高三物理一轮复习牛顿第二定律两类动力学问题.pptx

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1、【填一填填一填】1内容内容物体加速度的大小跟它受到的物体加速度的大小跟它受到的 成正比、跟它的成正比、跟它的成成反比，加速度的方向跟反比，加速度的方向跟的方向相同的方向相同2表达式：表达式：F .3适用范围适用范围(1)牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于 (相相对对地地面面静静止止或或做做匀匀速速直线运动的参考系直线运动的参考系)(2)牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于 (相相对对于于分分子子、原原子子)、低低速运动速运动(远小于光速远小于光速)的情况的情况作用力作用力质量质量作用力作用力ma惯性参考系惯性参考系宏观物体宏观物体第1页/共46页【想一想想一想】质质量量为为1.5 t

2、的的汽汽车车行行驶驶速速度度为为5 m/s，若若突突然然刹刹车车，汽汽车车停停止止运运动时所用时间为动时所用时间为10 s，如何求解汽车刹车过程中的位移及所受的阻力？，如何求解汽车刹车过程中的位移及所受的阻力？提提示示：位位移移可可根根据据平平均均速速度度和和时时间间来来求求，要要求求摩摩擦擦力力，需需先先根根据据运动学公运动学公式式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出摩擦力求出加速度，再根据牛顿第二定律求出摩擦力【填一填填一填】1两类动力学问题两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的已知受力情况求物体的 (2)已知运动情况求物体的已知运动情况求物体的 两类动力学问题两类动力学问题运动情况运动情

3、况受力情况受力情况第2页/共46页2解决两类基本问题的方法解决两类基本问题的方法以以为为“桥梁桥梁”，由，由 和和 列列方方程求解，具体逻辑关系如图：程求解，具体逻辑关系如图：运动学公式运动学公式牛顿运动定律牛顿运动定律加速度加速度第3页/共46页【想一想想一想】如如图图为为甲甲、乙乙、丙丙三三人人百百米米比比赛赛冲冲刺刺时时的的速速度度大大小小试试比比较较三三人人冲刺速度的大小；由此看出应怎样比较物理量的大小？冲刺速度的大小；由此看出应怎样比较物理量的大小？提示：提示：v甲甲11 m/s，v乙乙7 200 dm/min12 m/s，v丙丙36 km/h10 m/s，故故v乙乙v甲甲v丙丙由由

4、此此可可以以看看出出，要要比比较较同同一一物物理理量量的的大大小小，必必须须统一统一单单位位.力学单位制力学单位制第4页/共46页【填一填填一填】1单位制单位制由由 和和 组成组成2基本单位基本单位 的单位力学中的基本量有三个，它们分别是的单位力学中的基本量有三个，它们分别是、，它们的国际单位分别是，它们的国际单位分别是、3导出单位导出单位由由根据物理关系推导出的其他物理量的单位根据物理关系推导出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国际单位制中的七个基本物理量和基本单位基本单位基本单位导出单位导出单位基本量基本量质量质量时间时间长度长度千克千克秒秒米米基本量基本量第5页/

5、共46页第6页/共46页解解析析：先先把把各各量量换换算算为为国国际际单单位位，再再直直接接代代入入公公式式计计算算，D项项正正确确答案：答案：D第7页/共46页2根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是()A物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D当当物物体体质质量量改改变变但但其其所所受受合合力力的的

6、水水平平分分力力不不变变时时，物物体体水水平平加速度大小与其质量成反比加速度大小与其质量成反比解解析析：物物体体加加速速度度的的大大小小由由合合力力与与质质量量的的比比值值决决定定，跟跟其其质质量量与与速速度度的的乘乘积积无无关关，A错错；物物体体所所受受合合力力不不为为零零，即即有有加加速速度度产产生生，不不需需要要达达到到某某一一数数值值，B错错；物物体体加加速速度度大大小小与与合合力力成成正正比比，C错错；在在水水平平方方向向应应用用牛牛顿顿第第二二定定律律，当当物物体体质质量量改改变变但但其其所所受受合合力力的的水水平平分分力力不不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比，变时，物体水平

