第三章第一單元第課時(shí)

第一單元牛頓運(yùn)動(dòng)定律第2課牛頓第二定律單位制第三章力與運(yùn)動(dòng)課前自修與基礎(chǔ)梳理2重點(diǎn)突破與知識(shí)點(diǎn)睛3題型探究與方法點(diǎn)竅4知能要求與高考展望1第2課牛頓第二定律單位制隨堂訓(xùn)練與錯(cuò)題備忘51．理解牛頓第二定律，能夠熟練運(yùn)用牛頓第二定律．2．高考考查一般為選擇題，但包含本定律的綜合題卻每年出現(xiàn)．1．牛頓第二定律(1)牛頓第二定律的內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的外力的合力成________，跟物體的質(zhì)量成________，加速度的方向跟合外力的方向________．(2)牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F合＝ma.(3)物理意義：牛頓第二定律揭示了物體的________跟它____________及本身質(zhì)量的關(guān)系．正比反比相同加速度所受的合外力(4)牛頓定律的適用范圍：①只適用于研究慣性系中運(yùn)動(dòng)與力的關(guān)系，不能用于非慣性系；②只適用于解決________物體的低速運(yùn)動(dòng)問題，不能用來處理________物體的________運(yùn)動(dòng)問題．宏觀微觀高速2．力學(xué)單位制在力學(xué)中，選用________、________、________三個(gè)最基本物理量的單位作為基本單位(對(duì)應(yīng)的單位是________、______、________)，選定基本單位后，由物理公式推導(dǎo)出的單位叫做________，基本單位和導(dǎo)出單位一起組成__________．(1)基本單位：所選定的________物理量的單位．(2)導(dǎo)出單位：根據(jù)物理________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．(3)力的國(guó)際單位是________(簡(jiǎn)稱______，符號(hào)______)．長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間米千克秒導(dǎo)出單位物理單位制基本公式牛頓牛N1．牛頓第二定律的幾個(gè)性質(zhì)(1)因果統(tǒng)一性：引起物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的外因是物體受到的合外力，這里強(qiáng)調(diào)三個(gè)字：“受、合、外”，即物體受力是合力并且是外力；物體的加速度是合外力對(duì)物體所產(chǎn)生的效果，即加速度是結(jié)果，合外力是原因；物體的質(zhì)量是決定其加速度的內(nèi)因，質(zhì)量越大，慣性越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變?cè)嚼щy．(2)瞬時(shí)性：牛頓第二定律對(duì)運(yùn)動(dòng)物體在運(yùn)動(dòng)過程中的任何一個(gè)時(shí)刻都成立．當(dāng)合外力的大小和方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度的大小和方向也同時(shí)發(fā)生相應(yīng)的變化．若合外力為零，加速度也立即為零；合外力為恒力，物體就做勻變速運(yùn)動(dòng)．加速度時(shí)刻隨著合外力的變化而變化，加速度的改變不需要時(shí)間的積累．(3)矢量性：牛頓第二定律是矢量表達(dá)式，加速度是矢量，其方向始終與物體受到的合外力的方向一致，與速度的方向沒有直接關(guān)系，加速度的方向與速度變化的方向相同，但由合外力的方向決定．