全品复习方案高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律第8讲牛顿第二定律的应用(2)课件

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全品复习方案2018高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律第8讲牛顿第二定律的应用2课件

全品复习方案2018高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律第8讲牛顿第二定律的应用2课件

考点互动探究
变式题如图 3-8-8 所示,质量为 m=1 kg 的物块放在倾角为 θ=37°的斜面体上,斜面体 质量为 M=2 kg,斜面与物块间的动摩擦因数为 μ=0.2,地面光滑.现对斜面体施加一水 平推力 F,要使物块相对斜面静止,试确定推力 F 的取值范围.(g 取 10 m/s2,sin 37°= 0.6,cos 37°=0.8)
考点互动探究
(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑 动的临界条件是:静摩擦力达到最大值. (3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件 是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是 T=0. (4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零.
考点互动探究
木板发生的位移 x′1=v1t0+12a′1t20=1.36 m 此时木板距平台边缘的距离Δ x=l-x1-x′1=0.64 m (2)物块滑至平台后,做匀减速直线运动,对物块,由牛顿第二定律得 μ 2mg=ma′2 解得 a′2=μ2g 若物块在平台上速度减为 0,则通过的位移 x′2=2av′22 2 要使物块最终不会从平台上掉下去,需满足 l+L2≥x2+x′2 联立解得 μ2≥0.2.
考点互动探究
例 3 [2016·合肥质量检测] 如图 3-8-7 所示,一长 L=2 m、质量 4 kg 的薄木板(厚度 不计)静止在粗糙的水平台面上,其右端距平台边缘 l=5 m,木板的正中央放有一质量为 m=1 kg 的物块(可视为质点),已知木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ 1=0.4. 现对木板施加一水平向右的恒力 F,其大小为 48 N.g 取 10 m/s2. (1)当 F 作用 1.2 s 时,求木板的右端离平台边缘的距离; (2)要使物块最终不能从平台上滑出去,求物块与平台间的动摩擦因数 μ2 应满足的条件.

全品复习方案2018高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律第8讲牛顿第二定律的应用2课时作业