7、加速度大小与其质量成反比，D对对答案：答案：D第8页/共46页3放放在在水水平平面面上上的的一一物物体体质质量量为为45 kg，现现用用90 N的的水水平平推推力力推推该该物物体体，此此时时物物体体的的加加速速度度为为1.8 m/s2.当当物物体体运运动动后后，撤撤掉掉水水平平推推力力，此时该物体的加速度大小为此时该物体的加速度大小为()A1.8 m/s2B0.2 m/s2C2 m/s2 D2.8 m/s2解解析析：有有90 N的的水水平平推推力力时时FFfma1，得得到到Ff9 N，撤撤掉掉水水平平推推力力后后，物物体体所所受受合合力力等等于于摩摩擦擦力力，因因此此Ffma2，得得到到加加速

8、速度度的的大大小为小为a20.2 m/s2.答案：答案：B第9页/共46页4.“儿儿童童蹦蹦极极”中中，栓栓在在腰腰间间左左右右两两侧侧的的是是弹弹性性极极好好的的橡橡皮皮绳绳质质量量为为m的的小小明明如如图图静静止止悬悬挂挂时时两两橡橡皮皮绳绳的的拉拉力力大大小小均均恰恰为为mg，若若此此时时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时小明右侧橡皮绳在腰间断裂，则小明此时()A加速度为零加速度为零B加速度加速度ag，沿断裂绳的原方向斜向下，沿断裂绳的原方向斜向下C加速度加速度ag，沿未断裂绳的方向斜向上，沿未断裂绳的方向斜向上D加速度加速度ag，方向竖直向下，方向竖直向下解解析析：因因右右端端弹弹性

9、性橡橡皮皮绳绳在在小小明明腰腰间间断断裂裂瞬瞬间间，左左侧侧橡橡皮皮绳绳的的拉拉力力还还未未来来得得及及改改变变，故故小小明明所所受受合合力力与与断断裂裂橡橡皮皮绳绳断断前前的的拉拉力力等等大大反反向向，由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可得得：ag，方方向向沿沿断断裂裂绳绳原原方方向向斜斜向向下下，B正正确确答案：答案：B 第10页/共46页【互动探究互动探究】1力力是是产产生生加加速速度度的的原原因因，因因此此先先有有力力，后后产产生生加加速速度度，这这种种说法正确吗？为什么？说法正确吗？为什么？2刚性绳和弹簧的特点是什么？它们产生的弹力能否突变？刚性绳和弹簧的特点是什么？它们产生的弹力能否突

10、变？【核心突破核心突破】1“五个五个”性质性质对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解第11页/共46页第12页/共46页2.两种模型两种模型第13页/共46页【典典例例1】(2014年年淮淮南南模模拟拟)在在动动摩摩擦擦因因数数0.2的的水水平平面面上上有有一一个个质质量量为为m2 kg的的小小球球，小小球球与与水水平平轻轻弹弹簧簧及及与与竖竖直直方方向向成成45角角的的不不可可伸伸长长的的轻轻绳绳一一端端相相连连，如如图图所所示示，此此时时小小球球处处于于静静止止平平衡衡状状态态，且且水水平平面面对对小小球球的的弹弹力力恰恰好好为为零零当当剪剪断断轻轻绳绳的的瞬瞬间间，取取g10 m/s2

11、，以下说法不正确的是，以下说法不正确的是()A此时轻弹簧的弹力大小为此时轻弹簧的弹力大小为20 NB小球的加速度大小为小球的加速度大小为8 m/s2，方向向左，方向向左C若若剪剪断断弹弹簧簧，则则剪剪断断的的瞬瞬间间小小球球的的加加速速度度大大小小为为10 m/s2，方方向向右向向右D若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0第14页/共46页思思路路点点拨拨剪剪断断轻轻绳绳时时，弹弹簧簧的的弹弹力力不不能能瞬瞬间间发发生生变变化化剪剪断断弹簧弹簧时时，绳，绳上的上的拉拉力在力在瞬瞬间发间发生生变变化化答案答案C第15页/共46页第16页/共46页第17页/

12、共46页答案：答案：C第18页/共46页【互动探究互动探究】1如何判断物体的运动性质？如何判断物体的运动性质？2求解动力学问题的基本思路是什么？求解动力学问题的基本思路是什么？【核心突破核心突破】1物体运动性质的判断方法物体运动性质的判断方法(1)明确物体的初始运动状态明确物体的初始运动状态(v0)(2)明确物体的受力情况明确物体的受力情况(F合合)(3)根根据据物物体体做做各各种种性性质质运运动动的的条条件件即即可可判判定定物物体体的的运运动动情情况况、加速度变化情况及速度变化情况加速度变化情况及速度变化情况2两类动力学问题的解题步骤两类动力学问题的解题步骤(1)明明确确研研究究对对象象根根

