創(chuàng)新設(shè)計浙江鴨2018版高考物理總復習第3章牛頓運動定律第2課時牛頓第二定律課件

1、第第2課時牛頓第二定律課時牛頓第二定律基礎(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)1.牛頓第二定律的內(nèi)容牛頓第二定律的內(nèi)容物體加速度的大小跟作用力成物體加速度的大小跟作用力成_，跟物體的質(zhì)量成，跟物體的質(zhì)量成_。加速度的方向與加速度的方向與_相同。相同。2.表達式表達式：F_?？键c一對牛頓第二定律的理解考點一對牛頓第二定律的理解(d/d)正比正比反比反比作用力方向作用力方向ma3.適用范圍適用范圍(1)只適用于只適用于_參考系參考系(相對地面靜止或相對地面靜止或_運動的參運動的參考系考系)。(2)只適用于只適用于_物體物體(相對于分子、原子相對于分子、原子)、低速運動、低速運動(遠小于光遠小于光速速)的情況。的情況。慣性

2、慣性勻速直線勻速直線宏觀宏觀4.對牛頓第二定律的理解對牛頓第二定律的理解【過關(guān)演練】【過關(guān)演練】1.(2013浙江浙江6月學考月學考)如圖所示，有人用一簇如圖所示，有人用一簇氣球使一座小屋成功升空。當小屋加速上升氣球使一座小屋成功升空。當小屋加速上升時，它受到的拉力與重力的關(guān)系是時，它受到的拉力與重力的關(guān)系是()A.一對平衡力一對平衡力 B.作用力和反作用力作用力和反作用力C.拉力小于重力拉力小于重力 D.拉力大于重力拉力大于重力解析加速度方向向上，故合力方向向上，解析加速度方向向上，故合力方向向上，拉力大于重力，選拉力大于重力，選D。答案答案D2.(2016溫州二外期末溫州二外期末)一質(zhì)量為

3、一質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，動摩的物體放在水平地面上，動摩擦因數(shù)為擦因數(shù)為，用一水平拉力，用一水平拉力F作用于物體上，使其獲得加速度作用于物體上，使其獲得加速度a，如圖所示，要使該物體的加速度變?yōu)槿鐖D所示，要使該物體的加速度變?yōu)?a，應采用的正確方法是，應采用的正確方法是()A.將拉力變?yōu)閷⒗ψ優(yōu)?FB.將拉力變?yōu)閷⒗ψ優(yōu)?maC.將拉力變?yōu)閷⒗ψ優(yōu)?3mamg)D.將拉力變?yōu)閷⒗ψ優(yōu)?(Fmg)答案答案C要點突破要點突破1.運用牛頓第二定律解題的一般步驟運用牛頓第二定律解題的一般步驟確定研究對象。確定研究對象。進行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出受力的示意圖。進行受力分析和運動狀態(tài)分

4、析，畫出受力的示意圖。建立直角坐標系，或選取正方向，寫出已知量，根據(jù)定律列建立直角坐標系，或選取正方向，寫出已知量，根據(jù)定律列方程。方程。統(tǒng)一已知量單位，代值求解。統(tǒng)一已知量單位，代值求解。檢查所得結(jié)果是否符合實際，舍去不合理的解。檢查所得結(jié)果是否符合實際，舍去不合理的解。2.牛頓第二定律常用方法牛頓第二定律常用方法(1)矢量合成法：若物體只受兩個力作用時，應用平行四邊形矢量合成法：若物體只受兩個力作用時，應用平行四邊形定則求這兩個力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度定則求這兩個力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物體所受合外力的方向，反的大小及方向。

5、加速度的方向就是物體所受合外力的方向，反之，若知道加速度的方向也可應用平行四邊形定則求物體所受之，若知道加速度的方向也可應用平行四邊形定則求物體所受的合力。的合力。(2)正交分解法：當物體受多個力作用時，常用正交分解法求正交分解法：當物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力。應用牛頓第二定律求加速度，在實際應用中常物體的合外力。應用牛頓第二定律求加速度，在實際應用中常將受力分解，且將加速度所在的方向選為將受力分解，且將加速度所在的方向選為x軸或軸或y軸，有時也可軸，有時也可分解加速度，即分解加速度，即 。【例題】【例題】 如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為m的人站在自動扶的人站在自動扶梯

