高考物理总复习第三章牛顿运动定律基础课2牛顿第二定律两类动力学问题市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,基础课2牛顿第二定律两类动力学问题,1/44,牛顿第二定律,1.,内容,物体加速度大小跟作用力成,，跟物体质量成,。加速度方向与,方向相同。,2.,表示式,：,F,。,3,.,适用范围,(1),只适合用于,参考系,(,相对地面静止或,运动参考系,),。,(2),只适合用于,物体,(,相对于分子、原子,),、低速运动,(,远小于光速,),情况。,知识排查,正比,反比,作用力,ma,惯性,匀速直线,宏观,2/44,单位制,1.,单位制,由,和,一起组成了单位制。,2,.,基本单位,基本物理量单位。力学中基本量有三个，它们分别是,、,和,，它们国际单位分别是,、,和,。,3,.,导出单位,由,依据物理关系推导出来其它物理量单位。,基本单位,导出单位,质量,长度,时间,kg,m,s,基本单位,3/44,1.,动力学两类基本问题,第一类：已知受力情况求物体,。,第二类：已知运动情况求物体,。,2,.,处理两类基本问题方法,以,为,“,桥梁,”,，由运动学公式和,列方程求解，详细逻辑关系以下,两类动力学问题,运动情况,受力情况,加速度,牛顿第二定律,4/44,1.,思索判断,小题速练,(1),对静止在光滑水平面上物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体马上取得加速度。,(,),(2),F,ma,是矢量式，,a,方向与,F,方向相同，与速度方向无关。,(,),(3),物理公式不但确定了物理量之间数量关系，同时也确定了物理量间单位关系。,(,),(4),物体所受合外力减小，加速度一定减小，速度也一定减小。,(,),答案,(1),(2),(3),(4),5/44,2.(,多项选择,),以下哪些物理量单位是导出单位,(,),A.,力单位,N,B.,压强单位,Pa,C.,长度单位,m D.,加速度单位,m/s,2,答案,ABD,6/44,3.,人教版必修,1P,86,例2改编,如图,1,所表示，截面为直角三角形木块置于粗糙水平地面上，其倾角,30,，斜面长为,7 m,。现木块上有一质量为,m,1.0 kg,滑块从斜面顶端下滑，测得滑块在,0.40 s,内速度增加了,1.4 m/s,，且知滑块滑行过程中木块处于静止状态，重力加速度,g,取,10 m/s,2,，求：,(1),滑块滑行过程中受到摩擦力大小；,(2),滑块滑到木块底部时速度大小。,图,1,7/44,答案(1)1.5 N(2)7 m/s,8/44,牛顿第二定律了解和应用,1.,牛顿第二定律性质,9/44,2.,协力、加速度、速度关系,10/44,1.,(,多项选择,),以下关于速度、加速度、合外力之间关系，正确是,(,),A.,物体速度越大，则加速度越大，所受合外力也越大,B.,物体速度为,0,，则加速度为,0,，所受合外力也为,0,C.,物体速度为,0,，但加速度可能很大，所受合外力也可能很大,D.,物体速度很大，但加速度可能为,0,，所受合外力也可能为,0,解析,物体速度大小和加速度大小没有必定联络，一个很大，另一个能够很小，甚至为0，物体所受合外力大小决定加速度大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，故选项C、D正确。,答案,CD,11/44,2.,如图,2,所表示，一木块在光滑水平面上受一个恒力,F,作用而运动，前方固定一个轻质弹簧，当木块接触弹簧后，以下判断正确是,(,),A.,木块将马上做匀减速直线运动,B.,木块将马上做变减速直线运动,C.,在弹簧弹力大小等于恒力,F,时，木块速度最大,D.,在弹簧压缩量最大时，木块加速度为零,答案,C,图,2,12/44,3.(,上海单科,),如图,3,，在匀强电场中，悬线一端固定于地面，另一端拉住一个带电小球，使之处于静止状态。