高考物理一輪總復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運動定律 第8講 牛頓第二定律 兩類動力學(xué)問題課件

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1、牛 頓 運 動 定 律第 三 章第 8講 牛 頓 第 二 定 律 兩 類 動 力 學(xué) 問 題 考 綱 要 求 考 情 分 析 命 題 趨 勢1.對 牛 頓 第 二 定 律的 理 解 2 對 牛 頓 第 二 定律 瞬 時 性 的 考 查 3 動 力 學(xué) 兩 類 基本 問 題 2015全 國 卷 ，202014全 國 卷 ，172014全 國 卷 ，242014全 國 卷 ，242013全 國 卷 ，14 2013全 國 卷 ，25 高 考 命 題 中 有 關(guān) 本 節(jié) 內(nèi)容 的 題 型 比 較 靈 活 ， 有 選 擇題 、 計 算 題 高 考 試 題 往 往綜 合 牛 頓 運 動 定 律 和 運

2、動 學(xué)規(guī) 律 進 行 考 查 ， 要 深 刻 理 解牛 頓 第 二 定 律 的 確 切 含 義 ，會 利 用 牛 頓 第 二 定 律 處 理 動力 學(xué) 兩 類 基 本 問 題 . 欄 目 導(dǎo) 航 板 塊 一板 塊 二板 塊 三 板 塊 四 1 牛 頓 第 二 定 律 (1)內(nèi) 容 ： 物 體 加 速 度 的 大 小 跟 它 受 到 的 作 用 力 成 _，跟 它 的 質(zhì) 量 成 _ 加 速 度 的 方 向 與 _相 同 (2)表 達 式 ： _， F與 a具 有 瞬 時 對 應(yīng) 關(guān) 系 考 點 牛 頓 第 二 定 律 兩 類 動 力 學(xué) 問 題正 比 反 比 作 用 力 的 方 向 F m a

3、 (3)適 用 范 圍 ： (1)牛 頓 第 二 定 律 只 適 用 于 _(相 對 地 面 靜 止 或做 勻 速 直 線 運 動 的 參 考 系 ) (2)牛 頓 第 二 定 律 只 適 用 于 _(相 對 于 分 子 、 原 子 )、_(遠(yuǎn) 小 于 光 速 )的 情 況 慣 性 參 考 系 宏 觀 物 體 低 速 運 動 2 動 力 學(xué) 兩 類 基 本 問 題 (1)動 力 學(xué) 兩 類 基 本 問 題 已 知 受 力 情 況 ， 求 物 體 的 _情 況 已 知 運 動 情 況 ， 求 物 體 的 _情 況 (2)解 決 兩 類 基 本 問 題 的 方 法 ： 以 _為 “ 橋 梁 ” ，

4、 由運 動 學(xué) 公 式 和 牛 頓 運 動 定 律 列 方 程 求 解 ， 具 體 邏 輯 關(guān) 系 如 圖 ：運 動 受 力 加 速 度 1 請 判 斷 下 列 表 述 是 否 正 確 ， 對 不 正 確 的 表 述 ， 請 說 明 原因 (1)物 體 加 速 度 的 方 向 與 所 受 合 外 力 的 方 向 可 以 不 同 ( ) 解 析 ：由Fma可知，加速度a的方向與合外力F的方向一定相同 (2)對 靜 止 在 光 滑 水 平 面 上 的 物 體 施 加 一 水 平 力 ， 當(dāng) 力 剛 開始 作 用 瞬 間 ， 物 體 立 即 獲 得 加 速 度 ( ) (3)物 體 由 于 做 加