6、上，扶梯正以加速度梯上，扶梯正以加速度a向上減速運動，向上減速運動，a與水與水平方向的夾角為平方向的夾角為。求人受的支持力和摩擦力。求人受的支持力和摩擦力。解析以人為研究對象，他站在減速上升的扶梯上，受到豎直解析以人為研究對象，他站在減速上升的扶梯上，受到豎直向下的重力向下的重力mg和豎直向上的支持力和豎直向上的支持力FN，還受到水平方向的靜，還受到水平方向的靜摩擦力摩擦力F靜靜，由于扶梯斜向下的加速度有一個水平向左的分量，由于扶梯斜向下的加速度有一個水平向左的分量，故可判斷靜摩擦力的方向為水平向左，人受力如圖故可判斷靜摩擦力的方向為水平向左，人受力如圖(a)所示，建所示，建立如圖所示的坐標系

7、，并將加速度分解為水平方向加速度立如圖所示的坐標系，并將加速度分解為水平方向加速度ax和和豎直方向加速度豎直方向加速度ay，如圖，如圖(b)所示，則所示，則axacos ，ayasin 。由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F靜靜max，mgFNmay求得求得F靜靜macos ，方向水平向左，方向水平向左，F(xiàn)Nm(gasin )，方向豎直，方向豎直向上。向上。答案答案m(gasin )，方向豎直向上，方向豎直向上macos ，方向水平向左，方向水平向左精練題組精練題組1.如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體與桌面的動摩擦因數(shù)為的物體與桌面的動摩擦因數(shù)為0.2，物體，物體在在7 N的水平拉

8、力作用下獲得的加速度大小為的水平拉力作用下獲得的加速度大小為(g取取10 m/s2)()A.0B.5 m/s2 C.8 m/s2 D.12 m/s2答案答案B2.人站在地面，豎直向上提起質(zhì)量為人站在地面，豎直向上提起質(zhì)量為1 kg的物體，物體獲得的加的物體，物體獲得的加速度為速度為5 m/s2(g取取10 m/s2)。則此過程中人對物體的作用力為。則此過程中人對物體的作用力為()A.5 N B.10 NC.15 N D.20 N解析根據(jù)牛頓第二定律，物體豎直方向上有解析根據(jù)牛頓第二定律，物體豎直方向上有Fmgma，求得求得F15 N。答案答案C3.如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m10 kg的物體

9、在水平面上向左運動，物體與水的物體在水平面上向左運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時物體受到一個水平向右的推，與此同時物體受到一個水平向右的推力力F20 N的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是的作用，則物體產(chǎn)生的加速度是(g取取10 m/s2)()A.0 B.4 m/s2，水平向右，水平向右C.2 m/s2，水平向左，水平向左 D.2 m/s2，水平向右，水平向右答案答案B答案答案D5.如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成如圖所示，樓梯口一傾斜的天花板與水平面成37角，一角，一裝潢工人手持木桿梆著刷子粉刷天花板，工人所持木桿對刷裝潢工人手持木桿梆著刷子粉刷天花板，

10、工人所持木桿對刷子的作用力始終保持豎直向上，大小為子的作用力始終保持豎直向上，大小為10 N，刷子的質(zhì)量，刷子的質(zhì)量m0.5 kg，刷子可視為質(zhì)點，刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)，刷子可視為質(zhì)點，刷子與天花板間的動摩擦因數(shù)0.5，天花板長為，天花板長為L4 m，sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2。試求：。試求：(1)刷子沿天花板向上的加速度大??；刷子沿天花板向上的加速度大?。?2)工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間。工人把刷子從天花板底端推到頂端所用的時間。答案答案(1)2 m/s2(2)2 s基礎(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)加速度與合外力具有瞬時對應關(guān)系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變

11、加速度與合外力具有瞬時對應關(guān)系，二者總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：化、同時消失，具體可簡化為以下兩種模型：考點二牛頓第二定律的瞬時性考點二牛頓第二定律的瞬時性(d/d)【過關(guān)演練】【過關(guān)演練】1.如圖所示，物體在力如圖所示，物體在力F的作用下沿光滑水平面做勻加速直線運動。的作用下沿光滑水平面做勻加速直線運動。某一時刻突然撤去外力某一時刻突然撤去外力F，關(guān)于物體此后的運動情況，下列判斷，關(guān)于物體此后的運動情況，下列判斷正確的是正確的是()A.停止運動停止運動 B.做勻速運動做勻速運動C.做勻加速運動做勻加速運動 D.做勻減速運動做勻減速運動答案答案B2.如圖所示，兩