忽略空气阻力，当悬线断裂后，小球将做,(,),A.,曲线运动,B.,匀速直线运动,C.,匀加速直线运动,D.,变加速直线运动,解析,在悬线断裂前，小球受重力、电场力和悬线拉力作用而处于平衡状态，故重力与电场力协力与拉力等值反向。悬线断裂后，小球所受重力与电场力协力大小、方向均不变，故小球将沿原来悬线拉力反方向做匀加速直线运动，选项,C,正确。,答案,C,图,3,13/44,牛顿第二定律瞬时性,两种模型,14/44,【典例】两个质量均为,m,小球，用两条轻绳连接，处于平衡状态，如图,4,所表示。现突然快速剪断轻绳,OA,，让小球下落，在剪断轻绳瞬间，设小球,A,、,B,加速度分别用,a,1,和,a,2,表示，则,(,),A.,a,1,g,，,a,2,g,B.,a,1,0,，,a,2,2,g,C.,a,1,g,，,a,2,0 D.,a,1,2,g,，,a,2,0,审题关键点,两条轻绳连接,剪断轻绳瞬间,解析,因为绳子张力能够突变，故剪断,OA,后小球,A,、,B,只受重力，其加速度,a,1,a,2,g,。故选项A正确。,答案,A,图,4,15/44,【拓展延伸1】把,“,轻绳,”,换成,“,轻弹簧,”,在【典例】中只将,A,、,B,间轻绳换成轻质弹簧，其它不变，如图5所表示，则【典例】选项中正确是(),解析,剪断轻绳,OA,后，因为弹簧弹力不能突变，故小球,A,所受协力为,2,mg,，小球,B,所受协力为零，所以小球,A,、,B,加速度分别为,a,1,2,g,，,a,2,0,。故选项,D,正确。,答案,D,图,5,16/44,【拓展延伸,2,】,改变平衡状态展现方式,把【拓展延伸,1,】题图放置在倾角为,30,光滑斜面上，如图,6,所表示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断瞬间，则以下说法正确是,(,),图,6,17/44,解析,细线被烧断瞬间，小球,B,受力情况不变，加速度为,0,。烧断前，分析整体受力可知线拉力为,T,2,mg,sin,，烧断瞬间，,A,受协力沿斜面向下，大小为,2,mg,sin,，所以,A,球瞬时加速度为,a,A,2,g,sin 30,g,，故选项,B,正确。,答案,B,18/44,1,.,求解瞬时加速度普通思绪,2,.,加速度能够伴随力突变而突变，而速度改变需要一个积累过程，不会发生突变。,19/44,1.,如图,7,，质量为,1.5 kg,物体,A,静止在竖直轻弹簧上，质量为,0.5 kg,物体,B,由细线悬挂在天花板上，,B,与,A,刚好接触但不挤压。现突然将细线剪断，则剪断后瞬间,A,、,B,间作用力大小为,(,g,取,10 m/s,2,)(,),A.0 B.2.5 N,C.5 N D.3.75 N,图,7,20/44,解析,当细线剪断瞬间，细线弹力突然变为零，则,B,物体与,A,物体突然有了相互作用弹力，此时弹簧形变仍不变，对,A,、,B,整体受力分析可知，整体受重力,G,(,m,A,m,B,),g,20 N,，弹力为,F,m,A,g,15 N,，由牛顿第二定律,G,F,(,m,A,m,B,),a,，解得,a,2.5 m/s,2,，对,B,受力分析，,B,受重力和,A,对,B,弹力,F,1,，对,B,有,m,B,g,F,1,m,B,a,，可得,F,1,3.75 N,，选项,D,正确。,答案,D,21/44,2.(,多项选择,),如图,8,所表示，,A,、,B,、,C,三球质量均为,m,，轻质弹簧一端固定在斜面顶端、另一端与,A,球相连，,A,、,B,间由一轻质细线连接，,B,、,C,间由一轻杆相连。