(4)獨(dú)立性：如果幾個(gè)力同時(shí)作用于一個(gè)物體，則物體所產(chǎn)生的加速度等于每個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的加速度的矢量和；如果將一個(gè)力分解成幾個(gè)不同方向的分力，則每個(gè)分力使物體產(chǎn)生的加速度等于實(shí)際加速度在各個(gè)分力方向上的加速度分量．例如，常常把在斜面上做變速運(yùn)動(dòng)的物體所受的合外力分解在平行斜面方向與垂直于斜面方向上，再在這兩個(gè)方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程，其效果與求加速度時(shí)相當(dāng)，且求解更為簡(jiǎn)便．2．對(duì)F＝ma的說明(1)牛頓第二定律公式可寫成F＝ma或a＝，但前者較易操作，因?yàn)槟馨盐矬w所受的力集中處理好．注意列式時(shí)等號(hào)右邊只列ma，不要夾雜著某個(gè)作用力在加或減．(2)由F＝ma可知，只要作用在物體上的合外力不為零，物體就產(chǎn)生加速度，速度就要變化，但物體產(chǎn)生的加速度與原來的速度無關(guān)．(3)當(dāng)a＝0時(shí)，F(xiàn)＝0.故力的平衡問題是牛頓第二定律的特例，并不是牛頓第一定律的特例．3．認(rèn)識(shí)國(guó)際單位制(1)國(guó)際單位制：1960年第11屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)制訂了一種國(guó)際通用的、包括一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國(guó)際單位制，其法文簡(jiǎn)稱為SI.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(zhǎng)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．(2)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．(3)力的國(guó)際單位是牛頓(簡(jiǎn)稱牛，符號(hào)N)．牛頓(N)為導(dǎo)出單位，“1N”的物理意義是：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的作用力為1N，即1N＝1kg·m/s2.已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室中可產(chǎn)生

水平向左、大小可調(diào)節(jié)的風(fēng)力．

現(xiàn)將一套有一小球的細(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，小球與桿間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，如圖所示．保持小球所受風(fēng)力F＝0.5mg不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止開始在細(xì)桿上滑下距離2.4m所需時(shí)間為多少？(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)審題突破：本題是牛頓第二定律的第一種應(yīng)用，其思路可由下面的概念圖表示：解析：對(duì)小球作受力分析，

并對(duì)這些力進(jìn)行正交分解，如圖所示．在y軸上，因Fsinθ<mgcosθ，

故FN應(yīng)垂直于桿向上．由平衡條件，有：FN＋Fsinθ－mgcosθ＝0，得：FN＝0.5mg.①在x軸上，由牛頓第二定律，有：mgsinθ＋Fcosθ－Ff＝ma.②又Ff＝μFN，③①②③式聯(lián)立得：a＝7.5m/s2.又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式s＝at2，得小球從靜止出發(fā)在細(xì)桿上滑下距離s＝2.4m所需時(shí)間為t＝0.8s.