s 解析:加速度a =F m ,位移s =12at 2.选项A 中,加速度F m 3=3a ,在时间t 内的位移为32
at
2=3s ,选项A 错误;选项B 中,加速度F m 3=3a ,在时间t 3内的位移为32a (t 3)2=1
3s ,选项B 错误;
选项C 中,加速度F 3m =a 3,在时间3t 内的位移为12×a 3
(3t )2
=3s ,选项C 错误;选项D 中,加
速度F
3m 3
=a ,在时间t 内的位移为12at 2
=s ,选项D 正确.
答案:D
图3-3-1
3.如图3-3-1所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动,下列各种情况中,体重计的示数最大的是( )
A.电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s2
B.电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s2
C.电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s2
D.电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s2
解析:人处于超重状态时,体重计的示数大于人的重力;人处于失重状态时,体重计的示数小于人的重力.电梯加速上升或减速下降时人处于超重状态,体重计的示数F=mg+ma,可见,超重时加速度越大,体重计的示数越大,选B.
答案:B
二、规律方法题组
4.(2016年浙江省嘉兴模拟)如图3-3-2甲所示,在粗糙的水平面上,物块A在水平向右的外力F的作用下做直线运动,其速度—时间图象如图3-3-2乙所示,下列判断正确的是( )
图3-3-2
A.3 s后物块开始反向运动
B.在0~1 s内,外力F逐渐增大
C.在3~4 s内物块加速度逐渐减小
D.0~1 s内的平均速度小于3~4 s内的平均速度
解析:3 s末物块的加速度反向,速度不反向,选项A错误;在0~1 s内,物块做匀加速直线运动,加速度是恒定的,外力F是恒定的,选项B错误;在3~4 s内,物块的加速度越来越大,选项C错误;0~1 s的位移小于3~4 s的位移,所以0~1 s内的平均速度小于3~4 s内的平均速度,选项D正确.
答案:D
5.如图3-3-3甲所示,绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行.初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带.若从小物块滑上传送带开始计时,小物块在传送带上运动的v-t图象(以地面为参考系)如图3-3-3乙所示.已知v2>v1,则( )
图3-3-3
A.t2时刻,小物块离A处的距离达到最大
B.t2时刻,小物块相对传送带滑动的距离达到最大
C.0~t2时间内,小物块受到的摩擦力方向先向右后向左
D.0~t3时间内,小物块始终受到大小不变的摩擦力作用
解析:0~t1时间:滑动摩擦力向右,物体向左做匀减速运动,t1时刻向左位移达到最大.t1~t2时间:滑动摩擦力向右,物体向右由静止开始先做匀加速直线运动.
t2以后物体做匀速直线运动,摩擦力为零.选项A、C、D都错.t2以后物体相对皮带静止,相对滑动的距离最大.
答案:B
6.质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等.从t=0时刻开始,物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用,F随时间t的变化规律如图3-3-4所示.重力加速度g取10m/s2, 则物体在t=0至t=12s这段时间的位移大小为( )
图3-3-4
A.18m B.54m
C .72m
D .198m
解析:拉力只有大于最大静摩擦力时,物体才会由静止开始运动 0~3s 时:F =f max ,物体保持静止,x 1=0;
3~6s 时:F >f max ,物体由静止开始做匀加速直线运动
a =F -f m =8-42
=2m/s 2;
x 2=12
at 2=12
×2×32=9m ;v =at =6m/s
6~9s 时:F =f ,物体做匀速直线运动
x 3=vt =6×3=18m
9~12s 时:F >f ,物体以6m/s 为初速度,以2m/s 2
为加速度继续做匀加速直线运动
x 4=vt +12at 2=6×3+12
×2×32=27m
0~12s 内物体的位移为:x =x 1+x 2+x 3+x 4=54m. 答案:B。
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律两类动力学问题课件新人教版
簧的弹力 mgsin θ 和重力作用,根据力的合成特点可以知道此二力的
合力为 mgcos θ,故其瞬时加速度为 3g;而对 B 受力分析可以知道,完 全失A.重12g瞬、间g ,B 受B到.g弹、簧12g的作用总C.和232g细、线0上的D上. 23弹g、力g相等(此二力的 合力为 0),则此时 B 的合力就是其重力,所以 B 的瞬时加速度为 g,所关闭 以D D 正确。
-17-
核心素养
-17-
必备知识
关键能力
-18-
核心素养
-18-
命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
即学即练
3.(2017·天津一中月考)如图所示,A、B、C三球质量均为m,轻质弹
