【優(yōu)化探究】高考物理一輪復(fù)習(xí) 第3章第2單元課件 必修1

一、牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟

成正比，跟物體的

成反比，加速度的方向跟作用力的方向

．2．表達(dá)式：

，該表達(dá)式只能在國際單位制中成立．二、單位制及其基本單位和導(dǎo)出單位1．單位制：

單位和

單位一起組成了單位制．(1)基本單位：基本物理量的單位．力學(xué)中的基本量有三個，它們是

、

、

；它們的單位分別是

、

、

．(2)導(dǎo)出單位：由基本量根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位．作用力質(zhì)量相同基本導(dǎo)出質(zhì)量時間長度米秒千克2．國際單位制中的基本物理量和基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度lm質(zhì)量mkg時間ts電流I安(培)熱力學(xué)溫度T開(爾文)物質(zhì)的量n摩(爾)發(fā)光強(qiáng)度I坎(德拉)cd米千克秒AKmol[溫馨提示]

(1)有些物理單位屬于基本單位，但不是國際單位，如厘米、克、小時等．(2)有些單位屬于國際單位，但不是基本單位，如米/秒(m/s)、帕斯卡、牛(頓)等．三、超重和失重1．實重和視重(1)實重：物體實際所受的重力，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)

．(2)視重：當(dāng)物體在

方向上有加速度時，物體對彈簧測力計的拉力或?qū)ε_秤的壓力將不等于物體的

．此時彈簧測力計的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重．

無關(guān)豎直重力2．超重、失重和完全失重的比較現(xiàn)象實質(zhì)超重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?/p>

自身重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向上的加速度或加速度有豎直向上的分量失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?/p>

自身重力的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度或加速度有豎直向下的分量完全失重物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?/p>

的現(xiàn)象系統(tǒng)具有豎直向下的加速度，且a＝g大于小于等于零[溫馨提示]

(1)超重并不是指重力增加了，失重并不是指重力減小了，完全失重也不能理解為物體不受重力了．(2)判斷一個物體處于超重還是失重狀態(tài)，主要根據(jù)加速度沿豎直方向的分量方向進(jìn)行判斷，若豎直向上，則超重，若豎直向下，則失重．四、兩類動力學(xué)問題1．已知受力情況求運(yùn)動情況根據(jù)牛頓第二定律，已知物體的受力情況，可以求出物體的

；再知道物體的初始條件(初位置和初速度)，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式，就可以求出物體在某時刻的

和在某段時間的

，也就求出了物體的運(yùn)動情況．2．已知物體的運(yùn)動情況，求物體的受力情況根據(jù)物體的運(yùn)動情況，由

可以求出加速度，再根據(jù)

可確定物體的合外力，從而求出未知力，或與力相關(guān)的某些量，如動摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)、力的方向等．可用程序圖表示如下：運(yùn)動情況速度位移運(yùn)動學(xué)公式牛頓第二定律對牛頓第二定律的理解1．牛頓第二定律的“五性”矢量性公式F＝ma是矢量式，任一時刻，F(xiàn)與a總同向瞬時性a與F對應(yīng)同一時刻，即a為某時刻的加速度時，F(xiàn)為該時刻物體所受的合外力因果性F是產(chǎn)生加速度a的原因，加速度a是F作用的結(jié)果同一性有三層意思：(1)加速度a是相對同一個慣性系的(一般指地面)；(2)F＝ma中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一個物體或同一個系統(tǒng)；(3)F＝ma中，各量統(tǒng)一使用國際單位獨(dú)立性(1)作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都滿足F＝ma(2)物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和(3)分力和加速度在各個方向上的分量也滿足F＝ma即Fx＝max，F(xiàn)y＝may2.瞬時加速度的問題分析分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析該時刻物體的受力情況及運(yùn)動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度．此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立．(1)剛性繩(或接觸面)：一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時間，一般題目中所給的細(xì)線、輕桿和接觸面在不加特殊說明時，均可按此模型處理．(2)彈簧(或橡皮繩)：此種物體的特點(diǎn)是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的．[重點(diǎn)提示]

(1)力和加速度的瞬時對應(yīng)性是高考的重點(diǎn)．物體的受力情況應(yīng)符合物體的運(yùn)動狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤力、變力、斷繩籌)時，需重新進(jìn)行運(yùn)動分析和受力分析．(2)細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力一般不能發(fā)生突變．