答案：0.8s方法揚(yáng)點(diǎn)竅：首先樓要選燭擇好乘研究笨對(duì)象腫再進(jìn)燦行受宰力分身析；叛在受期力分版析中冊(cè)，一掀般按肌重力務(wù)、彈欲力、嬸摩擦退力、葡人為蚊施加局的外餐力的投順序捉分析棟；在棍對(duì)力畢的處甩理時(shí)侍，若勵(lì)涉及3、4個(gè)力迎，要鎖采用珍正交扮分解幫法；汗運(yùn)用均牛頓蠶第二露定律蕩公式巾時(shí)，與要把譜力的豈合成繞列在奮等號(hào)失左邊膏，ma列在透右邊烤；最餅后應(yīng)歐用好求運(yùn)動(dòng)集學(xué)公貞式求植出物煌體在犁任意際時(shí)刻垮的速漸度、論位置及，或葵在一控段時(shí)逗間內(nèi)武的位挖移等.特別略強(qiáng)調(diào)敗要克勸服只違注重國(guó)受力豆分析腔，忽窮視運(yùn)而動(dòng)狀循態(tài)分商析的裙傾向.已知持運(yùn)動(dòng)店情況雪求受胸力情鄭況如圖去所示問，電裹梯與瘋水稱平面它夾角笑為30寇°，電勢(shì)梯從愿初盾速度抽為零端開始偷加速夾啟動(dòng)完，當(dāng)土速槽度達(dá)逃到1m/額s時(shí)，治一個(gè)被質(zhì)量哲為50吸k屬g的人葵踏上殺第一杯級(jí)(不計(jì)巧這一容級(jí)的俯高度)，然跑后跟秩電梯財(cái)一起呀加速莖向上并運(yùn)動(dòng)窯，到暫達(dá)電飯?zhí)萁K肢點(diǎn)時(shí)度已經(jīng)躺過4繁s，電坦梯的星終點(diǎn)羅離地錫面高疊度為10牢m．求蜘這個(gè)港過程濤中人榴對(duì)梯藥面的汽壓力伴和人次與梯拾面間訪的靜咬摩擦束力．(g＝10獎(jiǎng)m狐/s2)審題盞突破沙：本題嚼是牛聯(lián)頓第習(xí)二定懲律的軋第二飄種應(yīng)誼用，蔥其思想路可從由下直面的卷概念謙圖表書示：解析稠：以人蹦為研文究對(duì)偏象，聲人運(yùn)嶺動(dòng)的擱初速鏟度為v0＝1m/尺s，位秀移為s＝h/s胸in蠢3途0°＝20園m，時(shí)班間為t＝4增s.根據(jù)燃運(yùn)動(dòng)芝學(xué)公午式：對(duì)人論進(jìn)行遷受力讓分析郊，人啟受重?zé)┝g、豎他直向抖上的旺支持贊力FN、水皂平向惜右的玻靜摩潛擦力Fμ(摩擦評(píng)力方坐向一蜜定與頌接觸澡面平牙行)，為恢了便里于研僑究，降取水繳平向他右為x軸正語(yǔ)方向盾，豎協(xié)直向晴上為y軸正心方向患，建等立直崗角坐裝標(biāo)系(如圖a)．此時(shí)莖只需聾分解杜加速戶度，暮其中ax＝aco補(bǔ)s30屑°，ay＝asi淺n30塞°.額(如圖b)根據(jù)煤牛頓旬第二搶定律它有x方向勸：Fμ＝max＝maco臂s30脹°，①y方向感：FN－mg＝may＝masi艱n30鋸°.②由①式解跨得：Fμ＝87獅N桐.由②式解倒得：FN＝55屈0濃N.根據(jù)瞧牛頓輕第三番定律已可知槐，人果對(duì)梯勾面壓惑力等天于55容0央N，方俯向豎張直向謊下．而人諸與梯顯面間裂的靜暑摩擦裝力等廳于87偉N，方頂向水郊平向渠右．答案拾：人對(duì)躬梯面對(duì)壓力胳等于55蘋0映N，方鞠向豎我直向離下；墾人與債梯面糖間的占靜摩貌擦力誼等于87乒N，方陳向水呆平向事右．方法抖點(diǎn)竅：根據(jù)峽物體圣的運(yùn)屠動(dòng)情道況，姓應(yīng)用塔運(yùn)動(dòng)肺學(xué)公縱式求偽出加井速度.由于猛所求嫁的兩愿?jìng)€(gè)力堵與加臂速度摩不在竹同一戴直線筋上，割故可方利用洞牛頓尿第二媽定律首的獨(dú)才立性崗原理保，把車加速端度分幼解在角摩擦格力和渠彈力膝的方裂向上濱，再狀在這催兩個(gè)珍方向估上根鉛據(jù)定圣律列部式求快解，譜這比冶采用斜合成自力再饒應(yīng)用刃定律健求解音要容搭易.牛頓市運(yùn)動(dòng)和定律墳在傳扯送帶繡問題蘇中的棗應(yīng)用牛頓筍運(yùn)動(dòng)跡定律侍在傳功送帶散問題額中的犧應(yīng)用衰，是秒教材士特別燙介紹裂的實(shí)震際問臉題，咳也是頑高考留綜合將題的茅重要鞏考點(diǎn)圣．在20肅11年廣嫂東高宋考理革科綜找合題殖中，許水平逐傳送遷帶是36題的霞第一影個(gè)運(yùn)我動(dòng)過石程．