全品复习方案2018高考物理大一轮复习第3单元牛顿运动定律第8讲牛顿第二定律的应用2课时作业

牛顿第二定律的应用(2)基础巩固1.某运动员(可看作质点)参加跳台跳水比赛,t=0是其向上起跳离开跳台瞬间,其速度与时间关系图像如图K8­1所示,则( )图K8­1A.t1时刻开始进入水面B.t2时刻开始进入水面C.t3时刻已浮出水面D.0~t2时间内,运动员处于超重状态2.如图K8­2所示,滑块以初速度v0沿表面粗糙且足够长的固定斜面从顶端下滑,直至速度为零.对于该运动过程,若用h、x、v、a分别表示滑块的下降高度、位移、速度和加速度的大小,t表示时间,则如图K8­2所示的图像中能正确描述这一运动规律的是( )图K8­2图K8­23.如图K8­3所示,光滑水平面上放置着质量分别为m、2m的A、B两个物体,A、B间的最大静摩擦力为μmg.现用水平拉力F拉B,使A、B以同一加速度运动,则拉力F的最大值为( )图K8­3A.μmg B.2μmg C.3μmg D.4μmg4.[2016·山东潍坊统一考试] 如图K8­4甲所示,小物块从足够长的光滑斜面顶端由静止自由滑下,下滑位移x时的速度为v,其x­v2图像如图乙所示,g取10 m/s2,则斜面倾角θ为( )图K8­4A .30° A .45° A .60° A .75° 能力提升5.(多选)[2016·江西南昌一模] 质量为m =2 kg 的物块静止放置在粗糙水平地面O 处,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.5.在水平拉力F 作用下物块由静止开始沿水平地面向右运动,如图K8­5甲所示,经过一段时间后,物块回到出发点O 处,取水平向右为速度的正方向,物块运动过程中其速度v 随时间t 变化规律如图乙所示,重力加速度g 取10 m/s 2,则( )图K8­5A .物块经过4 s 时间回到出发点B .物块运动到第3 s 时水平拉力的方向发生改变C .3.5 s 时刻水平力F 的大小为4 ND .4.5 s 时刻水平力F 的大小为16 N6.[2016·长春质量检测] 如图K8­6所示,一劲度系数为k 的轻质弹簧上端固定,下端连一质量为m 的物块A ,A 放在质量也为m 的托盘B 上,以N 表示B 对A 的作用力,x 表示弹簧的伸长量.初始时,在竖直向上的力F 作用下系统静止,且弹簧处于自然状态(x =0).现改变力F 的大小,使B 以g2的加速度匀加速向下运动(g 为重力加速度,空气阻力不计),此过程中N 或F 随x 变化的图像正确的是图K8­7中的( )图K8­6图K8­77.(多选)[2016·合肥质量检测] 如图K8­8甲所示,水平地面上固定一足够长的光滑斜面,斜面顶端有一理想定滑轮,轻绳跨过滑轮,绳两端分别连接小物块A和B.保持A的质量不变,改变B的质量m,当B的质量连续改变时,得到A的加速度a随B的质量m变化的图线,如图乙所示.设加速度沿斜面向上的方向为正方向,空气阻力不计,重力加速度g 取9.8 m/s2,斜面的倾角为θ,下列说法正确的是( )图K8­8A.若θ已知,可求出A的质量B.若θ未知,可求出图乙中a1的值C.若θ已知,可求出图乙中a2的值D.若θ已知,可求出图乙中m0的值8.[2016·石家庄质检] 如图K8­9所示,质量均为m=3 kg的物块A、B紧挨着放置在粗糙的水平地面上,物块A的左侧连接一劲度系数为k=100 N/m的轻质弹簧,弹簧另一端固定在竖直墙壁上.开始时两物块压紧弹簧并恰好处于静止状态,现使物块B在水平外力F 作用下向右做a=2 m/s2的匀加速直线运动直至与A分离,已知两物块与地面间的动摩擦因数均为μ=0.5,g取10 m/s2.求:(1)物块A、B分离时所加外力F的大小;(2)物块A、B由静止开始运动到分离所用的时间.图K8­9挑战自我9.[2016·武汉调研] 如图K8­10甲所示,质量为M =0.5 kg 的木板静止在光滑水平面上,质量为m =1 kg 的物块以初速度v 0=4 m/s 滑上木板的左端,物块与木板之间的动摩擦因数为μ=0.2.在物块滑上木板的同时,给木板施加一个水平向右的恒力F ,当恒力F 取某一值时,物块在木板上相对于木板滑动的路程为s .给木板施加大小不同的恒力F ,得到1s­F 的关系如图乙所示,其中AB 与横轴平行,且AB 段的纵坐标为1 m -1.将物块视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g 取10 m/s 2.(1)若恒力F =0,则物块会从木板的右端滑下,求物块在木板上滑行的时间.(2)图乙中BC 为直线段,求该段恒力F 的取值范围及1s­F 函数关系式.图K8­10课时作业(八)1.B [解析] 从v ­t 图像可以看出,在t 1时刻,速度减小到了零,应是运动到最高点,A 错误;而在t 2时刻,速度达到最大,接下来开始减速,是由于受到水的阻力,故t 2时刻恰好进入水面,B 正确;t 3时刻向下运动速度减小到了零,此时恰好到达水中最深处,C 错误;在0~t 2时间内,运动员加速度向下,处于失重状态,D 错误.2.B [解析] 设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,斜面倾角为θ,滑块在表面粗糙的固定斜面上下滑时做匀减速直线运动,加速度不变,加速度大小为a =μg cos θ-g sin θ,故D 错误;由速度公式v =v 0-at 可知,v ­t 图像应为一条倾斜的直线,故C 错误;由位移公式x =v 0t -12at 2可知,B 正确;由位移公式及几何关系可得h =x sin θ=v 0t -12at 2sin θ,故A 错误.3.C [解析] 当A 、B 之间恰好不发生相对滑动时,拉力F 最大,此时A 物体所受的合外力为μmg ,由牛顿第二定律知a A =μmgm=μg ;对于A 、B 整体,加速度a =a A =μg ,由牛顿第二定律得F =3ma =3μmg ,选项C 正确.4.A [解析] 由x ­v 2图像可知小物块的加速度a =5 m/s 2,根据牛顿第二定律得,小物块的加速度a =g sin θ,所以θ=30°,A 正确,B 、C 、D 错误.5.CD [解析] 在0~4 s 内,速度方向不变,在4 s 时,速度将要反向,物块离出发点最远,选项A 错误.在0~3 s 时间内,物块加速度a 1=1 m/s 2,由牛顿第二定律,有F 1-μmg =ma 1,解得F 1=12 N ;在3~4 s 时间内,物块加速度a 2=-3 m/s 2,由牛顿第二定律,有F 2-μmg =ma 2,解得F 2=4 N ,故物块运动到第3 s 时水平拉力由12 N 改变为4 N ,但是方向没有改变,选项B 错误,选项C 正确.在4~5 s 时间内,速度为负值,摩擦力方向改变,物块加速度a 3=-3 m/s 2,由牛顿第二定律,有F 3+μmg =ma 3,解得F 3=-16 N ,选项D 正确.6.D [解析] 根据题述,B 以g2的加速度匀加速向下运动过程中,选择A 、B 整体为研究对象,由牛顿第二定律,有2mg -kx -F =2m ·g2,解得F =mg -kx ,即F 从mg 开始线性减小,选项C 错误.选择B 作为研究对象,由牛顿第二定律,有mg +N -F =mg 2,解得N =mg2-kx .当弹簧的弹力增大到mg 2,即x =mg2k时,A 和B 间的压力为零,在此之前,二者之间的压力由开始运动时的mg 2线性减小到零,选项A 、B 错误.同时,力F 由开始时的mg 线性减小到mg2,此后B 与A 分离,力F 保持mg2不变,故选项D 正确.7.BC [解析] 由题中图像,若m =0,则物块A 受重力、支持力作用,由牛顿第二定律可知,A 的加速度方向沿斜面向下,a 2=-g sin θ,C 正确;若m =m 0,则A 的加速度为零,由平衡条件可知,m 0g =m A g sin θ,必须知道A 的质量m A 和θ的值,m 0才可求,D 错误;若B 的质量无限大,则所受拉力远小于它的重力,B 的加速度趋近于g ,所以A 的最大加速度a 1=g ,B 正确;对以上状态的分析中,均无法计算出A 的质量,A 错误.8.(1)21 N (2)0.3 s[解析] (1)物块A 、B 分离时,对B ,有F -μmg =ma 解得F =21 N.(2)A 、B 静止时,对A 、B ,有 kx 1=2μmgA 、B 分离时,对A ,有 kx 2-μmg =ma此过程中,有x 1-x 2=12at 2解得t =0.3 s.9.(1)13 s (2)1 N ≤F ≤3 N 1s =F +34(m -1)[解析] (1)当恒力F =0时,以初速度v 0为正方向,由牛顿第二定律得,物块的加速度大小a m =μg =2 m/s 2木板的加速度大小a M =μmg M=4 m/s 2由题图乙知,木板长度L =1 m物块从木板的右端滑下时,相对木板的位移等于L ,有L =v 0t -12a m t 2-12a M t 2解得t =13s 或t =1 s当t =1 s 时,物块的速度为2 m/s ,木板的速度为4 m/s ,而当物块从木板右端滑下时,物块的速度不可能小于木板的速度,t =1 s 应舍弃,故所求时间为t =13s.(2)①当F 较小时,物块将从木板右端滑下,当F 增大到某一值时,物块恰好到达木板的右端,且两者具有共同速度v ,设所用的时间为t 1,则a ′M =F +μmg Mv =v 0-a m t 1=a ′M t 1 s =v 0+v 2t 1-v 2t 1=v 02t 1联立解得1s =F +34(m -1)由题图乙知,相对路程s ≤1 m代入解得F ≥1 N②当F 继续增大时,物块做匀减速直线运动,木板做匀加速直线运动,物块在木板上某一位置时两者具有共同速度;当两者共速后能保持相对静止一起以相同加速度a 做匀加速直线运动,则a =F M +m f =ma由于静摩擦力存在最大值,所以f ≤f max =μmg =2 N 则F ≤3 N综上,BC 段恒力F 的取值范围是1 N ≤F ≤3 N ,1s ­F 的函数关系式是1s =F +34(m -1).。