12、小球懸掛在天花板上，如圖所示，兩小球懸掛在天花板上，a、b兩小球用細線連接，上面是一輕質(zhì)彈簧，兩小球用細線連接，上面是一輕質(zhì)彈簧，a、b兩球的質(zhì)量分別為兩球的質(zhì)量分別為m和和2m，在細線燒斷瞬，在細線燒斷瞬間，間，a、b兩球的加速度為兩球的加速度為(取向下為正方取向下為正方向向)()A.0，g B.g，gC.2g，g D.2g，0答案答案C要點突破要點突破要點求瞬時加速度的基本思路要點求瞬時加速度的基本思路1.首先，確定該瞬時物體受到的作用力，還要注意分析物體在這首先，確定該瞬時物體受到的作用力，還要注意分析物體在這一瞬時前、后的受力及其變化情況。一瞬時前、后的受力及其變化情況。2.由牛頓第二

13、定律列方程，求解瞬時加速度。由牛頓第二定律列方程，求解瞬時加速度。答案答案B精練題組精練題組1.如圖所示，對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當如圖所示，對靜止在光滑水平面上的物體施加一水平拉力，當力剛開始作用的瞬間力剛開始作用的瞬間()A.物體立即獲得速度物體立即獲得速度B.物體立即獲得加速度物體立即獲得加速度C.物體同時獲得速度和加速度物體同時獲得速度和加速度D.由于物體沒有來得及運動，因此速度和加速度都為零由于物體沒有來得及運動，因此速度和加速度都為零解析物體受重力、支持力與水平拉力解析物體受重力、支持力與水平拉力F三個力的作用，重力三個力的作用，重力和支持力合力為零，因此物體受的

14、合力即水平拉力和支持力合力為零，因此物體受的合力即水平拉力F。由牛頓。由牛頓第二定律可知，力第二定律可知，力F作用的同時物體立即獲得了加速度，但是作用的同時物體立即獲得了加速度，但是速度還是零，因為合力速度還是零，因為合力F與速度無關(guān)，而且速度只能漸變不能與速度無關(guān)，而且速度只能漸變不能突變。所以突變。所以B正確，正確，A、C、D錯誤。錯誤。答案答案B2.原來做勻加速直線運動的物體，當它的合外力逐漸減小時原來做勻加速直線運動的物體，當它的合外力逐漸減小時()A.加速度將減小，速度也減小加速度將減小，速度也減小B.加速度將減小，速度在增加加速度將減小，速度在增加C.加速度和速度都保持不變加速度和

15、速度都保持不變D.情況復雜，加速度和速度的變化均無法確定情況復雜，加速度和速度的變化均無法確定解析物體原來做勻加速直線運動，所以合外力逐漸減小時，解析物體原來做勻加速直線運動，所以合外力逐漸減小時，加速度也逐漸減小，而速度仍在增加。加速度也逐漸減小，而速度仍在增加。答案答案B答案答案C4.(多選多選)正在加速上升的氣球，下面懸掛重物的繩子突然斷開，此正在加速上升的氣球，下面懸掛重物的繩子突然斷開，此時時()A.重物的加速度立即發(fā)生改變重物的加速度立即發(fā)生改變B.重物的速度立即發(fā)生改變重物的速度立即發(fā)生改變C.氣球的速度立即改變氣球的速度立即改變D.氣球的加速度立即增大氣球的加速度立即增大解析解

16、析速度不能突變，加速度隨力的變化而立即變化。速度不能突變，加速度隨力的變化而立即變化。答案答案AD答案答案BD【方法總結(jié)】【方法總結(jié)】求解瞬時加速度問題關(guān)鍵求解瞬時加速度問題關(guān)鍵1.區(qū)分兩種不同的彈力模型：輕彈簧區(qū)分兩種不同的彈力模型：輕彈簧(兩端有物體連著兩端有物體連著)彈力不會突彈力不會突變，其他彈力會突變。變，其他彈力會突變。2.注意分析清楚物體在瞬間前后受力情況。注意分析清楚物體在瞬間前后受力情況。基礎(chǔ)過關(guān)基礎(chǔ)過關(guān)1.已知受力情況求物體的運動情況；已知受力情況求物體的運動情況；由受力情況判斷物體的運動情況，處理這類問題的基本思路是由受力情況判斷物體的運動情況，處理這類問題的基本思路是先

