高考物理總復(fù)習(xí) 第3章 2講 牛頓第二定律 動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題課件 新人教版

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1、第二講牛頓第二定律動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1深刻理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道牛頓第二定律表達(dá)式的含義2會(huì)用牛頓第二定律公式進(jìn)行計(jì)算，并能解釋物體的受力和運(yùn)動(dòng)3掌握力學(xué)單位制一、牛頓第二定律1內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成 ，跟物體的質(zhì)量成 加速度的方向跟相同2表達(dá)式： .3物理意義：反映了物體運(yùn)動(dòng)的 與合外力的關(guān)系，且這種關(guān)系是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的正比正比反比反比作用力的方向作用力的方向Fma加速度加速度4適用范圍(1)牛頓第二定律只適用于 參考系(相對(duì)地面靜止或 運(yùn)動(dòng)的參考系)(2)牛頓第二定律只適用于 物體(相對(duì)于分子、原子)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況二、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1已知物體的受力情況，

2、求物體的2已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的 慣性慣性勻速直線勻速直線宏觀宏觀運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況受力情況受力情況利用牛頓第二定律解決動(dòng)力學(xué)問題的關(guān)鍵是利用加速度的“橋梁”作用，將運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律和牛頓第二定律相結(jié)合，尋找加速度和未知量的關(guān)系，是解決這兩類問題的思考方向三、單位制1單位制：由和 一起構(gòu)成了單位制(1)基本單位：基本物理量的單位力學(xué)中的基本物理量的單位有三個(gè)，它們是質(zhì)量的單位，時(shí)間的單位 和長(zhǎng)度的單位( 2 ) 導(dǎo) 出 單 位 ： 根 據(jù) 物 理 公 式 中 和 的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位基本單位基本單位導(dǎo)出單位導(dǎo)出單位千克千克(kg)秒秒(s)米米(m)其他物理量其他物理量基本物理量基本物理

3、量2國(guó)際單位制中的基本物理量和基本單位國(guó)際單位制的基本單位國(guó)際單位制的基本單位物理量名稱物理量名稱物理量符號(hào)物理量符號(hào)單位名稱單位名稱單位符號(hào)單位符號(hào)長(zhǎng)度長(zhǎng)度l米米m質(zhì)量質(zhì)量m千克千克kg時(shí)間時(shí)間t秒秒s電流電流I安安培培A熱力學(xué)溫度熱力學(xué)溫度T開開爾文爾文K物質(zhì)的量物質(zhì)的量n，()摩摩爾爾mol發(fā)光強(qiáng)度發(fā)光強(qiáng)度I，(Iv)坎坎德拉德拉cd在物理計(jì)算中，如果所有已知量都用同一種單位制的單位表示，那么計(jì)算結(jié)果就用這種單位制的單位表示一、對(duì)牛頓第二定律的深刻理解矢量性矢量性公式公式Fma是矢量式，任一時(shí)刻是矢量式，任一時(shí)刻a與與F同向同向瞬時(shí)性瞬時(shí)性a與與F對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻，即對(duì)應(yīng)同一時(shí)刻，即a為某時(shí)

4、刻的加速度為某時(shí)刻的加速度時(shí)，時(shí)，F(xiàn)為該時(shí)刻物體所受合力為該時(shí)刻物體所受合力因果性因果性F是產(chǎn)生是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因?yàn)榈脑颍矬w具有加速度是因?yàn)槲矬w受到了力的作用物體受到了力的作用同一性同一性(1)加速度加速度a相對(duì)于同一慣性系相對(duì)于同一慣性系(一般指地面一般指地面) (2)Fma中，中，F(xiàn)、m、a對(duì)應(yīng)同一物體或同一系對(duì)應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)統(tǒng)(3)Fma中，各量應(yīng)統(tǒng)一使用國(guó)際單位中，各量應(yīng)統(tǒng)一使用國(guó)際單位獨(dú)立性獨(dú)立性(1)作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度作用于物體上的每一個(gè)力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，物體的實(shí)際加速度等于都遵從牛頓第二定律，物體的實(shí)際加速度等于每

5、個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和(2)在各個(gè)方向上的分力和加速度也遵從牛頓第在各個(gè)方向上的分力和加速度也遵從牛頓第二定律，即二定律，即Fxmax，F(xiàn)ymay在粗糙的水平面上，物體在水平推力作用下由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，作用一段時(shí)間后，將水平推力逐漸減小到零，則在水平推力逐漸減小到零的過程中A物體速度逐漸減小，加速度逐漸減小B物體速度逐漸增大，加速度逐漸減小C物體速度先增大后減小，加速度先增大后減小D物體速度先增大后減小，加速度先減小后增大【思維點(diǎn)撥】分析物體受力，由牛頓第二定律求加速度，由加速度a與速度的方向關(guān)系分析速度的變化關(guān)系【自主解答】粗糙水平面對(duì)物體有摩擦力，當(dāng)推

6、力減小時(shí)，合外力先減小，當(dāng)推力減小到與滑動(dòng)摩擦力相等時(shí)合力為零，加速度減小到零，速度增大到最大；當(dāng)推力繼續(xù)減小時(shí)，合外力又反向增大，加速度反向增大，速度減小，因此物體的速度是先增大后減小，加速度是先減小后增大，D正確答案：D【誤區(qū)警示】本例很好地說明了牛頓第二定律的矢量性、瞬時(shí)性、因果性，加速度方向與合外力方向總同向；合外力大小怎樣變化，加速度大小就成正比的怎樣變化；合外力是產(chǎn)生加速度的原因若在理解上有缺陷或認(rèn)識(shí)不深，就會(huì)認(rèn)為推力減小，物體速度就減小，加速度也減小，故會(huì)錯(cuò)選A；如果分析不全面，沒有認(rèn)識(shí)到推力減小會(huì)減小到小于滑動(dòng)摩擦力而使合外力反向增大，則會(huì)錯(cuò)選B.1如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端系在