簧一端固定在斜面顶端、另一端与A球相连,A、B间固定一个轻 关闭 细杆线,B被、烧C间断由的一瞬轻间质,以细A线、连B接整。体倾为角研为究θ对的象光,滑弹斜簧面弹固力定不在变地,细面线上拉, 力 定 组弹 烧突 律 成簧 断变 得 的、 的为 系m轻 瞬统 g0杆 间s,i为合n,与下θ研力细=列究 m不线说a对为,均解法象平0得正,,加烧行确a速断 =于的g度细斜s是in不线面(θ为前,,初方,0始A向),故 、系向BA统下、错处,C故误于静B;静对止错止球,误 处状C;于以态,由平,A细牛衡、线顿状B被第、态二C,
(2)牛顿第二定律只适用于 宏观 物体(相对于分子、原子等)、 低速 运动(远小于光速)的情况。
二、两类动力学问题
1.已知物体的受力情况,求物体的 运动情况 。 2.已知物体的运动情况,求物体的 受力情况 。
知识梳理 考点自诊
必备知识
关键能力
-3-
核心素养
-3-
三、力学单位制
1.单位制:由 基本 单位和 导出 单位一起组成了单位制。 2.基本单位:基本物理量的单位。基本物理量共七个,其中力学
2021版高考物理一轮复习课件第3章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的应用
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解析:(1)根据题意,在上升过程中由牛顿第二定律得: F-mg-Ff=ma 由运动学规律得,上升高度:h=12at2 联立解得:Ff=4 N. (2)下落过程由牛顿第二定律:mg-Ff=ma1 得:a1=8 m/s2 落地时的速度 v2=2a1H 联立解得:H=100 m.
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(3)恢复升力后向下减速,由牛顿第二定律得:F-mg+Ff=ma2 得:a2=10 m/s2 设恢复升力后的速度为 vm,则有2va2m1+2va2m2=H 得:vm=403 5 m/s 由:vm=a1t1 得:t1=535 s.
1
2
第 2 讲 牛顿第二定律的应用
3
C 关键 能力 突破
考点一 动力学的两类基本问题 1.解决动力学两类基本问题的思路
师生互动
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2.动力学两类基本问题的解题步骤
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如图所示,在粗糙的水平路面上,一小车以 v0=4 m/s 的速度向右匀速行驶, 与此同时,在小车后方相距 s0=40 m 处有一物体在水平向右的推力 F=20 N 作用下, 从静止开始做匀加速直线运动,当物体运动了 x1=25 m 撤去.已知物体与地面之间的 动摩擦因数 μ=0.2,物体的质量 m=5 kg,重力加速度 g=10 m/s2.求:
得 a2=μg=2 m/s2. 由 v2=2ax 得 x2=2va222=21×022 m=25 m. 而 t3=va22=120 s=5 s. 物体运动的总时间 t=t2+t3=10 s, 则 d=v0t+s0-(x1+x2)=30 m. 答案:(1)2 m/s2 (2)44 m (3)30 m
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师生互动
1.将“多过程”分解为许多“子过程”,各“子过程”间由“衔接点”连接.
2.对各“衔接点”进行受力分析和运动分析,必要时画出受力图和过程示意图.
高考物理一轮总复习 必修部分 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
B.-2g、2g、0 D.-2g、53g、g
(1)剪断细绳前悬挂 A 弹簧的力以哪个物体为研究对象求解? 提示:A、B、C 整体。 (2)剪断 A、B 间细绳,弹簧上的力突变吗? 提示:不突变。
尝试解答 选 C。 系统静止时,A 物块受重力 GA=mAg,弹簧向上的拉力 F=(mA+mB+mC)g,A、B 间细绳的拉力 FAB =(mB+mC)g 作用,B、C 间弹簧的弹力 FBC=mCg。剪断细绳瞬间,弹簧形变来不及恢复,即弹力不变, 由牛顿第二定律,对物块 A 有:F-GA=mAaA,解得:aA=56g,方向竖直向上;对 B:FBC+GB=mBaB,解 得:aB=53g,方向竖直向下;剪断细绳的瞬间,C 的受力不变,其加速度仍为零。
解析 kg 为基本单位,故 A 错。kg、m、s 是国际单位制中的基本单位,故 B 正确。F=kma,质量 取“kg”,a 取“m/s2”,F 取“N”时 k=1,C 正确,国际单位制中质量的单位是 kg,D 错。
3.[动力学两类基本问题]在有空气阻力的情况下,以初速度 v1 竖直上抛一物体,经过时间 t1 到达最高 点,又经过时间 t2,物体由最高点落回到抛出点,这时物体的速度为 v2,则( )
双基夯实
一、思维辨析 1.牛顿第二定律表达式 F=ma 在任何情况下都适用。( × ) 2.对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用瞬间,物体立即获得加速度。( √ ) 3.质量越大的物体加速度越小。( × ) 4.千克、克、秒、小时、分钟均属于基本单位。( √ ) 5.力的单位牛顿,简称牛,也属于基本单位。( × ) 6.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系。( √ )
板块二 考点细研·悟 法培优
考点 牛顿第二定律的瞬时性 拓展延伸
(新课标)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
考向 2 牛顿运动定律的瞬时性 2.如图甲所示,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 θ,L2 水平拉直,物体处于平衡状态.