13、据据问问题题的的需需要要和和解解题题的的方方便便，选选出出被被研研究究的物体研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统的物体研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统动力学的两类基本问题分析动力学的两类基本问题分析第19页/共46页(2)进进行行受受力力分分析析和和运运动动状状态态分分析析，画画好好受受力力分分析析图图、情情景景示示意意图，明确物体的运动性质和运动过程图，明确物体的运动性质和运动过程(3)选选取取正正方方向向或或建建立立坐坐标标系系，通通常常以以加加速速度度的的方方向向为为正正方方向向或或以加速度方向为某一坐标轴的正方向以加速度方向为某一坐标轴的正方向(4)确确

14、定定合合力力F合合，注注意意F合合与与a同同向向若若物物体体只只受受两两个个共共点点力力作作用用，常常用用合合成成法法；若若物物体体受受到到3个个或或3个个以以上上不不在在同同一一直直线线上上的的力力的的作作用用，一般用正交分解法一般用正交分解法第20页/共46页【典典例例2】如如图图所所示示，电电动动机机带带动动滚滚轮轮做做逆逆时时针针匀匀速速转转动动，在在滚滚轮轮的的摩摩擦擦力力作作用用下下，将将一一金金属属板板从从光光滑滑斜斜面面底底端端A送送往往斜斜面面上上端端，倾倾角角30，滚滚轮轮与与金金属属板板的的切切点点B到到斜斜面面底底端端A的的距距离离L6.5 m，当当金金属属板板的的下下

15、端端运运动动到到切切点点B处处时时，立立即即提提起起滚滚轮轮使使其其与与板板脱脱离离已已知知板板的的质质量量m1103 kg，滚滚轮轮边边缘缘速速度度v04 m/s，滚滚轮轮对对板板的的正正压压力力FN2104 N，滚轮与板间的动摩擦因数为，滚轮与板间的动摩擦因数为0.35，g取取10 m/s2.求：求：(1)在滚轮作用下板上升的加速度；在滚轮作用下板上升的加速度；(2)金属板的底端金属板的底端A经多长时间到达滚轮的切点？经多长时间到达滚轮的切点？(3)金属板沿斜面上升的最大距离金属板沿斜面上升的最大距离第21页/共46页思思路路点点拨拨木木板板的的运运动动过过程程分分为为三三段段：在在滚滚轮

16、轮作作用用下下的的匀匀加加速速运运动动和和匀匀速速运运动动及及脱脱离离滚滚轮轮后后的的匀匀减减速速运运动动根根据据各各段段的的受受力力情情况况，由由牛顿牛顿第第二二定律求得加速度定律求得加速度，再根据运动再根据运动学学公式求时间和公式求时间和距距离离自自主主解解答答(1)在在滚滚轮轮作作用用下下，木木板板先先向向上上做做匀匀加加速速运运动动，设设加加速度为速度为a1，由牛顿第二定律，有，由牛顿第二定律，有FNmgsin ma1，代入数据解得代入数据解得a12 m/s2.第22页/共46页第23页/共46页答案答案(1)2 m/s2(2)2.625 s(3)8.1 m第24页/共46页第25页/

17、共46页2(2012年年高高考考上上海海单单科科)如如图图所所示示，将将质质量量m0.1 kg的的圆圆环环套套在在固固定定的的水水平平直直杆杆上上环环的的直直径径略略大大于于杆杆的的截截面面直直径径环环与与杆杆间间动动摩摩擦擦因因数数0.8.对对环环施施加加一一位位于于竖竖直直平平面面内内斜斜向向上上，与与杆杆夹夹角角53的的拉拉力力F，使使圆圆环环以以a4.4 m/s2的的加加速速度度沿沿杆杆运运动动，求求F的的大大小小(取取sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)第26页/共46页解解析析：令令Fsin 53mg，F1.25 N，当当F1.25 N时，杆对环的弹力向下，时