如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)．求解下列問題：

(1)現(xiàn)將線L2剪斷，求剪斷L2的瞬間物體的加速度．(2)若將圖甲中的細(xì)線L1換成長度相同，質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求剪斷L2的瞬間物體的加速度．[思路點(diǎn)撥]

求解此題應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：(1)其他力改變時，彈簧的彈力不能在瞬間發(fā)生突變．(2)其他力改變時，細(xì)繩上的彈力可以在瞬間發(fā)生突變．[聽課記錄]

(1)當(dāng)線L2被剪斷的瞬間，因細(xì)線L2對球的彈力突然消失，而引起L1上的張力發(fā)生突變，使物體的受力情況改變，瞬時加速度沿垂直L1斜向下方，為a＝gsinθ.(2)當(dāng)線L2被剪斷時，細(xì)線L2對球的彈力突然消失，而彈簧的形變還來不及變化(變化要有一個過程，不能突變)，因而彈簧的彈力不變，它與重力的合力與細(xì)線L2對球的彈力是一對平衡力，等值反向，所以線L2剪斷時的瞬時加速度為a＝gtanθ，方向水平向右．[答案]

(1)gsinθ方向沿垂直于L1斜向下方(2)gtanθ方向水平向右答案：C解答動力學(xué)的兩類基本問題的方法和步驟1．動力學(xué)兩兩類基本問題題的分析流程程圖2．基本方法法(1)明確題題目中給出的的物理現(xiàn)象和和物理過程的的特點(diǎn)，如果果是比較復(fù)雜雜的問題，應(yīng)應(yīng)該明確整個個物理現(xiàn)象是是由哪幾個物物理過程組成成的，找出相相鄰過程的聯(lián)聯(lián)系點(diǎn)，再分分別研究每一一個物理過程程．(2)根據(jù)問問題的要求和和計算方法，，確定研究對對象進(jìn)行分析析，并畫出示示意圖．圖中中應(yīng)注明力、、速度、加速速度的符號和和方向．對每每一個力都明明確施力物體體和受力物體體，以免分析析力時有所遺遺漏或無中生生有．(3)應(yīng)用牛牛頓運(yùn)動定律律和運(yùn)動學(xué)公公式求解，通通常先用表示示物理量的符符號運(yùn)算，解解出所求物理理量的表達(dá)式式，然后將已已知物理量的的數(shù)值及單位位代入，通過過運(yùn)算求結(jié)果果．3．應(yīng)用牛頓頓第二定律的的解題步驟(1)明明確確研研究究對對象象．．根根據(jù)據(jù)問問題題的的需需要要和和解解題題的的方方便便，，選選出出被被研研究究的的物物體體．．(2)分分析析物物體體的的受受力力情情況況和和運(yùn)運(yùn)動動情情況況．．畫畫好好受受力力分分析析圖圖，，明明確確物物體體的的運(yùn)運(yùn)動動性性質(zhì)質(zhì)和和運(yùn)運(yùn)動動過過程程．．(3)選選取取正正方方向向或或建建立立坐坐標(biāo)標(biāo)系系，，通通常常(4)求合外力F合．(5)根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma列方程求解，必要時還要對結(jié)果進(jìn)行討論．[重點(diǎn)提示]

(1)物體的運(yùn)動情況是由所受的力及物體運(yùn)動的初始狀態(tài)共同決定的．(2)無論是哪種情況，加速度都是聯(lián)系力和運(yùn)動的“橋梁”．

