高考物理總復(fù)習(xí)-第三章-第2講-牛頓第二定律課件

溫故自查1．內(nèi)容：物體的加速度跟它所受的合外力成

，跟物體的質(zhì)量成

，加速度的方向與

相同．2．表達(dá)式：F合＝ma.3．物理意義：牛頓第二定律揭示了

跟

及物體本身質(zhì)量的關(guān)系．正比反比合外力的方向物體的加速度它受的合外力溫故自查在力學(xué)中，選用

三個(gè)物理量的單位作為基本單位，選定基本單位后，由物理公式推導(dǎo)出的單位叫 ．基本單位和導(dǎo)出單位一起組成 ．1．基本單位：所選定的基本物理量的單位．2．導(dǎo)出單位：根據(jù)物理公式中其他物理量和基本物理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位．長度、質(zhì)量、時(shí)間導(dǎo)出單位單位制考點(diǎn)精析1．從根本上說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的，在力學(xué)范疇內(nèi)，所有的力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)基本物理量組成的，因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位．國際單位制：1960年第11屆國際計(jì)量大會制訂了一種國際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，其法文簡稱為SI.2．以下是國際單位制中的七個(gè)基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時(shí)間t秒s電流I安(培)A熱力學(xué)溫度T開(爾文)K發(fā)光強(qiáng)度l1(lV)坎(德拉)cd物質(zhì)的量n(V)摩(爾)mol3.物理公式不僅決定了物理量之間的關(guān)系，也決定了物理量單位間的關(guān)系，推導(dǎo)物理量的單位要借助物理公式，依據(jù)單位是否正確可以判斷物理公式是否正確．命題規(guī)律分析物體的運(yùn)動情況主要從兩個(gè)方面分析：先分析物體的初狀態(tài)(即初速度)，由牛頓第一定律知物體具有維持原來狀態(tài)的性質(zhì)(即慣性)，再分析物體的受力，由牛頓第二定律知力是產(chǎn)生加速度(即改變物體運(yùn)動狀態(tài))的原因．兩者結(jié)合起來就能確定物體的運(yùn)動情況．常以選擇題形式出現(xiàn)．[考例1]如圖所示，靜止在光滑水平面上的物體A，一端靠著處于自然狀態(tài)的彈簧．現(xiàn)對物體作用一水平恒力，在彈簧被壓縮到最短的過程中，物體的速度和加速度的變化情況是()A．速度增大，加速度增大B．速度增大，加速度減小C．速度先增大后減小，加速度先增大后減小D．速度先增大后減小，加速度先減小后增大[解析]物體在水平方向上受向左的推力F、彈簧向右的彈力kx，起初合力方向向左、大小為∑F＝F－kx，隨著x的增大，合力越來越小，由牛頓第二定律可知，加速度越來越小，因加速度與速度同向，故速度越來越大；當(dāng)彈簧的彈力kx增大到與F相等時(shí)，合力為零，加速度為零，速度最大；由于慣性，物體繼續(xù)向左運(yùn)動，彈簧向右的彈力大于F，合力方向向右、大小∑F＝kx－F，隨著x的增大，合力越來越大，加速度越來越大，因加速度與速度反向，故速度減小，故選D.[答案]D[總結(jié)評述]動態(tài)變化問題主要研究速度、加速度、合力三個(gè)物理量的變化情況．因?yàn)榧铀俣葲Q定于合外力，而速度的變化決定于加速度與速度的方向關(guān)系，所以處理此類問題的思維程序應(yīng)如下：先對物體的受力及加速度方向進(jìn)行分析，再求物體所受的合外力并分析其變化，然后用牛頓第二定律分析加速度的變化，最后根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系判斷速度的變化情況．(2010·山東理綜)如圖甲所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．圖乙中v、a、f和s分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．圖乙中正確的是 ()[答案]C[解析]本題考查了圖象問題，對于該問題要尋找規(guī)律，寫出表達(dá)式，然后判斷．物體在兩個(gè)過程中都做勻變速運(yùn)動，由此可知A、B、D選項(xiàng)不正確．由f1＝μmgcosα和f2＝μmg可知，C選項(xiàng)正確.命題規(guī)律考查對牛頓第二定律的瞬時(shí)性的理解，會分析物體受力情況，特別是系統(tǒng)中有彈簧彈力作用時(shí)，彈簧需要較長的形變恢復(fù)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力不能突變、大小不變的特點(diǎn)的應(yīng)用．[答案]D[總結(jié)評述]

B物體放在A上的瞬間，彈簧的彈力是不變的，這是解答該題的關(guān)鍵．(2010·全國Ⅰ理綜)如圖，輕彈簧上端與一質(zhì)量為m的木塊1相連，下端與另一質(zhì)量為M的木塊2相連，整個(gè)系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)將木板沿水平方向突然抽出，設(shè)抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g，則有()[答案]C命題規(guī)律物體受兩個(gè)不共線的力作用時(shí)，物體做變速運(yùn)動．利用合成法求物體運(yùn)動的加速度．[解析]由題意可知，小球與車具有相同的運(yùn)動狀態(tài)，小車靜止，球也靜止．對球進(jìn)行受力分析，靜止時(shí)所受合力為零，即桿對球的作用力應(yīng)與球所受的重力平衡．重力豎直向下，桿對球的作用力應(yīng)豎直向上，A、B錯(cuò)．當(dāng)車向右加速時(shí)，球的加速度也向右，那么球所受的合力應(yīng)向右，大小為ma.球所受的合力由球受到的重力和