18、，杆对环的弹力向下，由牛顿第二定律由牛顿第二定律Fcos FNma，Fsin mg FN，解得解得F9 N答案：答案：1 N或或9 N第27页/共46页【互动探究互动探究】1运运动动图图象象反反映映了了物物体体的的运运动动情情况况，如如何何利利用用vt图图象象求求出出物体所受的力？物体所受的力？2解决图象问题时应注意什么问题？解决图象问题时应注意什么问题？【核心突破核心突破】1常见的两类动力学图象问题常见的两类动力学图象问题(1)已已知知物物体体在在某某一一过过程程中中所所受受的的合合力力(或或某某个个力力)随随时时间间的的变变化化图线，要求分析物体的运动情况图线，要求分析物体的运动情况(2)

19、已已知知物物体体在在某某一一过过程程中中速速度度、加加速速度度随随时时间间的的变变化化图图线线，要要求分析物体的受力情况求分析物体的受力情况牛顿第二定律与图象的综合问题牛顿第二定律与图象的综合问题第28页/共46页2解决图象综合问题的关键解决图象综合问题的关键(1)分分清清图图象象的的类类别别：即即分分清清横横、纵纵坐坐标标所所代代表表的的物物理理量量，明明确确某物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点某物理意义，掌握物理图象所反映的物理过程，会分析临界点(2)注注意意图图线线中中的的一一些些特特殊殊点点所所表表示示的的物物理理意意义义：图图线线与与横横、纵纵坐标的交点，图线的转折

20、点，两图线的交点等坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等(3)明明确确能能从从图图象象中中获获得得哪哪些些信信息息：把把图图象象与与具具体体的的题题意意、情情境境结结合合起起来来，再再结结合合斜斜率率、特特殊殊点点、面面积积等等的的物物理理意意义义，确确定定从从图图象象中中反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点反馈出来的有用信息，这些信息往往是解题的突破口或关键点第29页/共46页第30页/共46页思思路路点点拨拨(1)要要求求空空气气阻阻力力f的的大大小小，需需先先利利用用vt图图象象求求出加速度出加速度，并应用并应用牛顿牛顿第第二二定律进行求解定律进行求解(2)根根据据反

21、反弹弹后后球球的的受受力力情情况况求求出出反反弹弹后后的的加加速速度度，再再应应用用匀匀变变速直速直线线运动运动规规律求出上律求出上升升的的高高度度h.第31页/共46页第32页/共46页第33页/共46页3质质量量为为2 kg的的物物体体在在水水平平推推力力F的的作作用用下下沿沿水水平平面面做做直直线线运运动动，一段时间后撤去一段时间后撤去F，其运动的，其运动的vt图象如图所示图象如图所示g取取10 m/s2，求：，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数物体与水平面间的动摩擦因数；(2)水平推力水平推力F的大小；的大小；(3)010 s内物体运动位移的大小内物体运动位移的大小第34页/共46页

22、第35页/共46页传送带模型传送带模型模型构建模型构建物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型物体在传送带上运动的情形统称为传送带模型因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方因物体与传送带间的动摩擦因数、斜面倾角、传送带速度、传送方向、滑块初速度的大小和方向的不同，传送带问题往往存在多种可能，向、滑块初速度的大小和方向的不同，传送带问题往往存在多种可能，因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析，是解决此类问题的关键因此对传送带问题做出准确的动力学过程分析，是解决此类问题的关键模型特点模型特点1水平传送带模型水平传送带模型第36页/共46页第37页/共46页2.倾斜传送带模型倾

23、斜传送带模型第38页/共46页第39页/共46页【典典例例】如如图图所所示示，传传送送带带水水平平部部分分xab2 m，斜斜面面部部分分xb c4 m，bc与与水水平平方方向向夹夹角角37，一一个个小小物物体体A与与传传送送带带间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.25，传传送送带带沿沿图图示示方方向向以以速速率率v2 m/s运运动动，若若把把物物体体A轻轻放放到到a处处，它它将将被被传传送送带带送送到到c点点，且且物物体体A不不脱脱离离传传送送带带，求求物物体体A从从a点被传送到点被传送到c点所用的时间点所用的时间(g10 m/s2，sin 370.6)第40页/共46页第41页/共46页答案答案2.4 s第42页/共46页第43页/共46页第44页/共46页本小节结束请按ESC键返回第45页/共46页抓基础抓基础双双 基基夯夯 实实菜 单研考向研考向要要 点点探探 究究隐 藏山山东东金金太太阳阳书书业业有有限限公公司司培素养培素养技技 能能提提 升升练典题练典题知知 能能检检 测测高考总复习高考总复习 物理（物理（AH）感谢您的观看。感谢您的观看。第46页/共46页