貨其物全理思堅(jiān)路遵雙循已架知受玩力情足況求印運(yùn)動(dòng)侄情況侄．(2躍01鐮1·廣東舟高考遭理綜36題摘予編)如圖巴所示罰，經(jīng)A、B和C、D為端栗點(diǎn)的新兩個(gè)槐半圓滿形光減滑軌壁道固紅定于線豎直邀平面多內(nèi)，拘一滑也板靜麻止在每光滑歸水平頸地面寧上，窮左端策緊靠B點(diǎn)，灰上表謎面所故在平般面與咸兩半罩圓分蹈別相堂切于B、C.一物勢(shì)塊被瓣輕放樸在水下平勻難速運(yùn)仿動(dòng)的奇?zhèn)魉桶l(fā)帶上牲的E點(diǎn)，姑運(yùn)動(dòng)挖到A時(shí)剛遭好與挪傳送至帶速仰度相徐同，廉物塊欣可視輸為質(zhì)繼點(diǎn)，計(jì)質(zhì)量蟲為m，E距A為s＝5R，物銀塊與窗傳送罵帶及尸滑板救間的愧動(dòng)摩桑擦因啄數(shù)均少為μ＝0.監(jiān)5，重?fù)?dān)力加輔速度兄取g.求物疏塊滑呢到A點(diǎn)的漲速度啟大小市．審題捏突破生：本題墓考查薄水平釘傳送海帶傳悠送物么塊的愿物理倉(cāng)問題蛛．根擇據(jù)物你塊與仍傳送謎帶的聚相對(duì)敬運(yùn)動(dòng)泊判斷鋸摩擦頃力的勻方向忘是傳內(nèi)統(tǒng)思滋維，柱而根扭據(jù)題插判斷長(zhǎng)物塊熄是一端直做澆勻加裙速直援線運(yùn)抹動(dòng)至A點(diǎn)這進(jìn)個(gè)臨簡(jiǎn)界條滅件是銅解決賭本題徐的關(guān)把鍵．解析鏈：設(shè)物同塊在脈傳送絨帶上恢被傳擔(dān)送至A點(diǎn)時(shí)食的速短度為vA，由鳥于物擁塊剛恥放上怠傳送的帶E點(diǎn)時(shí)媽相對(duì)虹傳送捧帶的應(yīng)運(yùn)動(dòng)廉方向芹向右旋，故他其所慮受傳帥送帶炮的摩篩擦力駛向左撐，使金其跟牙隨傳僚送帶帳向左易做勻傲加速敵運(yùn)動(dòng)好，又態(tài)由題草意可勵(lì)知，惹物塊瓦是一勒直做叉勻加褲速直駁線運(yùn)堆動(dòng)至A點(diǎn)的纏．方法芽點(diǎn)竅：從上蠶題可未以總拴結(jié)出煙，物爺塊剛墾放上簡(jiǎn)傳送葬帶時(shí)多相對(duì)竿傳送找?guī)羌竞笸顺说?，老摩擦倡力迫甘使它系跟隨研傳送走帶運(yùn)萬動(dòng)，坑根據(jù)銅牛頓突第二晉定律討可知鄙做勻予加速猶直線籃運(yùn)動(dòng)使，故爪不能別認(rèn)為鳳摩擦水力是玩阻力.隨堂兔訓(xùn)練1．如太圖所觸示，急光滑救水平蹲面上番放尼質(zhì)量稻均為m的滑根塊A和斜疾面體C，若在C的斜擴(kuò)面上戚又放狠一質(zhì)芽量也劉為m的滑響塊B；用茂力F推滑撿塊A使三偏者無獸相對(duì)匆運(yùn)動(dòng)駐地向半前加聲速運(yùn)探動(dòng)，樹則各私物體飼所受獎(jiǎng)的合托力()A．滑憑塊A最大B．斜拆面體C最大C．同莫樣大D．不粒能判帳斷誰郵大誰予小錯(cuò)解橡備忘錯(cuò)解倉(cāng)：錯(cuò)選D，不怪能根毀據(jù)牛照頓第臨二定木律的寶內(nèi)涵亡即質(zhì)艷量與閥加速酷度都往相同針時(shí)合名力也艙相同直作出撥正確密判斷坡，而泳對(duì)三航個(gè)物括體分否別進(jìn)乳行受蠶力分軋析而民錯(cuò)選?。鸢富遥篊隨堂喝訓(xùn)練2．如結(jié)圖所煙示，ad、bd、cd是浩豎直菊面內(nèi)額三根鞠固定懇的光紋滑細(xì)甜桿，a、b、c、d位于暴同一聽圓周奪上，a點(diǎn)濁為圓跪周的請(qǐng)最高捕點(diǎn)，d點(diǎn)為百最低逼點(diǎn)．小每根級(jí)桿上匠都套巖著一聽個(gè)小抬滑環(huán)(圖中覺未畫付出)，三拍個(gè)滑博環(huán)分潔別從a、b、c處釋槳放(初速難為0)，用t1、t2、t3依次盼表示帝滑環(huán)獎(jiǎng)到達(dá)d所用盤的時(shí)孕間，竭則()A．t1<t2<t3B．t1>t2>t3C．t3>t1>t2D．t1＝t2＝t3錯(cuò)解演備忘錯(cuò)解擴(kuò)：錯(cuò)選C，認(rèn)著為位盒移越長(zhǎng)小時(shí)籠間越鳳小，都不能研運(yùn)用護(hù)牛頓買第二遇定律飲