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(1)现将线 L2 剪断,求剪断 L2 的瞬间物体的加速度. (2)若将图甲中的细线 L1 换成长度相同(接 m 后),质量不计的 轻弹簧,如图乙所示,其他条件不变,求剪断 L2 的瞬间物体 的加速度.
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解析:木块接触弹簧后向右运动,弹力逐渐增大,开始时恒 力 F 大于弹簧弹力,合外力方向水平向右,与木块速度方向 相同,木块速度不断增大,A 项错误,B 项正确;当弹力增 大到与恒力 F 相等时,合力为零,速度增大到最大值,C 项 正确;之后木块由于惯性继续向右运动,但合力方向与速度 方向相反,木块速度逐渐减小到零,此时,弹力大于恒力 F, 加速度大于零,D 项错误.
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【跟进题组】 考向 1 力与运动的关系 1.(多选)(2017·日照调研)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( BC)
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,木块加速度为零
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2.牛顿第二定律瞬时性的“两类”模型 (1)刚性绳(轻杆或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力 的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢 复时间. (2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧 (或橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间, 在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.
A.8
B.10
C.15
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的基本应用课件
考点二 超重和失重现象
1.对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视 重”改变。 (2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全 消失。 (3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向,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。 (4)尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有 竖直方向的分加速度,整体也会处于超重或失重状态。
(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象,该避险车 道上坡路面的倾角θ应该满足什么条件?设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力,结果用θ的正切值表示。 (2)若避险车道路面倾角为15°,求货车在避险车道上行驶的最 大距离。(已知sin 15°=,cos 15°=,结果保留2位有效数字)
[解析] (1)对货车进行受力分析,可得 货车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力有f=μmgcos θ 而货车重力沿斜面的分量为F=mgsin θ 若要货车在避险车道上停下后不发生溜滑现象,则需要f>F 即mgsin θ<μmgcos θ 解得tan θ<μ 即当tan θ<μ时,货车在避险车道上停下后不会发生溜滑现象。
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向; (2)匀速运动的速度大小; (3)总位移的大小。
解析:(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律 mg-FT=ma 得 a=g-FmT=0.125 m/s2 方向竖直向下。
(2)物体做匀减速运动的时间 t2=8 s,根据运动学公式 v=at2=1 m/s。 (3)匀速上升的位移 h1=vt1=26 m 匀减速上升的位移 h2=v2t2=4 m 总位移大小满足34h=h1+h2,解得 h=40 m。 答案:(1)0.125 m/s2 竖直向下 (2)1 m/s (3)40 m
高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律的应用学案新人教版
第2节牛顿第二定律的应用必备知识预案自诊知识梳理一、单位制1.单位制:由和导出单位组成。
2.基本单位:的单位。
力学中的基本量有三个,它们分别是质量、时间、,它们的国际单位分别是、秒、米。
3.导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
4.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位①①注:“基本量”既可以采用国际单位制中的单位,也可以采用其他单位制中的单位,如厘米、英寸、斤等常用单位,并且不同的单位制规定的基本量不尽相同。
二、动力学的两类基本问题1.两类动力学问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况。
第二类:已知运动情况求物体的受力情况。
2.解决两类基本问题的方法②以为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图:三、超重、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。
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
2.超重、失重和完全失重的比较③注:物体在完全失重状态下由重力引起的现象将消失。
考点自诊1.判断下列说法的正误。
(1)F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关。
()(2)物体受到外力作用不为零时,立即产生加速度。
()(3)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。
()(4)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。
()(5)超重就是物体的重力变大了。
()(6)物体完全失重时,加速度一定为重力加速度。
()(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。
()2.(多选)(新教材人教版必修第一册P104习题改编)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。
某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b 是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D.在c点,人的速度为零,加速度也为零3.(新教材人教版必修第一册P100习题改编)一辆货车运载着圆柱形光滑的空油桶。
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的基本应用