5、速 運 動 ， 所 以 才 受 合 外 力 作 用 ( ) 解 析 ：物體由于受合外力作用才做加速運動 (4)物 體 所 受 合 外 力 變 小 ， 物 體 的 速 度 一 定 變 小 ( ) 解 析 ：雖然物體合外力變小，但只要合外力與速度方向相同，物體速度將增加 (5)物體所受合外力大，其加速度就一定大( ) 解 析 ：物體的加速度由物體所受合外力、物體的質(zhì)量共同決定的 (6)牛 頓 第 二 定 律 適 用 于 一 切 運 動 情 況 ( ) 解 析 ：牛頓運動定律只適用于慣性參考系、低速運動的情況 (7)單 位 “ 牛 頓 ” 是 基 本 單 位 ( ) 解 析 ： “牛頓”是導(dǎo)出單位，

6、1 N1 kgm/s 2 2 (2017寧夏銀川質(zhì)檢)下 列 對 牛 頓 第 二 定 律 的 表 達 式 Fma及 其 變 形 公 式 的 理 解 ， 正 確 的 是 ( ) 由Fma可知，物體受到的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比 由 m F/a可 知 ， 物 體 的 質(zhì) 量 與 其所 受 的 合 力 成 正 比 ， 與 其 運 動 的 加 速 度 成 反 比 由 aF/m可 知 ， 物 體 的 加 速 度 與 其 所 受 的 合 力 成 正 比 ， 與 其 質(zhì) 量成 反 比 由 m F/a可 知 ， 物 體 的 質(zhì) 量 可 以 通 過 測 量 它 的加 速 度 和 它 所 受

7、的 合 力 而 求 得 A B C D 解 析 ：物體的質(zhì)量與物體本身所含物質(zhì)的多少有關(guān)，與物體所受的合外力F和加速度a無關(guān)，故錯誤；物體受到的合力的大小由施力物體決定，故錯誤C 3 (多選)(2016安徽阜陽摸底)如 圖 所 示 ， 一 輛 有 動 力 驅(qū) 動 的 小 車 上有 一 水 平 放 置 的 彈 簧 ， 其 左 端 固 定 在 小 車 上 ， 右 端 與 一 小 球 相 連 設(shè) 在 某一 段 時 間 內(nèi) 小 球 與 小 車 相 對 靜 止 且 彈 簧 處 于 壓 縮 狀 態(tài) ， 若 忽 略 小 球 與 小 車間 的 摩 擦 力 ， 則 在 此 段 時 間 內(nèi) 小 車 可 能 是 (

8、 ) A 向 右 做 加 速 運 動 B 向 右 做 減 速 運 動 C 向 左 做 加 速 運 動 D 向 左 做 減 速 運 動 解 析 ：由于小球與小車相對靜止，故小球與小車具有相同的加速度而小球所受合力即為彈簧的彈力，已知彈簧處于壓縮狀態(tài)，故小球受到的合力方向向右，由牛頓第二定律可知其加速度方向亦向右，但不能確定其速度方向，若小車向右運動，加速度方向也向右，加速度與速度方向相同，則小車做加速運動；若小車向左運動，而加速度方向向右，加速度方向與速度方向相反，則小車做減速運動，故A、D兩項正確AD 1 牛 頓 第 二 定 律 (1)表 達 式 為 F ma. (2)理 解 ： 其 核 心

9、是 加 速 度 與 合 外 力 的 瞬 時 對 應(yīng) 關(guān) 系 ， 二 者總 是 同 時 產(chǎn) 生 、 同 時 消 失 、 同 時 變 化 一 牛 頓 第 二 定 律 的 瞬 時 性 2 兩 類 模 型 (1)剛 性 繩 (或 接 觸 面 )不 發(fā) 生 明 顯 形 變 就 能 產(chǎn) 生 彈 力 的 物 體 ，剪 斷 (或 脫 離 )后 ， 其 彈 力 立 即 消 失 ， 不 需 要 形 變 恢 復(fù) 時 間 (2)彈 簧 (或 橡 皮 繩 )兩 端 同 時 連 接 (或 附 著 )有 物 體 的 彈 簧 (或橡 皮 繩 )， 特 點 是 形 變 量 大 ， 其 形 變 恢 復(fù) 需 要 較 長 時 間 ，