高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2单元牛顿运动定律的应用教案

高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2单元牛顿运动定律的应用教案

第2单元 牛顿运动定律的应用一、牛顿运动定律在动力学问题中的应用1.运用牛顿运动定律解决的动力学问题常常可以分为两种类型(1)已知受力情况,要求物体的运动情况.如物体运动的位移、速度及时间等.(2)已知运动情况,要求物体的受力情况(求力的大小和方向).但不管哪种类型,一般总是先根据已知条件求出物体运动的加速度,然后再由此得出问题的答案.常用的运动学公式为匀变速直线运动公式,2/2,2,21,0202200t t t t v v v t s v as v v at t v s at v v =+===-+=+=等. 2.应用牛顿运动定律解题的一般步骤(1)认真分析题意,明确已知条件和所求量,搞清所求问题的类型.(2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象.(3)分析研究对象的受力情况和运动情况.(4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受两个力,可以用平行四边形定则求其合力;如果物体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、加速度、速度等都可根据规定的正方向按正、负值代入公式,按代数和进行运算.(6)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.3.应用例析【例1】一斜面AB 长为10m ,倾角为30°,一质量为2kg 的小物体(大小不计)从斜面顶端A 点由静止开始下滑,如图所示(g 取10 m/s 2)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B 点时的速度及所用时间.【例2】如图所示,一高度为h =0.8m 粗糙的水平面在B 点处与一倾角为θ=30°光滑的斜面BC 连接,一小滑块从水平面上的A 点以v 0=3m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动。

高考物理一轮复习知识点:牛顿第二定律及应用

高考物理一轮复习知识点:牛顿第二定律及应用

高考物理一轮复习知识点:牛顿第二定律及应用
物体减速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成正比,且与物体质量的倒数成正比,下面是查字典物理网小编为大家整理的2021年高考物理一轮温习知识点:牛顿第二定律及运用,希望对同窗们有所协助。

牛顿第二定律定义:物体减速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成正比,减速度的方向跟作用力的方向相反。

公式:F=kmak是比例系数,F指的是物体所受的合力。

力的单位牛顿年第二定律的数学表达式:F=ma
力的单位:千克米每二次方秒。

力学单位制基本量:被选定的、可以应用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。

基本单位:基本量的单位。

导出单位:由基本量依据物理关系推导出来的其它物理量的单位。

单位制:由基本单位和导出单位组成。

国际单位制(SI):1960年第11届国际计量大会制定的一种国际通用的、包括一切计量范围的单位制。

以上内容是查字典物理网小编为大家带来了2021年高考物理一轮温习知识点:牛顿第二定律及运用,希望大家可以注重高考物理温习,这样才干提高温习效率,从而在考试中轻松取得好效果。