一質(zhì)質(zhì)量量為為m＝40kg的的小小孩孩站站在在電電梯梯內(nèi)內(nèi)的的體體重重計計上上．．電電梯梯從從t＝0時時刻刻由由靜靜止止開開始始上上升升，，在在0到到6s內(nèi)內(nèi)體體重重計示示數(shù)數(shù)F的變變化化如如圖圖所所示示．．試試問問：：在在這這段段時時間內(nèi)內(nèi)電電梯梯上上升升的的高高度度是是多多少少？？(取取重重力力加加速速度g＝10m/s2)[思路路點(diǎn)點(diǎn)撥撥]整個個運(yùn)運(yùn)動動過過程程分分為為三三個個階階段段，，根根據(jù)據(jù)牛牛頓頓第第二二定定律律先先求求出出各各個個階階段段的的加加速速度度，，再再利利用用運(yùn)運(yùn)動動學(xué)學(xué)公公式式求求出出各各個個階階段段的的位位移移和和速速度度，，最最后后將將各各段段位位移移加加起起來來，，即即為為電電梯梯上上升升的的總總高高度度．．[答案案]9m2．．(2009年年高高考考海海南南卷卷)科研研人人員員乘乘氣氣球球進(jìn)進(jìn)行行科科學(xué)學(xué)考考察察．．氣氣球球、、座座艙艙、、壓壓艙艙物物和和科科研研人人員員的的總總質(zhì)質(zhì)量量為為990kg.氣氣球球在在空空中中停停留留一一段段時時間間后后，，發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)氣氣球球漏漏氣氣而而下下降降，，及及時時堵堵住?。露伦∽r時氣氣球球下下降降速速度度為為1m/s，且做勻勻加速運(yùn)運(yùn)動，4s內(nèi)下降了了12m．為使氣氣球安全全著陸，，向艙外外緩慢拋拋出一定定的壓艙艙物．此此后發(fā)現(xiàn)現(xiàn)氣球做做勻減速速運(yùn)動，，下降速速度在5分鐘內(nèi)減減少3m/s.若空空氣阻力力和泄漏漏氣體的的質(zhì)量均均可忽略略，重力力加速度度g＝9.89m/s2，求拋掉掉的壓艙艙物的質(zhì)質(zhì)量．答案：101kg整體法與隔離法的應(yīng)用系統(tǒng)問題題是指在在外力作作用下幾幾個物體體連在一一起運(yùn)動動的問題題，系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)的物物體的加加速度可可以相同同，也可可以不相相同，對對該類問問題處理理方法如如下：1．隔離法的的選取(1)適適應(yīng)情況況：若系系統(tǒng)內(nèi)各各物體的的加速度度不相同同，且需需要求物物體之間間的作用用力．(2)處處理方法法：把物物體從系系統(tǒng)中隔隔離出來來，將內(nèi)內(nèi)力轉(zhuǎn)化化為外力力，分析析物體的的受力情情況和運(yùn)運(yùn)動情況況，并分分別應(yīng)用用牛頓第第二定律律列方程程求解，，隔離法法是受力力分析的的基礎(chǔ)，，應(yīng)重點(diǎn)點(diǎn)掌握．．2．整體體法的選選取(1)適適應(yīng)情況況：若系系統(tǒng)內(nèi)各各物體具具有相同同的加速速度，且且不需要要求物體體之間的的作用力力．(2)處處理方法法：把系系統(tǒng)內(nèi)各各物體看看成一個個整體(當(dāng)成一一個質(zhì)點(diǎn)點(diǎn))來分分析整體體受到的的外力，，應(yīng)用牛牛頓第二二定律求求出加速速度(或或其他未未知量)．3．整整體法法、隔隔離法法交替替運(yùn)用用原則則：若若系統(tǒng)統(tǒng)內(nèi)各各物體體具有有相同同的加加速度度，且且要求求物體體之間間的作作用力力時，，可以以先用用整體體法求求出加加速度度，然然后再再用隔隔離法法選取取合適[重點(diǎn)提示]

運(yùn)用整體法分析問題時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度的大小和方向均應(yīng)相同，如果系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度僅大小相同，如通過滑輪連接的物體，應(yīng)采用隔離法求解．

水平面面上并并排放放著A、B兩個物物體，，如圖圖所示示，已已知mA＝2kg，mB＝3kg，物物體A與地面面間的的動摩摩擦因因數(shù)μA＝0.4，，物體體B與地面面間的的動摩摩擦因因數(shù)μB＝0.2.現(xiàn)有有水平平推力力F＝20N作用用在物物體A上，經(jīng)經(jīng)t＝5s撤撤去力力F，(g取10m/s2)問：：(1)在撤撤去力力F前A、B間的作作用力力多大大？(2)A、B間的最最大距距離為為多大大？[其中f