17、求出幾個力的合力，由牛頓第二定律先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律(F合合ma)求出加速度，求出加速度，再由運動學的相關(guān)公式求出速度或位移等。再由運動學的相關(guān)公式求出速度或位移等。考點三動力學的兩類基本問題考點三動力學的兩類基本問題(d/d)2.已知運動情況求物體的受力情況。已知運動情況求物體的受力情況。由物體的運動情況判斷受力情況，處理這類問題的基本思路是由物體的運動情況判斷受力情況，處理這類問題的基本思路是已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出加速度，再由牛頓第二定律求已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出加速度，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力，至于牛頓第二定律中合力的求法可出合力，從而確定未知力，

18、至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解法用力的合成和分解法(平行四邊形定則平行四邊形定則)或正交分解法。或正交分解法。3.動力學的兩類基本問題動力學的兩類基本問題運用牛頓運動定律研究力和運動的關(guān)系包括兩類基本問題，分運用牛頓運動定律研究力和運動的關(guān)系包括兩類基本問題，分析思路如下。析思路如下。說明：解決兩類基本問題的方法：以說明：解決兩類基本問題的方法：以_為橋梁，由為橋梁，由_和和_列方程求解。列方程求解。加速度加速度加速度加速度加速度加速度牛頓第二定律牛頓第二定律運動學公式運動學公式【過關(guān)演練】【過關(guān)演練】1.(2014浙江浙江1月學考月學考)有經(jīng)驗的司機能通過控制油門使汽車做勻有

19、經(jīng)驗的司機能通過控制油門使汽車做勻加速直線運動，某品牌轎車連同司機在內(nèi)總質(zhì)量為加速直線運動，某品牌轎車連同司機在內(nèi)總質(zhì)量為m1 500 kg，當轎車受到大小為當轎車受到大小為F1500 N的牽引力時恰好在水平路面上勻速的牽引力時恰好在水平路面上勻速行駛。現(xiàn)司機通過控制油門使轎車受到行駛?，F(xiàn)司機通過控制油門使轎車受到F22 000 N的牽引力，的牽引力，從從v05 m/s開始加速。假設(shè)轎車運動時所受的阻力保持不變，開始加速。假設(shè)轎車運動時所受的阻力保持不變，試求：試求：(1)轎車運動過程中所受到的阻力大小；轎車運動過程中所受到的阻力大??；(2)轎車做加速運動時的加速度大??；轎車做加速運動時的加速

20、度大?。?3)轎車開始加速后轎車開始加速后3 s內(nèi)通過的位移大小。內(nèi)通過的位移大小。答案答案(1)500 N(2)1 m/s2(3)19.5 m2.(2015浙江浙江1月學考月學考)航天飛機著陸時速度很大，可以用阻力傘航天飛機著陸時速度很大，可以用阻力傘使它減速，如圖所示。假設(shè)一架質(zhì)量為使它減速，如圖所示。假設(shè)一架質(zhì)量為m的航天飛機在一條水的航天飛機在一條水平直跑道上著陸，著陸時速度為平直跑道上著陸，著陸時速度為v0，著陸的同時立即打開阻力，著陸的同時立即打開阻力傘，減速過程所經(jīng)時間為傘，減速過程所經(jīng)時間為t，假定航天飛機著陸過程中所受阻力，假定航天飛機著陸過程中所受阻力不變，問：不變，問：(

21、1)這條跑道至少要多長？這條跑道至少要多長？(2)著陸過程所受阻力是多大？著陸過程所受阻力是多大？要點突破要點突破要點一動力學兩類問題的解題步驟要點一動力學兩類問題的解題步驟1.明確研究對象。根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究明確研究對象。根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體。的物體。2.分析物體的受力情況和運動情況，畫好受力分析圖，明確物分析物體的受力情況和運動情況，畫好受力分析圖，明確物體的運動性質(zhì)和運動過程。體的運動性質(zhì)和運動過程。3.明確問題性質(zhì)：由運動求力，需先用運動學公式求出加速度，明確問題性質(zhì)：由運動求力，需先用運動學公式求出加速度，然后根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律求

22、力；由受力求運動，然后根據(jù)受力分析結(jié)合牛頓第二定律求力；由受力求運動，需先根據(jù)受力分析求出加速度，然后根據(jù)運動學公式求位移需先根據(jù)受力分析求出加速度，然后根據(jù)運動學公式求位移或速度。或速度。【例【例1】 (20164月浙江選考月浙江選考)如圖是上海中心如圖是上海中心大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達大廈，小明乘坐大廈快速電梯，從底層到達第第119層觀光平臺僅用時層觀光平臺僅用時55 s。若電梯先以加。若電梯先以加速度速度a1做勻加速運動，達到最大速度做勻加速運動，達到最大速度18 m/s，然后以最大速度勻速運動，最后以加速度然后以最大速度勻速運動，最后以加速度a2做勻減速運動恰好到達觀光平