10、 在瞬 時 性 問 題 中 ， 其 彈 力 的 大 小 往 往 可 以 看 成 保 持 不 變 C 求 解 瞬 時 加 速 度 應(yīng) 抓 住 “ 兩 點 ” (1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析 (2)加速度可以隨著力的突變而突變而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變 二 動 力 學(xué) 兩 類 基 本 問 題 動 力 學(xué) 兩 類 基 本 問 題 的 解 題 思 路 解 決 兩 類 動 力 學(xué) 問 題 的 兩 個 關(guān) 鍵 點 (1)把握“兩個分析”、“一個橋梁”兩個分析：物體的受力情況分析和運動過程分析一個橋梁：加速度是聯(lián)系物體運動和

11、受力的橋梁 (2)尋找多過程運動問題中各過程間的相互聯(lián)系如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度，畫圖找出各過程的位移之間的聯(lián)系 1 水 平 傳 送 帶 模 型三 傳 送 帶 模 型 ACD 解 析 ：要判斷傳送帶對物體的做功情況需分析物體所受摩擦力的可能方向如何判斷摩擦力的方向呢？要比較物體剛滑上傳送帶時的速度與傳送帶速度的大小關(guān)系設(shè)傳送帶速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時的速度大小為v2.當(dāng)v1v2時，物體隨傳送帶一起勻速運動，故傳送帶與物體之間不存在摩擦力，即傳送帶對物體始終不做功，A選項正確；當(dāng)v1v2時，物體相對傳送帶向左運動，物體受到的滑動摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運動直到

12、速度達到v1再做勻速運動，故傳送帶對物體先做正功后不做功，C選項正確 2 傾 斜 傳 送 帶 模 型 例 4(2016貴州六校聯(lián)考)如 圖 所 示 ， 傳 送 帶 足 夠 長 ， 與 水 平 面 間 的 夾角 37 ， 并 以 v 10 m/s的 速 率 逆 時 針 勻 速 轉(zhuǎn) 動 著 ， 在 傳 送 帶 的 A端輕 輕 地 放 一 個 質(zhì) 量 為 m 1 kg的 小 物 體 ， 若 已 知 物 體 與 傳 送 帶 之 間 的動 摩 擦 因 數(shù) 0.5， (g 10 m/s2， sin 37 0.6， cos 37 0.8)則下 列 有 關(guān) 說 法 正 確 的 是 ( ) A 小 物 體 運

13、動 1 s后 ， 受 摩 擦 力 的 大 小 不 適 用 公 式 F FN B 小 物 體 運 動 1 s后 加 速 度 大 小 為 2 m/s2 C 在 放 上 小 物 體 的 第 1 s內(nèi) ， 系 統(tǒng) 產(chǎn) 生 50 J的 熱 量 D 在 放 上 小 物 體 的 第 1 s內(nèi) ， 至 少 給 系 統(tǒng) 提 供能 量 70 J才 能 維 持 傳 送 帶 勻 速 轉(zhuǎn) 動B 1 如 圖 所 示 ， 在 水 平 向 右 做 勻 加 速 直 線 運 動 的 平 板 車 上 有 一 圓 柱 體 ，其 質(zhì) 量 為 m， 且 與 豎 直 擋 板 及 斜 面 間 均 無 摩 擦 當(dāng) 車 的 加 速 度 a突 然

14、 增 大時 ， 斜 面 對 圓 柱 體 的 彈 力 F1和 擋 板 對 圓 柱 體 的 彈 力 F2的 變 化 情 況 是 (斜 面傾 角 為 )( ) A F1增 大 ， F2不 變 B F1增 大 ， F2增 大 C F1不 變 ， F2增 大 D F1不 變 ， F2減 小 解 析 ：對圓柱體受力分析，沿水平方向和豎直方向建坐標(biāo)系，分別根據(jù)平衡條件和牛頓第二定律得F 1cos G，F(xiàn)2F1sin ma，故隨著加速度的增大，F(xiàn)1不變，F(xiàn)2增大，選項C正確，ABD錯誤C B C 例 1(2017浙江寧波一模6分)如 圖 所 示 ， 彈 簧 左 端 固 定 、右 端 自 由 伸 長 到 O點