A＝μA

N

A＝μAmAg，

f

B＝N

B＝μBmBg，水平方向應(yīng)用牛頓第二定律得：

F－

f

A－

f

B＝(mA＋mB)a.再隔離物體B受力分析如圖所示，由牛頓第二定律得：

FB－

f

B

＝mBa，以上各式聯(lián)立可得：

a＝1.2m/s2，F(xiàn)B＝9.6N.[答案](1)9.6N(2)4.5m3．一一質(zhì)量量為M，傾角角為θ的楔形形木塊塊，靜靜置在在水平平桌面面上，，與桌桌面間間的動動摩擦擦因數(shù)數(shù)為μ，一質(zhì)質(zhì)量為為m的物塊塊，置置于楔楔形木木塊的的斜面面上，，物塊塊與斜斜面的的接觸觸是光光滑的的．為為了保保持物物塊相相對斜斜面靜靜止，，可用用一水水平力力F推楔形木塊塊，如圖所所示．求水水平力F的大小等于于多少？解析：物塊m受力情況如如圖所示，，則豎直方向上上：Ncosθ＝mg①水平方向上上：Nsinθ＝ma②由①②解得：a＝gtanθ把物塊m和木塊M作為一個整整體，由牛牛頓第二定定律得：F－μ(M＋m)g＝(M＋m)a所以F＝(M＋m)g(μ＋tanθ)．答案：(M＋m)g(μ＋tanθ)臨界問題的分析方法[思路點(diǎn)撥]先求出BC繩剛好被拉拉直時的加加速度，對對a1、a2對應(yīng)的情況況做出判斷斷，然后再再分析小球球受力求解解結(jié)果．(2)小車車向左加速速度增大，，AC、BC繩方向不變變，所以AC繩拉力不變變，BC繩拉力變大大，BC繩拉力最大大時，小車車向左加速速度最大，，小球受力力如圖由牛頓第二二定律，得得Tm＋mgtanθ＝mam因為Tm＝2mg，所以最大大加速度為為am＝3g答案：(1)g(2)3g1．直升機(jī)機(jī)懸停在空空中向地面面投放裝有有救災(zāi)物資資的箱子，，如圖所示示．設(shè)投放放初速度為為零，箱子子所受的空空氣阻力與與箱子下落落速度的平平方成正比比，且運(yùn)動動過程中箱箱子始終保保持圖示姿姿態(tài)．在箱箱子下落過過程中，下下列說法正正確的是()A．箱內(nèi)物物體對箱子子底部始終終沒有壓力力B．箱子剛剛從飛機(jī)上上投下時，，箱內(nèi)物體體受到的支持持力最大C．箱子接接近地面時時，箱內(nèi)物物體受到的的支持力比剛剛投下時大大D．若下落落距離足夠夠長，箱內(nèi)內(nèi)物體有可可能不受底部部支持力而而“飄起來”解析：因為受到阻阻力，不是是完全失重重狀態(tài)，所所以對支持持面有壓力力，A錯．．由于箱子子阻力和下下落的速度度成二次方方關(guān)系，箱箱子最終將將勻速運(yùn)動動，受到的的壓力等于于重力，BD錯，C對．答案：C2．有一物物塊放在粗粗糙的水平平面上，在在水平向右右的外力F作用下向右右做直線運(yùn)運(yùn)動，如圖圖甲所示，，其運(yùn)動的的v－t圖象如圖乙乙中實線所所示，則下下列關(guān)于外外力F的判斷正確確的是A．在0～～1s內(nèi)內(nèi)外力F不斷變化B．在1s～3s內(nèi)外力力F恒定C．在3s～4s內(nèi)外力力F不斷變化D．在3s～4s內(nèi)外力力F恒定解析：由牛頓第二二定律，F(xiàn)－f＝ma，所以F＝f＋ma，摩擦力f恒定，在0～1s內(nèi)，速度度均勻變化化，加速度度恒定，F(xiàn)不變化，A不正確．．在1s～3s內(nèi)，速度度恒定，a＝0，外力力F恒定，B正正確．在3s～4s內(nèi)，，斜率變大大，加速度度變大，外外力F不斷變化，，C正確，，D不正確確．答案：BC3．(2010年高考上上海單科)將一個物體體以某一速速度從地面面豎直向上上拋出，設(shè)設(shè)物體在運(yùn)運(yùn)動過程中中所受空氣氣阻力大小小不變，則則物體()A．剛