第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象,并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况,求解运动学物理量时,应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示,两小球1和2之间用轻弹簧B相连,弹簧B与水平方向的夹角为30°,小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上,绳A与竖直方向的夹角为30°,小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g,则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示,根据平衡条件可得F B=m1g,F B sin30°=m2g,所以m1m2=21,故A错误,B正确;在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力未来得及变化,球2的加速度大小为0,弹簧弹力F B=m1g,对球1,由牛顿第二定律有F合=2m1g cos 30°=m1a,解得a=3g,故C正确,D错误。
高考物理一轮复习专题3.2 牛顿第二定律及其应用(精讲)(解析版)
专题3.2牛顿第二定律及其应用(精讲)1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质。
2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题。
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。
(2)表达式a=Fm或F=ma。
(3)适用范围①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。
②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
2.单位制(1)单位制由基本单位和导出单位组成。
(2)基本单位基本量的单位。
力学中的基本量有三个,它们分别是质量、时间、长度,它们的国际单位分别是千克、秒、米。
(3)导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。
知识点二动力学中的两类问题1.两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况。
(2)已知运动情况求物体的受力情况。
2.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:【方法技巧】两类动力学问题的解题步骤知识点三超重和失重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,在地球上的同一位置是不变的。
(2)视重①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。
2.超重、失重和完全失重的比较超重现象失重现象完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向向上物体的加速度方向向下物体的加速度方向向下,大小a =g原理方程F -mg =ma F =m (g +a )mg -F =ma F =m (g -a )mg -F =mg F =0运动状态加速上升或减速下降加速下降或减速上升无阻力的抛体运动;绕地球匀速圆周运动知识点四动力学中整体法、隔离法的应用1.外力和内力如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。
高考物理一轮复习课件第三章第2讲牛顿第二定律的基本应用
2.解决两类动力学基本问题的方法:以⑧ 加速度 为“桥梁”,由运动学公式 和⑨ 牛顿运动定律 列方程求解。
三、力学单位制
1.单位制:⑩ 基本 单位和 导出 单位一起组成了单位制。 2.基本单位:基本物理量的单位。基本物理量共有七个,其中力学范围内有三 个,它们是 长度 、 质量 、 时间 ,它们的单位分别是 米 、 千克 、
超重现象
失重现象
完全失重现象
概念
物体对支持物的压力(或对悬 物体对支持物的压力(或对悬挂物 物体对支持物的压力(或
挂物的拉力)大于物体所受重 的拉力)小于物体所受重力的现象 对悬挂物的拉力)等于零
力的现象叫超重现象
叫失重件 物体的加速度方向竖直向上 物体的加速度方向竖直向下或有 物体在竖直方向的加速
答案
解析
(1)自由下落的位移h'=
1 2
gt12=20
m
座椅自由下落结束时的速度v=gt1=20 m/s
设座椅匀减速运动的位移为h,则
h=(40-4-20) m=16 m
由h= v t得t=1.6 s
2
(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0-v=-at
得a=12.5 m/s2 由牛顿第二定律得F-mg=ma 解得 F
M m
考点二 牛顿第二定律的瞬时性问题
加速度与合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常见模型。
1.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,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 ( C )
2023届高考物理一轮复习知识点精讲与2022高考题模考题训练专题13牛顿运动定律的运用(解析版)
2023高考一轮知识点精讲和最新高考题模拟题同步训练第三章牛顿运动定律专题13 牛顿第二定律的应用第一部分知识点精讲1. 瞬时加速度问题(1)两类模型(2). 在求解瞬时加速度时应注意的问题(i)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。
(ii)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变。
(3)求解瞬时加速度的步骤2.动力学的两类基本问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况。
第二类:已知运动情况求物体的受力情况。
不管是哪一类动力学问题,受力分析和运动状态分析都是关键环节。
(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,具体逻辑关系如图:作为“桥梁”的加速度,既可能需要根据已知受力求解,也可能需要根据已知运动求解。
(2)动力学两类基本问题的解题步骤(3)掌握动力学两类基本问题的“两个分析”“一个桥梁”,以及在多个运动过程之间建立“联系”。
(i )把握“两个分析”“一个桥梁”(ii)找到不同过程之间的“联系”,如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度,若过程较为复杂,可画位置示意图确定位移之间的联系。
3.物体在五类光滑斜面上运动时间的比较第一类:等高斜面(如图1所示)由L =12 at 2,a =g sin θ,L =h sin θ可得t =1sin θ 2h g, 可知倾角越小,时间越长,图1中t 1>t 2>t 3。
第二类:同底斜面(如图2所示)由L =12 at 2,a =g sin θ,L =d cos θ可得t = 4d g sin 2θ, 可见θ=45°时时间最短,图2中t 1=t 3>t 2。
第三类:圆周内同顶端的斜面(如图3所示)在竖直面内的同一个圆周上,各斜面的顶端都在竖直圆周的最高点,底端都落在该圆周上。
由2R ·sin θ=12·g sin θ·t 2,可推得t 1=t 2=t 3。