15、并 系 住 物 體 ， 現(xiàn) 將 彈 簧 壓 縮 到 A點 ， 然后 釋 放 ， 物 體 一 直 可 以 運 動 到 B點 ， 如 果 物 體 受 到 的 阻 力 恒定 ， 則 ( ) A 物 體 從 A到 O先 加 速 運 動 后 減 速 運 動 B 物 體 從 A到 O加 速 運 動 ， 從 O到 B減 速 運 動 C 物 體 運 動 到 O點 時 所 受 合 力 為 零 D 物 體 從 A到 O的 運 動 過 程 中 加 速 度 逐 漸 減 小 答 題 送 檢 來 自 閱 卷 名師 報 告錯誤 致 錯 原 因 扣分BCD 受 力 分 析 時 漏 掉 了 摩 擦 力 而 僅 從水 平 方 向

16、 上 的 彈 簧 彈 力 加 以 分 析 ，誤 認(rèn) 為 彈 簧 彈 力 即 為 物 塊 所 受 合外 力 ， 則 加 速 度 先 指 向 O點 ， 加速 運 動 ； 之 后 加 速 度 反 向 ， 做 減速 運 動 . 6 規(guī) 范 答 題 解 析 物體從A到O的運動過程中，彈力方向向右，初始階段彈力大于阻力，合力方向向右，隨著物體向右運動，彈力逐漸減小，合力逐漸減小，由牛頓第二定律可知，此階段物體的加速度向右且逐漸減小，由于加速度與速度的方向相同，物體的速度逐漸增大，所以初始階段物體向右做加速度逐漸減小的加速運動當(dāng)物體向右運動至AO間某點(設(shè)為O)時，彈力減小到與阻力大小相等，物體所受合力為零

17、，加速度為零，速度達最大此后，隨著物體繼續(xù)向右運動，彈力逐漸減小，阻力大于彈力，合力方向變?yōu)橄蜃螅罯點時彈力減小到零，此后彈力向左且逐漸增大，所以物體離開O點(加速度為零，速度最大)后的合力方向向左且合力逐漸增大，由牛頓第二定律可知，此階段的物體的加速度向左且逐漸增大由于加速度與速度的方向相反，物體做加速度逐漸增大的減速運動故正確答案為A 答 案 A 1 如 右 圖 所 示 ， 一 根 輕 彈 簧 豎 直 立 在 水 平 地 面上 ， 下 端 固 定 一 小 球 從 高 處 自 由 下 落 ， 落 到 彈簧 上 端 ， 將 彈 簧 壓 縮 至 最 低 點 能 正 確 反 映 上 述過 程 中

18、 小 球 的 加 速 度 的 大 小 隨 下 降 位 移 x變 化 關(guān)系 的 圖 象 可 能 是 下 圖 中 的 ( )A 2 (2016福建福州模擬)如 圖 甲 所 示 ， 為 測 定 物 體 沖 上 粗 糙 斜 面 能 達 到的 最 大 位 移 x與 斜 面 傾 角 的 關(guān) 系 ， 將 某 一 物 體 每 次 以 不 變 的 初 速 率 v0沿足 夠 長 的 斜 面 向 上 推 出 ， 調(diào) 節(jié) 斜 面 與 水 平 方 向 的 夾 角 ， 實 驗 測 得 x與 斜面 傾 角 的 關(guān) 系 如 圖 乙 所 示 ， g取 10 m/s2， 根 據(jù) 圖 象 求 ： (1)物 體 的 初 速 度 v 0； (2)物 體 與 斜 面 間 的 動 摩 擦 因 數(shù) ； (3)取 不 同 的 傾 角 ， 物 體 在 斜 面 上 能 達 到 的 位 移 x的 最 小 值 xmin. 課 時 達 標(biāo)