全品高考复习方案-物理

全品高考复习方案-物理

全品高考复习方案物理北京师范大学附属中学赵正明制作教师手册第一部分基础复习第1章力物体的平衡第1课时力、重力、弹力第2课时摩擦力第3课时力的合成与分解第4课时共点力作用下物体的平衡教师手册第一部分基础复习第2章质点的运动第1课时质点运动的基本概念第2课时匀变速直线运动第3课时匀变速直线运动规律应用第4课时自由落体运动、竖直上抛运动第5课时匀变速直线运动的图像教师手册第一部分基础复习第3章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律第2课时牛顿第二定律第3课时牛顿第二定律的应用(一)第4课时牛顿第二定律的应用(二)教师手册第一部分基础复习第4章曲线运动万有引力定律第1课时物体做曲线运动的条件运动的合成与分解第2课时平抛运动规律及应用第3课时匀速圆周运动第4课时变速圆周运动第5课时万有引力定律天体运动教师手册第一部分基础复习第5章动量第1课时动量、冲量、动量定理第2课时动量守恒定律第3课时动量守恒定律应用第4课时爆炸、碰撞及反冲现象教师手册第一部分基础复习第6章功和能第1课时功第2课时功率第3课时动能、动能定理第4课时机械能守恒定律第5课时功能问题的综合应用教师手册第一部分基础复习教师手册第7章机械振动机械波第1课时简谐运动、表征振动的物理量第2课时单摆、简谐运动的图像第3课时振动的能量受迫振动与共振第4课时机械波的基本概念第5课时波的图像的应用第6课时波特有的现象第7课时本章实验第一部分基础复习第8章分子动理论热和功气体的状态参量第1课时分子动理论第2课时物体的内能能的转化和守恒定律第3课时气体的状态参量第4课时本章实验教师手册第一部分基础复习第9章电场第1课时库仑定律电场强度第2课时电场能的性质第3课时静电屏蔽电容第4课时带电粒子在匀强电场中的运动第5课时本章实验教师手册第一部分基础复习第10章恒定电流第1课时电阻定律欧姆定律第2课时电功电功率串并联电路第3课时闭合电路欧姆定律第4课时演示实验电阻的测量第5课时电流表的改装测定电源电动势和内阻教师手册第一部分基础复习教师手册第11章磁场第1课时磁场第2课时磁场对电流的作用第3课时磁场对运动电荷的作用第4课时洛伦兹力作用下的圆周运动专题练习第5课时带电粒子在复合场中运动第6课时复合场中的物理模型专题练习第7课时场中力学与能量专题第一部分基础复习教师手册第12章电磁感应第1课时电磁感应现象第2课时感应电流的方向第3课时法拉第电磁感应定律第4课时电磁感应与电路第5课时电磁感应的图像问题第6课时电磁感应中的动力学与能量专题第7课时电磁感应与实际模型的运用专题第8课时自感第一部分基础复习第13章交变电流第1课时交流电的产生和变化规律第2课时交流电的图像第3课时变压器第4课时交变电流应用教师手册第一部分基础复习第14章电磁场和电磁波第1课时电磁场与电磁波教师手册第一部分基础复习第15章光的反射和折射第1课时光的直线传播光速第2课时光的反射平面镜第3课时光的折射第4课时全反射与色散教师手册第一部分基础复习第16章光的波动性和粒子性第1课时光的波动性第2课时光的粒子性教师手册第一部分基础复习第17章原子和原子核第1课时原子的核式结构与玻尔理论第2课时原子核的组成第3课时核能教师手册第二部分专题复习专题复习专题一力与运动(上)专题一力与运动(下)专题二动量与能量(上)专题二动量与能量(下)教师手册第二部分专题复习专题复习专题三带电粒子在场中的运动(上)专题三带电粒子在场中的运动(下)专题四电磁感应与电路(上)专题四电磁感应与电路(中)专题四电磁感应与电路(下)教师手册第二部分专题复习专题复习专题五演示实验和设计实验第一部分演示实验第二部分实验设计(上)第二部分实验设计(下)专题六物理思想与物理方法(上)专题六物理思想与物理方法(下)教师手册。

高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第二节牛顿第二定律的基本应用课件

高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第二节牛顿第二定律的基本应用课件

考点二 超重和失重现象
1.对超重和失重的理解 (1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视 重”改变。 (2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全 消失。 (3)尽管物体的加速度方向不是竖直方向,但只要其加速度在竖 直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态。 (4)尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有 竖直方向的分加速度,整体也会处于超重或失重状态。
(1)为了防止货车在避险车道上停下后发生溜滑现象,该避险车 道上坡路面的倾角θ应该满足什么条件?设最大静摩擦力等于 滑动摩擦力,结果用θ的正切值表示。 (2)若避险车道路面倾角为15°,求货车在避险车道上行驶的最 大距离。(已知sin 15°=,cos 15°=,结果保留2位有效数字)
[解析] (1)对货车进行受力分析,可得 货车的最大静摩擦力等于滑动摩擦力有f=μmgcos θ 而货车重力沿斜面的分量为F=mgsin θ 若要货车在避险车道上停下后不发生溜滑现象,则需要f>F 即mgsin θ<μmgcos θ 解得tan θ<μ 即当tan θ<μ时,货车在避险车道上停下后不会发生溜滑现象。
(1)做匀减速运动的加速度大小和方向; (2)匀速运动的速度大小; (3)总位移的大小。
解析:(1)对物体受力分析,由牛顿第二定律 mg-FT=ma 得 a=g-FmT=0.125 m/s2 方向竖直向下。
(2)物体做匀减速运动的时间 t2=8 s,根据运动学公式 v=at2=1 m/s。 (3)匀速上升的位移 h1=vt1=26 m 匀减速上升的位移 h2=v2t2=4 m 总位移大小满足34h=h1+h2,解得 h=40 m。 答案:(1)0.125 m/s2 竖直向下 (2)1 m/s (3)40 m

2025届高考物理一轮复习课件:3.2牛顿第二定律的基本应用

2025届高考物理一轮复习课件:3.2牛顿第二定律的基本应用
斜面上,物块由静止开始运动,求:
(1)若6s下滑了36m,求f
(2)若fmax=4N,求4s末的速度
(3)若fmax=6N,物块从斜面底端以20m/s冲上斜面,
求上滑的最远距离
李婷婷
1.如何识别题目用牛顿第二定律来解决?
2.用牛顿第二定律要解决两类动力学问题的做题步骤是?
3.用牛顿第二定律要解决两类动力学问题时,你认为需要注意
10m/s2).求:
500N
(1)当电梯静止时,人所受到的支持力?(2)当
电梯有向上的4m/s2的加速度时,人受到的支持力?
700N
(3)当电梯有向下的4m/s2的
加速度时,人受到的支持力?
300N
例2:课外活动期间,引体向上是学生喜欢的项目之一、如图所示,两手用力量将身
体竖直往上拉起,当下巴超过单杠时称为上升过程;然后让身体竖直下降,直到恢复
课 题:《牛顿第二定律的基本应用》
牛顿第二定律
(1)内容: 物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物
体的质量成反比,加速度的方向跟作用力
的方向相同
(2)表达式:
F =ma
学习目标:
F =ma
1.能分析解决两类动力学问题
(1)已知物体受力情况,求运动情况
(2)已知物体运动情况,求受力情况
2.理解超重与失重
(2)匀减速上升的过程中的支持力、压力分别是多少?
(3)匀加速下降过程中的支持力?
(4)匀减速下降过程中的支持力?
李婷婷
实重
视重
F
=F
-mg