23、臺。假定觀光做勻減速運動恰好到達觀光平臺。假定觀光平臺高度為平臺高度為549 m。(1)若電梯經(jīng)過若電梯經(jīng)過20 s勻加速達到最大速度，求加速度勻加速達到最大速度，求加速度a1及上升高度及上升高度h；(2)在在(1)問中的勻加速上升過程中，若小明的質(zhì)量為問中的勻加速上升過程中，若小明的質(zhì)量為60 kg，求小，求小明對電梯地板的壓力；明對電梯地板的壓力；(3)求電梯勻速運動的時間。求電梯勻速運動的時間。答案答案(1)0.9 m/s2180 m(2)654 N(3)6 s要點二多過程問題的處理方法要點二多過程問題的處理方法1.將復雜物理過程分解為幾個子過程。將復雜物理過程分解為幾個子過程。2.分析

24、每一個子過程中物體受力情況、運動情況、約束條件。分析每一個子過程中物體受力情況、運動情況、約束條件。3.注意子過程之間的聯(lián)系，可以從時間、位移、速度等方面尋找。注意子過程之間的聯(lián)系，可以從時間、位移、速度等方面尋找。4.注意畫好受力分析圖和運動示意圖。注意畫好受力分析圖和運動示意圖?！纠纠?】 如圖所示，傾角為如圖所示，傾角為30的光滑斜面與粗糙的水平面平滑的光滑斜面與粗糙的水平面平滑連接?，F(xiàn)將一滑塊連接?，F(xiàn)將一滑塊(可視為質(zhì)點可視為質(zhì)點)從斜面上的從斜面上的A點由靜止釋放，最點由靜止釋放，最終停在水平面上的終停在水平面上的C點。已知點。已知A點距水平面的高度點距水平面的高度h0.8 m，B

25、點距點距C點的距離點的距離L2.0 m。(滑塊經(jīng)過滑塊經(jīng)過B點時沒有能量損失，取點時沒有能量損失，取g10 m/s2)求：求：(1)滑塊在運動過程中的最大速度；滑塊在運動過程中的最大速度；(2)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)；(3)滑塊從滑塊從A點釋放后，經(jīng)過時間點釋放后，經(jīng)過時間t1.0 s時速度的大小。時速度的大小。(3)設(shè)滑塊在斜面上運動的時間為設(shè)滑塊在斜面上運動的時間為t1，vmaxa1t1，得，得t10.8 s，由于，由于tt1，故滑塊已經(jīng)經(jīng)過，故滑塊已經(jīng)經(jīng)過B點，做勻減速運動的時間為點，做勻減速運動的時間為tt10.2 s，設(shè)設(shè)t1.0 s時速度大小為時速度大

26、小為v，則，則vvmaxa2(tt1)解得：解得：v3.2 m/s。答案答案(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s答案答案A2.假設(shè)汽車突然緊急制動后所受到的阻力的大小與汽車所受的重假設(shè)汽車突然緊急制動后所受到的阻力的大小與汽車所受的重力的大小差不多，當汽車以力的大小差不多，當汽車以20 m/s的速度行駛時突然制動，它的速度行駛時突然制動，它還能繼續(xù)滑動的距離約為還能繼續(xù)滑動的距離約為()A.40 m B.20 m C.10 m D.5 m答案答案B3.質(zhì)量為質(zhì)量為1 t的汽車在平直公路上以的汽車在平直公路上以10 m/s的速度勻速行駛，阻力的速度勻速行駛，阻力大小不變。從某時刻開始

27、，汽車牽引力減少大小不變。從某時刻開始，汽車牽引力減少2 000 N，那么從該，那么從該時刻起經(jīng)過時刻起經(jīng)過6 s，汽車行駛的路程是，汽車行駛的路程是()A.50 m B.42 mC.25 m D.24 m答案答案C4.如圖所示，一傾角為如圖所示，一傾角為的光滑斜面固定的光滑斜面固定在水平地面上，質(zhì)量在水平地面上，質(zhì)量m1 kg的物體在的物體在平行于斜面向上的恒力平行于斜面向上的恒力F作用下，從作用下，從A點由靜止開始運動，到達點由靜止開始運動，到達B點時立即撤點時立即撤去拉力去拉力F。此后，物體到達。此后，物體到達C點時速度為零。每隔點時速度為零。每隔0.2 s通過傳感通過傳感器測得物體的瞬時速度，下表給出了部分測量數(shù)據(jù)。求：