倾角为,光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细线被烧断瞬间，以下说法正确是,(,),A.,A,球加速度沿斜面向上，大小为,g,sin,B.,C,球受力情况未变，加速度为,0,C.,B,、,C,两球加速度均沿斜面向下，大小均为,g,sin,D.,B,、,C,之间杆弹力大小为,0,图,8,22/44,解析,初始系统处于静止状态，把,B,、,C,看成整体，,B,、,C,受重力,2,mg,、斜面支持力,F,N,、细线拉力,F,T,，由平衡条件可得,F,T,2,mg,sin,，对,A,进行受力分析，,A,受重力,mg,、斜面支持力、弹簧拉力,F,弹,和细线拉力,F,T,，由平衡条件可得,F,弹,F,T,mg,sin,3,mg,sin,，细线被烧断瞬间，拉力会突变为零，弹簧弹力不变，依据牛顿第二定律得,A,球加速度沿斜面向上，大小,a,2,g,sin,，选项,A,错误；细线被烧断瞬间，把,B,、,C,看成整体，依据牛顿第二定律得,B,、,C,球加速度,a,g,sin,，均沿斜面向下，选项,B,错误，,C,正确；对,C,进行受力分析，,C,受重力,mg,、杆弹力,F,和斜面支持力，依据牛顿第二定律得,mg,sin,F,ma,，解得,F,0,，所以,B,、,C,之间杆弹力大小为,0,，选项,D,正确。,答案,CD,23/44,1.,处理动力学两类问题两个关键点,2.,处理动力学基本问题处理方法,(1),合成法：在物体受力个数较少,(2,个或,3,个,),时普通采取,“,合成法,”,。,(2),正交分解法：若物体受力个数较多,(3,个或,3,个以上,),，则采取,“,正交分解法,”,。,动力学两类基本问题,24/44,【典例】如图9所表示，在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg磨石,A,对地面和斜壁进行打磨，已知,A,与地面、,A,与斜壁之间动摩擦因数,均相同。(,g,取10 m/s,2,且sin 370.6，cos 370.8),图,9,25/44,(1),当,A,受到与水平方向成,37斜向下推力,F,1,50 N 打磨地面时，,A,恰好在水平地面上做匀速直线运动，求,A,与地面间动摩擦因数,；,(2),若用,A,对倾角,37斜壁进行打磨，当对,A,加竖直向上推力,F,2,60 N时，则磨石,A,从静止开始沿斜壁向上运动2 m(斜壁长2 m)时速度大小为多少？,解析,(1),A,恰好在水平地面上做匀速直线运动，滑动摩擦力等于推力水平分力，,26/44,(2),将重力及向上推力合成后，将二者协力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解。,在沿斜面方向有：,(,F,2,mg,)cos,F,f,1,ma,；,在垂直斜面方向上有：,F,N,(,F,2,mg,)sin,；,则,F,f,1,(,F,2,mg,)sin,答案(1)0.5(2)2 m/s,27/44,两类动力学问题解题步骤,28/44,1.(,徐州质检,)(,多项选择,),如图,10,所表示，质量为,m,1 kg,物体与水平地面之间动摩擦因数为,0.3,，当物体运动速度为,10 m/s,时，给物体施加一个与速度方向相反大小为,F,2 N,恒力，在此恒力作用下,(,取,g,10 m/s,2,)(,),A.,物体经,10 s,速度减为零,B.,物体经,2 s,速度减为零,C.,物体速度减为零后将保持静止,D.,物体速度减为零后将向右运动,图,10,29/44,答案BC,30/44,2.(,南宁模拟,),如图,11,所表示，航空母舰上起飞跑道由长度为,l,1,1.610,2,m,水平跑道和长度为,l,2,20 m,倾斜跑道两部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端高度差,h,4.0 m,。一架质量为,m,2.010,4,kg,飞机，其喷气发动机推力大小恒为,F,1.210,5,N,，方向与速度方向相同，在运动过程中飞机受到平均阻力大小为飞机重力,0.1,倍。假设航母处于静止状态，飞机质量视为不变并可看成质点，取,g,10 m/s,2,。,(1),求飞机在水平跑道运动时间及抵达倾斜跑道末端时速度大小；,(2),为了使飞机在倾斜跑道末端抵达起飞速度,100 m/s,，外界还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求援推力,F,推,大小。