N
牛顿第二定律的应用:超重与失重
F合=ma
a
FN
加速上升
FN mg ma

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,也是高一物理学习的必考知识点之一。

本文将从牛顿第二定律的基本原理出发,介绍一些常见的应用场景及计算方法,并探讨其重要性。

一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律的表达式为F=ma,其中F 表示物体所受合力的大小,a 表示物体的加速度,m 表示物体的质量。

这个定律说明了力与物体的质量和加速度之间的关系。

当物体所受合力增大时,其加速度也会增大;当物体的质量增大时,其加速度会减小。

二、常见的牛顿第二定律应用场景及计算方法1. 平面运动中物体的加速度计算在平面运动中,当物体所受合力已知时,可以利用牛顿第二定律计算物体的加速度。

首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。

2. 弹簧弹性伸缩力的计算弹簧的弹性伸缩力可以利用牛顿第二定律进行计算。

当物体受到垂直于弹簧伸缩方向的外力时,可以根据 F=ma 计算出物体所受的合力。

然后利用胡克定律 F=-kx(其中 k 表示弹簧的弹性系数,x 表示弹簧的伸缩量)计算出弹簧的弹性伸缩力。

3. 坡道上物体的加速度计算当物体置于斜坡上时,可以利用牛顿第二定律计算物体在坡道上的加速度。

首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。

需要注意的是,斜坡上的合力包括物体自身重力以及由坡度引起的垂直于坡面的力。

4. 电梯内物体的加速度计算电梯内的物体受到的合力包括物体的重力以及电梯提供的力。

通过设置参考系,可以将问题简化为一个自由下落或上升的问题。

根据物体所受的合力确定加速度,然后利用牛顿第二定律计算出加速度的大小。

三、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律在解决物体运动问题中起着重要的作用。

通过运用牛顿第二定律,我们可以准确地计算物体的加速度,并进一步了解物体受力、受力方向以及运动状态的变化。

同时,牛顿第二定律也为其他物理定律的推导提供了基础。

牛顿第二定律应用广泛,不仅在经典力学中有重要地位,还在其他学科中也有广泛应用。

全品复习方案2018高考物理大一轮复习 第3单元 牛顿运动定律听课手册

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第三单元牛顿运动定律高考纵览第6讲牛顿运动定律的理解教材知识梳理一、牛顿第一定律1.内容:一切物体总保持________运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态.2.惯性(1)定义:一切物体都有保持原来________运动状态或静止状态的性质.(2)量度:________是物体惯性大小的唯一量度,________大的物体惯性大,________小的物体惯性小.二、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的________成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向________.2.公式:________.3.适用范围:(1)只适用于________参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系).(2)只适用于________物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.三、牛顿第三定律1.内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小________,方向________,作用在同一条直线上.2.表达式:F甲对乙=-F乙对甲,负号表示________.四、国际单位制力学中的基本量是质量、________、长度,对应的基本单位分别是________、________、________.【思维辨析】(1)牛顿第一定律是实验定律.( )(2)牛顿第一定律指出,当物体受到的合外力为零时,物体将处于静止状态.( )(3)物体运动必须有力的作用,没有力的作用,物体将静止.( )(4)力的单位是牛顿,1 N=1 kg· m/s2.( )(5)外力(不为零)作用于静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度.( )(6)物体加速度的方向一定与合外力方向相同.( )(7)惯性是物体抵抗运动状态变化的性质.( )(8)作用力与反作用力的效果相互抵消.( )【思维拓展】根据牛顿第二定律,当合外力为零时物体的加速度等于零,物体保持原来状态不变,所以,牛顿第一定律是第二定律的特殊情况吗?考点互动探究考点一牛顿第一定律1.牛顿第一定律是在可靠的实验事实(如伽利略斜面实验)基础上采用科学的逻辑推理得出的结论,物体不受外力是牛顿第一定律的理想条件,所以,牛顿第一定律不是实验定律.2.惯性是物体保持原来运动状态的性质,与物体是否受力、是否运动及所处的位置无关,物体的惯性只与其质量有关,物体的质量越大其惯性越大;牛顿第一定律揭示了力是改变物体运动状态的原因,而不是维持物体运动状态的原因.] 飞机在迫降前应该把机载的燃油放空,消防车在跑道上喷出了一条泡沫带.下列说法中正确的是( )A.放空燃油除了防止起火爆炸,同时也增加飞机的惯性B.放空燃油除了防止起火爆炸,同时也减小飞机的惯性C.泡沫带是为了减小飞机所受的合力D.泡沫带是为了减小飞机所受的阻力关于运动状态的改变,下列说法正确的是( )A.只要物体在运动,其运动状态一定改变B.物体受到多个力作用,其运动状态一定改变C.只要物体的速度大小不变,运动状态就不变D.只要物体的速度大小或方向中有一个改变,其运动状态就一定改变■ 要点总结1.对牛顿第一定律的理解包含两方面:其一,定义了“惯性”和“力”;其二,指出了“惯性”和“力”对运动的影响.2.惯性不是力,惯性和力是两个截然不同的概念.物体受到外力时,惯性表现为运动状态改变的难易程度,惯性越大,物体运动状态越难以改变.但要判断物体下一时刻的运动状态,必须掌握物体的受力情况和初始状态.考点二牛顿第二定律对牛顿第二定律的理解用在质点上的力不发生改变,则( )A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直C.质点加速度的方向总是与该恒力的方向相同D.质点单位时间内速率的变化量总是不变1 [2016·贵阳质量检测] 如图3­6­1所示,质量为m的球置于斜面上,被一个固定在斜面上的竖直挡板挡住而处于静止状态.现用一个水平力F拉斜面体,使球和斜面体在水平面上一起做加速度为a的匀加速直线运动,若忽略一切摩擦,与球静止时相比( )图3­6­1A.竖直挡板对球的弹力不一定增大B.