7、墻上的O點(diǎn)，自由伸長(zhǎng)到B點(diǎn)今用一小物體m把彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，小物體能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)恒定，試判斷下列說法正確的是()A物體從A到B速度越來越大，從B到C速度越來越小B物體從A到B速度越來越小，從B到C加速度不變C物體從A到B先加速后減速，從B到C一直減速運(yùn)動(dòng)D物體在B點(diǎn)受合外力為零解析：因?yàn)樗俣茸兇蠡蜃冃∪Q于速度方向與加速度方向的關(guān)系，而加速度由合力決定，所以要分析v、a的大小變化，必須先分析物體受到的合力的變化物體在A點(diǎn)時(shí)受兩個(gè)力作用，向右的彈力kx和向左的摩擦力Ff，合力F合kxFf.物體從AB過程，彈力由大于Ff減至零，所以開始一段合力向右，中途有一

8、點(diǎn)合力為零，之后合力向左，而v一直向右，故先做加速度越來越小的加速運(yùn)動(dòng)在AB間某點(diǎn)加速度為零，速度達(dá)到最大，接著做加速度越來越大的減速運(yùn)動(dòng)物體從BC過程，F(xiàn)合Ff，向左，所以繼續(xù)做加速度越來越大的減速運(yùn)動(dòng)答案：C二、解答動(dòng)力學(xué)問題的基本方法1動(dòng)力學(xué)兩類基本問題的分析流程圖2基本方法(1)明確題目中給出的物理現(xiàn)象和物理過程的特點(diǎn)，如果是比較復(fù)雜的問題，應(yīng)該明確整個(gè)物理現(xiàn)象是由哪幾個(gè)物理過程組成的，找出相鄰過程的聯(lián)系點(diǎn)，再分別研究每一個(gè)物理過程(2)根據(jù)問題的要求和計(jì)算方法，確定研究對(duì)象進(jìn)行分析，并畫出示意圖圖中應(yīng)注明力、速度、加速度的符號(hào)和方向?qū)γ恳粋€(gè)力都明確施力物體和受力物體，以免分析力時(shí)有所

9、遺漏或無中生有(3)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解，通常先用表示物理量的符號(hào)運(yùn)算，解出所求物理量的表達(dá)式，然后將已知物理量的數(shù)值及單位代入，通過運(yùn)算求結(jié)果3牛頓第二定律的解題步驟(1)分析題意，明確已知條件和所求量；(2)選取研究對(duì)象；所選取的對(duì)象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)； 同一個(gè)題目，根據(jù)題意和解題需要也可以先后選取不同的研究對(duì)象；(3)對(duì)其進(jìn)行受力情況分析和運(yùn)動(dòng)情況分析(切莫多力或缺力)；(4)根據(jù)牛頓第二定律列出方程；(5)把各量統(tǒng)一單位，代入數(shù)值求解友情提示：(1)物體的運(yùn)動(dòng)情況是由所受的力及物體運(yùn)動(dòng)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(dòng)的

10、“橋梁”【錯(cuò)源探究】過程分析不清導(dǎo)致錯(cuò)誤【錯(cuò)因分析】對(duì)每一個(gè)子過程的受力情況分析不清楚，特別是對(duì)撤去力F后的受力情況不認(rèn)真分析，片面地認(rèn)為小球上沖、下降的全過程做加速度不變的勻變速運(yùn)動(dòng)而導(dǎo)致錯(cuò)誤【狀元筆記】求解多過程問題，要能夠?qū)⒍噙^程分解為多個(gè)子過程，在每一個(gè)子過程中，對(duì)物體進(jìn)行正確的受力分析和正確求解加速度是解題關(guān)鍵求解時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：當(dāng)物體的受力情況發(fā)生變化時(shí)其加速度也要變化；兩個(gè)過程的銜接前一過程的末速度是后一過程的初速度特別注意物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體可能會(huì)兩次經(jīng)過同一點(diǎn)，在沿斜面向上和向下運(yùn)動(dòng)過程中其加速度要發(fā)生變化2.如圖所示，在傾角37的足夠長(zhǎng)的固定的斜面上，有一質(zhì)量m1

11、kg的物體 ，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，物體受到沿平行于斜面向上的輕細(xì)線的拉力F9.6 N的作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)2 s細(xì)線突然斷了，求細(xì)線斷后多長(zhǎng)時(shí)間物體的速度大小達(dá)到22 m/s.(sin 370.6，g10 m/s2) (2012崇明模擬)如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的固定光滑圓環(huán)軌道與水平面相切于M點(diǎn)，與豎直墻相切于A點(diǎn)豎直墻上另一點(diǎn)B與M的連線和水平面的夾角為60，C是圓環(huán)軌道的圓心已知在同一時(shí)刻a、b兩球分別由A、B兩點(diǎn)從靜止開始沿光滑傾斜直軌道AM、BM運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)；c球由C點(diǎn)自由下落到M點(diǎn)則Aa球最先到達(dá)M點(diǎn)Bb球最先到達(dá)M點(diǎn)Cc球最先到達(dá)M點(diǎn)Db球和c球同時(shí)到達(dá)M點(diǎn)答案：答案：C Loading