,图,11,31/44,解析,(1),飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力与阻力作用，设加速度大小为,a,1,、末速度大小为,v,1,，运动时间为,t,1,，有,F,合,F,F,f,ma,1,v,1,a,1,t,1,注意到,v,0,0，,F,f,0.1,mg,，代入已知数据可得,a,1,5.0 m/s,2,，,v,1,40 m/s，,t,1,8.0 s,飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用，设沿斜面方向加速度大小为,a,2,、末速度大小为,v,2,，沿斜面方向有,F,合,F,F,f,mg,sin,ma,2,32/44,注意到,v,1,40 m/s，代入已知数据可得,a,2,3.0 m/s,2,，,(2),飞机在水平跑道上运动时，水平方向受到推力、助推力与阻力作用，设加速度大小为,a,1,、末速度大小为,v,1,，有,F,合,F,推,F,F,f,ma,1,33/44,飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重力沿斜面分力作用没有改变，加速度大小仍有,a,2,3.0 m/s,2,v,2,2,v,1,2,2,a,2,l,2,依据题意，,v,2,100 m/s，代入数据解得,F,推,5.2,10,5,N,。,答案,(1)8.0 s,41.5 m/s,(2)5.210,5,N,34/44,光滑斜面模型和等时圆模型,模型建构能力培养,模型一光滑斜面模型,如图,12,所表示，质量为,m,物体从倾角为,、高度为,h,光滑斜面顶端由静止下滑，则有以下规律：,图,12,35/44,36/44,【例,1,】,如图,13,所表示，一物体分别从高度相同、倾角不一样三个光滑斜面顶端由静止开始下滑。以下说法正确是,(,),A.,滑到底端时速度相同,B.,滑到底端所用时间相同,C.,在倾角为,30,斜面上滑行时间最短,D.,在倾角为,60,斜面上滑行时间最短,解析,由规律,(2),可知物体从高度相同斜面滑到底端时速度大小相同，但方向不一样，选项,A,错误；由规律,(1),可知物体在倾角,60,斜面上滑行时间最短，选项,D,正确。,答案,D,图,13,37/44,【针对训练1】一间新房即将建成，现要封顶，若要求下雨时落至房顶雨滴能最快地淌离房顶,(,假设雨滴沿房顶下淌时做无初速度、无摩擦运动)，则必须要设计好房顶高度，以下四种情况中最符合要求是(),38/44,解析,如图，设房顶宽为,2,b,，高度为,h,，斜面倾角为,。,由图中几何关系有,h,b,tan,答案C,39/44,模型二衍生模型,等时圆模型,1,.,模型特征,(1),质点从竖直圆环上沿不一样光滑弦上端由静止开始滑到环最低点所用时间相等，如图甲所表示。,(2),质点从竖直圆环上最高点沿不一样光滑弦由静止开始滑到下端所用时间相等，如图乙所表示。,(3),两个竖直圆环相切且两环竖直直径均过切点，质点沿不一样光滑弦上端由静止开始滑到下端所用时间相等，如图丙所表示。,40/44,2,.,思维模板,41/44,【例2】如图,14,所表示，位于竖直平面内圆周与水平面相切于,M,点，与竖直墙相切于点,A,，竖直墙上另一点,B,与,M,连线和水平面夹角为60，,C,是圆环轨道圆心。已知在同一时刻，甲、乙两球分别从,A,、,B,两点由静止开始沿光滑倾斜直轨道运动到,M,点。丙球由,C,点自由下落到,M,点。则(),A.,甲球最先抵达,M,点,B.,乙球最先抵达,M,点,C.,丙球最先抵达,M,点,D.,三个球同时抵达,M,点,图,14,42/44,答案C,43/44,【针对训练2】如图,15,所表示，固定支架,ACB,，,AC,竖直，,AB,为光滑钢丝，,AC,BC,l,，一穿在钢丝中小球从,A,点静止出发，则它滑到,B,点时间,t,为(),答案C,图,15,44/44,