斜面对球的弹力保持不变C.斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD.若加速度足够大,斜面对球的弹力可能为零2 (多选)[2015·海南卷] 如图3­6­2所示,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点O,整个系统处于静止状态.现将细线剪断.将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小为g,在剪断的瞬间( )图3­6­2A.a1=3gB.a1=0C.Δl1=2Δl2D.Δl1=Δl23 如图3­6­3所示,一木块在光滑水平面上受到一个恒力F作用而运动,前方固定一个轻质弹簧,当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )图3­6­3A.木块将立即做匀减速直线运动B.木块将立即做变减速直线运动C.在弹簧弹力大小等于恒力F时,木块的速度最大D.在弹簧压缩量最大时,木块的加速度为零■ 要点总结1.作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度,合外力产生的加速度是这些加速度的矢量和;2.关于牛顿第二定律的瞬时性,主要考查轻绳和轻弹簧中力的突变对比;3.牛顿第一定律和牛顿第二定律是相互独立的.牛顿第一定律是在物体不受外力的理想情况下经过科学抽象、归纳推理而总结出来的,而牛顿第二定律是一条实验定律,牛顿第二定律的意义在于力是如何改变物体运动状态的.考点三牛顿第三定律多选)[2016·海阳一中模拟改编] 北京时间2016年9月15日晚10时04分,中国在酒泉卫星发射中心用“长征二号F-T2”火箭将“天宫二号”空间实验室成功发射升空,顺利入轨并正常开展各项科研活动.关于“天宫二号”与火箭起飞的情形,下列叙述正确的是( )图3­6­4A.“天宫二号”进入运行轨道之后,与地球之间仍然存在一对作用力与反作用力B.运载火箭尾部向下喷气,喷出的气体对火箭产生反作用力,火箭获得向上的推力C.运载火箭尾部喷出的气体对空气产生作用力,空气的反作用力使火箭获得飞行的动力D.运载火箭飞出大气层后,由于没有空气,火箭虽向下喷气,但无法获得前进的动力[2016·江苏南通如皋模拟] 下列关于小鸟和飞机相撞时的说法正确的是( )A.小鸟对飞机的作用力比飞机对小鸟的作用力大B.飞机对小鸟的作用力比小鸟对飞机的作用力大C.小鸟对飞机的作用力与飞机对小鸟的作用力一样大D.主动撞击的一方产生的作用力大■ 注意事项区分一对相互作用力与一对平衡力是牛顿第三定律问题的重点,平衡力是同一物体受到的一对力,其作用效果可以抵消,相互作用力是两个不同物体受到的一对力,二力分别作用在不同物体上,其作用效果不能抵消;牛顿第三定律的重要作用之一是转换研究对象,当根据已知条件无法直接求得物体受到的某作用力时,可以根据牛顿第三定律,先求得该力的反作用力.第7讲牛顿第二定律的应用(1)教材知识梳理一、动力学的两类基本问题1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路:先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(F合=ma)求出________,再由运动学的有关公式求出速度或位移.2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路:已知加速度或根据运动规律求出________,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未知力.说明:牛顿第二定律是联系运动问题与受力问题的桥梁,加速度是解题的关键.二、超重和失重1.超重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)________物体所受重力的情况称为超重现象.2.失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)________物体所受重力的情况称为失重现象.3.完全失重物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)________的情况称为完全失重现象.4.视重与实重(1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为________.视重大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.(2)物体实际受到的重力大小称为________.三、连接体与隔离体1.连接体与隔离体:两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为________.如果把其中某个(或几个)物体隔离出来,该物体称为________.2.外力和内力(1)以物体系为研究对象,系统之外其他物体的作用力是系统受到的________,而系统内各物体间的相互作用力为________.(2)求外力时应用牛顿第二定律列方程不考虑________;如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将变为隔离体的________.【思维辨析】(1)放置于水平桌面上的物块受到的重力是物块的内力.( )(2)系统的内力不会影响系统整体的运动效果.( )(3)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定.( )(4)物体处于超重状态时,物体的重力大于mg.( )(5)物体处于完全失重状态时其重力消失.( )(6)物体处于超重还是失重状态,由加速度的方向决定,与速度方向无关.( )(7)减速上升的升降机内的物体对地板的压力大于重力.( )考点互动探究考点一解决动力学两类问题的基本思路] (17分)避险车道是避免恶性交通事故的重要设施,由制动坡床和防撞设施等组成,如图3­7­2所示,竖直平面内,制动坡床视为与水平面夹角为θ的斜面.一辆长12 m的载有货物的货车因刹车失灵从干道驶入制动坡床,当车速为23 m/s时,车尾位于制动坡床的底端,货物开始在车厢内向车头滑动,当货物在车厢内滑动了4 m时,车头距制动坡床顶端38 m,再过一段时间,货车停止.已知货车质量是货物质量的4倍,货物与车厢间的动摩擦因数为0.4;货车在制动坡床上运动受到的坡床阻力大小为货车和货物总重的0.44倍.货物与货车分别视为小滑块和平板,取cos θ=1,sin θ=0.1,g取10 m/s2.求:(1)货物在车厢内滑动时加速度的大小和方向;(2)制动坡床的长度.图3­7­1图3­7­2[解答规范] (1)设货物的质量为m,货物在车厢内滑动过程中,货物与车厢间的动摩擦因数μ=0.4,受摩擦力大小为f,加速度大小为a1,则________=ma1(2分)f=________(2分)联立以上二式并代入数据得a1=5 m/s2(1分)a1的方向沿制动坡床向下.