[答案]D水平勻速運(yùn)動的車廂內(nèi)裝滿西瓜，其中質(zhì)量為m的西瓜A受到周圍其他西瓜的作用力大小為________，當(dāng)車廂以加速度a向右運(yùn)動時(shí)，A所受到的作用力大小為________，方向________．如圖所示．[解析]把西瓜A的受力簡化為只受重力和一個(gè)等效彈力(周圍其他西瓜對它的作用力之和)作用下的問題.命題規(guī)律對于物體受三個(gè)力以上，物體做勻加速運(yùn)動的問題，利用正交分解法解答．[考例4]風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生水平方向的、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力，現(xiàn)將一套有小球的細(xì)直桿放入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室，小球孔徑略大于細(xì)桿直徑，如圖所示．(1)當(dāng)桿在水平方向上固定時(shí)，調(diào)節(jié)風(fēng)力的大小，使小球在桿上作勻速運(yùn)動，這時(shí)小球所受的風(fēng)力為小球所受重力的0.5倍，求小球與桿間的動摩擦因數(shù)．(2)保持小球所受風(fēng)力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離x所需時(shí)間為多少(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)?(2)當(dāng)桿傾斜固定后，小球受力如圖所示，對其受力進(jìn)行正交分解并列方程有Fcosθ＋mgsinθ－Ff＝maFN＋Fsinθ－mgcosθ＝0Ff＝μFN[總結(jié)評述]正交分解法：當(dāng)物體受到兩個(gè)以上的力作用而產(chǎn)生加速度時(shí)，通常采用正交分解法解題，為減少矢量的分解，建立坐標(biāo)系時(shí)，確定x軸的正方向常用三種方法：(1)分解力不分解加速度．此時(shí)一般規(guī)定加速度a的方向?yàn)閤軸正方向，垂直于加速度的方向?yàn)閥軸，有∑Fx＝ma(沿加速度方向)，∑Fy＝0(垂直加速度方向)．(2)分解加速度不分解力．此法以某種力的方向?yàn)閤軸正方向，建立直角坐標(biāo)系，再把加速度分解在x軸和y軸上．(3)既分解力又分解加速度．此法根據(jù)所要研究的問題，確定x軸的方向和y軸的方向，再把力、加速度或速度等矢量同時(shí)分解在x軸和y軸上，有∑Fx＝max，∑Fy＝may.(2010·北京市宣武區(qū)模擬)如圖所示，將質(zhì)量為m的滑塊放在傾角為θ的固定斜面上．滑塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ.若滑塊與斜面之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力大小相等，重力加速度為g.則 ()A．用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是2mgsinθB．用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動，如果μ＝tanθ，拉力大小應(yīng)是mgsinθC．給滑塊沿斜面向下的初速度，如果μ<tanθ，滑塊將減速下滑D．將滑塊由靜止釋放，如果μ>tanθ，滑塊將下滑[答案]A[解析]

①用平行于斜面向上的力拉滑塊向上勻速滑動時(shí)，由共點(diǎn)力的平衡條件得F＝mgsinθ＋μmgcosθ，將μ＝tanθ代入解得F＝2mgsinθ，故A正確；②用平行于斜面向下的力拉滑塊向下勻速滑動時(shí)，則F＋mgsinθ＝μmgcosθ，將μ＝tanθ代入解得F＝0，故B錯(cuò)誤；③給滑塊沿斜面向下的初速度，由于μ<tanθ，即滑塊重力沿斜面向下的分力大于最大靜摩擦力，故滑塊將加速下滑，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；④若μ>tanθ，即最大靜摩擦力大于滑塊重力沿斜面向下的分力，則將滑塊在斜面上靜止釋放后它將不會運(yùn)動，故D錯(cuò)誤.命題規(guī)律根據(jù)速度—時(shí)間圖象或力—時(shí)間圖象判斷物體運(yùn)動情況或受力情況分析．考查識圖能力和從圖中獲取信息的能力．[考例5]質(zhì)量為40kg的雪橇及運(yùn)動員在傾角θ＝37°的斜面上向下滑動，如圖甲所示，所受的空氣阻力與速度成正比．今測得雪橇運(yùn)動的v－t圖象如圖乙所示，且AB是曲線的切線，B點(diǎn)坐標(biāo)為(4,15)，CD是曲線的漸近線．試求空氣的阻力系數(shù)k和雪橇與斜坡間的動摩擦因數(shù)μ.[解析]雪橇受力如圖所示，沿斜面方向，由牛頓運(yùn)動定律得：mgsinθ－μFN－kv＝ma.垂直斜面方向，由平衡條件得：FN＝mgcosθ.由圖象得：A點(diǎn)，vA＝5m/s，加速度aA＝2.5m/s2，最終雪橇勻速運(yùn)動時(shí)最大速度vm＝10m/s，a＝0，代入數(shù)據(jù)解得：μ＝0.125，k＝20N·s/m.[答案]20N·s/m0.125.[總結(jié)評述]圖象在物理學(xué)中的應(yīng)用十分廣泛，這是因?yàn)樗哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)：(1)能形象地表達(dá)物理規(guī)律；(2)能直觀地描述物理過程；(3)能鮮明地表示物理量之間的依賴關(guān)系．因此，理解圖象的物理意義，自覺地運(yùn)用圖象分析表達(dá)物理規(guī)律，是十分必要的．(2010·吉林長春市調(diào)研)某玩具小車以初速度v0沿足夠長的斜面從底端向上滑去，此后該小車運(yùn)動的速度—時(shí)間圖象不可能是下圖中的 ()[答案]C[解析]

①若斜面光滑，則小車沿斜面上滑和下滑時(shí)的加速度大小相同，即大小相等、方向相同，故圖A是可能的；②若斜面不光滑，且小車與斜面之間的