(1分)(2)设货车的质量为M,车尾位于制动坡床底端时的车速为v=23 m/s.货物在车厢内开始滑动到车头距制动坡床顶端s0=38 m的过程中,用时为t,货物相对制动坡床的运动距离为s2.货车受到制动坡床的阻力大小为F,F是货车和货物总重的k倍,k=0.44,货车长度l0=12 m,制动坡床的长度为l,则Mg sin θ+F-f=Ma2(2分)F=k(m+M)g(2分)s1=________(2分)s2=________(2分)s=________(1分)l=l0+s0+s2(1分)联立并代入数据得l=98 m.(1分)1 研究表明,一般人的刹车反应时间(即图3­7­3甲中“反应过程”所用时间)t0=0.4 s,但饮酒会导致反应时间延长.在某次试验中,志愿者少量饮酒后驾车以v0=72 km/h的速度在试验场的水平路面上匀速行驶,从发现情况到汽车停止,行驶距离L=39 m.减速过程中汽车位移x与速度v的关系曲线如图乙所示.此过程可视为匀变速直线运动.重力加速度的大小g取10 m/s2.求:(1)减速过程中汽车加速度的大小及所用时间;(2)饮酒使志愿者比一般人增加的反应时间;(3)减速过程中汽车对志愿者的作用力大小与志愿者重力大小的比值.图3­7­32 [2016·合肥质量检测] 如图3­7­4所示,有一半圆,其直径水平且与另一圆的底部相切于O点,O点恰好是半圆的圆心,圆和半圆处在同一竖直平面内.现有三条光滑轨道AOB、COD、EOF,它们的两端分别位于圆和半圆的圆周上,轨道与圆的竖直直径的夹角关系为α>β>θ.现让小物块先后从三条轨道顶端由静止下滑至底端,则小物块在每一条倾斜轨道上滑动时所经历的时间关系为( )图3­7­4A.t AB=t CD=t EFB.t AB>t CD>t EFC.t AB<t CD<t EFD.t AB=t CD<t EF考点二] 我国“80后”女航天员王亚平在“天宫一号”里给全国的中小学生们上了一堂实实在在的“太空物理课”.在火箭发射、飞船运行和回收过程中,王亚平要承受超重或失重的考验,下列说法正确是( )A.飞船在降落时需要打开降落伞进行减速,王亚平处于超重状态B.飞船在降落时需要打开降落伞进行减速,王亚平处于失重状态C.飞船在绕地球匀速运行时,王亚平处于超重状态D.火箭加速上升时,王亚平处于失重状态■ 题根分析本题通过受力分析和牛顿第二定律,考查运动过程中的超重、失重问题.对超重、失重问题的分析应注意:(1)超重、失重现象的实质是物体的重力的效果发生了变化,重力的效果增大,则物体处于超重状态;重力的效果减小,则物体处于失重状态.重力的作用效果体现在物体对水平面的压力、物体对竖直悬线的拉力等方面,在超重、失重现象中物体的重力并没有发生变化.(2)物体是处于超重状态,还是失重状态,取决于加速度的方向,而不是速度的方向.只要加速度有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;只要加速度有竖直向下的分量,物体就处于失重状态,当物体的加速度等于重力加速度时(竖直向下),物体就处于完全失重状态.(3)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平不能测量物体的质量、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等.■ 变式网络1 [2016·合肥质量检测] 如图3­7­5所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重.她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程.关于她的实验现象,下列说法中正确的是( )图3­7­5A.只有“起立”过程才能出现超重的现象B.只有“下蹲”过程才能出现失重的现象C.“下蹲”的过程中,先出现超重现象后出现失重现象D.“起立”“下蹲”的过程中,都能出现超重和失重的现象2 [2016·福建质量检测] 如图3­7­6所示,质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,车厢水平底板上放置一质量为m的货物,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动.若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,重力加速度大小为g,则( )图3­7­6A.车厢对货物的作用力大小等于mgB.车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上C.悬臂对车厢的作用力大于(M+m)gD.悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上3 (多选)飞船绕地球做匀速圆周运动,宇航员处于完全失重状态时,下列说法正确的是( )A.宇航员不受任何力作用B.宇航员处于平衡状态C.地球对宇航员的引力全部用来提供向心力D.正立和倒立时宇航员一样舒服考点三连接体问题应用牛顿第二定律解决连接体类问题时,正确地选取研究对象是解题的关键.若连接体内各物体具有相同的加速度,且不需要求物体之间的作用力,则可以把它们看成一个整体,分析整体受到的合外力,应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量);若连接体内各物体的加速度不相同,或者需要求出系统内各物体之间的作用力,则需要把物体从系统中隔离出来,应用牛顿第二定律列方程求解;若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力,则可以先用整体法求出加速度,然后再用隔离法选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力,即“先整体求加速度,后隔离求内力”.如图3­7­7所示,一足够长的固定光滑斜面的倾角θ=37°,大小可以忽略的两个小物体A、B的质量分别为m A=1 kg、m B=4 kg,两物体之间的轻绳长L=0.5 m,轻绳可承受的最大拉力为T=12 N.对B施加一沿斜面向上的力F,使A、B由静止开始一起向上运动,力F逐渐增大,g取10 m/s2.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)(1)若某一时刻轻绳被拉断,求此时外力F的大小;(2)若轻绳拉断瞬间A、B的速度为3 m/s,绳断后保持外力F不变,当A运动到最高点时,求A、B之间的距离.图3­7­71 [2016·湖南衡阳月考] 如图3­7­8所示,质量为m1和m2的两个材料相同的物体用细线相连,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后竖直向上匀加速运动,不计空气阻力,在三个阶段的运动中,线上的拉力大小( )图3­7­8A.由大变小B.由小变大C.始终不变且大小为m1m1+m2FD.由大变小再变大2 a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连.当用大小为F的恒力竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿光滑水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,如图3­7­9所示,下列说法正确的是( )图3­7­9A.x1一定等于x2B.x1一定大于x2C.若m1>m2,则x1>x2D.若m1<m2,则x1<x2■ 方法技巧求解连接体内部物体之间的作用力时,一般选受力较少的隔离体为研究对象;求解具有相同的加速度的连接体外部对物体的作用力或加速度时,一般选取系统整体为研究对象.大多数连接体问题中需要整体法和隔离法交替使用.第8讲 牛顿第二定律的应用(2)考点互动探究考点一 瞬时问题分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻前后的瞬时作用力是否变化.注意“线”“绳”“轻弹簧”“橡皮绳”等理想模型的特点:(1)质量和重力均可视为等于零,且一根绳、线、轻弹簧、橡皮绳中各点的张力大小相等; (2)无论线和绳受力多大,其长度都不变,线和绳中的张力可以突变;(3)弹簧既能承受拉力,也能承受压力,橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力;(4)由于弹簧和橡皮绳受力时改变状态需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变.如图3­8­1所示,水平粗糙桌面上有a 、b 两个小滑块,两滑块之间连接一弹簧,弹簧原长为L ,劲度系数为k ,a 、b 的质量均为m .现用水平恒力F 拉滑块b ,使a 、b 一起在桌面上匀加速运动,已知弹簧在弹性限度内,两滑块与桌面间的动摩擦因数相同,下列说法正确的是( )图3­8­1A .a 、b 间的距离为L +FkB .撤掉F 的瞬间,a 、b 的加速度一定都增大C .若弹簧与a 连接处突然断开,a 、b 的加速度一定都增大D .撤掉F 的瞬间,a 的加速度不变,b 的加速度一定增大[2015·武汉模拟] 如图3­8­2所示,细线连接着A 球,轻质弹簧两端连接着质量相等的A 、B 两球,它们在倾角为θ的光滑斜面体C 上静止,弹簧与细线均平行于斜面.C 的底面粗糙,在水平地面上能始终保持静止.在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )图3­8­2A .两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为g sin θB .A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2g sin θC .C 对地面的压力等于A 、B 和C 的重力之和D .地面对C 无摩擦力 ■ 注意事项物体的运动情况和受力情况是时刻对应的,当外界条件发生变化时,必须重新进行受力分析和运动分析,加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变.对于弹簧、橡皮绳等发生明显形变而产生的弹力,不能发生突变;而对于轻绳、桌面等发生不明显形变而产生的弹力,能够发生突变.考点二 牛顿第二定律与运动图像的综合常见图像:v ­t 图像、a ­t 图像、F ­t 图像、F ­a 图像等.(1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像所反映的物理过程,会分析临界点.(2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等.(3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特殊点、面积等的物理意义,确定从图像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.如图3­8­3甲所示,一个可视为质点的质量m=2 kg的物块在粗糙水平面上滑行,经过A点时物块速度为v0=12 m/s,与此同时对其施加一与运动方向相反的恒力F,此后物块速度随时间变化的规律如图乙所示,g取10 m/s2.(1)求物块与水平面之间的动摩擦因数μ和所施加的恒力F的大小;(2)从施加恒力F开始,求物块再次回到A点时的速度大小.图3­8­31 如图3­8­4所示,置于光滑水平面上的物块在水平恒力F的作用下由静止开始运动,其速度v、动能E k及拉力的功率P随时间t或位移x的变化图像可能正确的是图3­8­5中的( )图3­8­4图3­8­52 [2016·兰州实战考试] 用一水平力F拉静止在水平面上的物体,在F从零开始逐渐增大的过程中,加速度a随外力F变化的图像如图3­8­6所示,g取10 m/s2,水平面各处粗糙程度相同,则由此不能计算出(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)( )图3­8­6A.物体与水平面间的滑动摩擦力B.物体与水平面间的动摩擦因数C.外力F为12 N时物体的速度D.物体的质量■ 方法技巧解决图像综合问题的关键图像反映了两个变量之间的函数关系,必要时需要根据物理规律进行推导,得到函数关系后结合图线的斜率、截距、面积、交点坐标、拐点的物理意义对图像及运动过程进行分析.考点三动力学中的临界与极值问题1.临界或极值条件的标志(1)题目中“刚好”“恰好”“正好”等关键词句,明显表明题述的过程存在着临界点.(2)题目中“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词句,表明题述过程存在着“起止点”,而这些起止点一般对应着临界状态.(3)题目中“最大”“最小”“至多”“至少”等词句,表明题述的过程存在着极值,这个极值点往往是临界点.2.常见临界问题的条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力F N=0.(2)相对滑动的临界条件:两物体相接触且处于相对静止时,常存在着静摩擦力,则相对滑动的临界条件是:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是T=0.(4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零.] 如图3­8­7所示,一长L=2 m、质量M=4 kg的薄木板(厚度不计)静止在粗糙的水平台面上,其右端距平台边缘l=5 m,木板的正中央放有一质量为m =1 kg的物块(可视为质点),已知木板与地面、物块与木板间的动摩擦因数均为μ1=0.4.现对木板施加一水平向右的恒力F,其大小为48 N.g取10 m/s2.(1)当F作用1.2 s时,求木板的右端离平台边缘的距离;(2)要使物块最终不能从平台上滑出去,求物块与平台间的动摩擦因数μ2应满足的条件.图3­8­7如图3­8­8所示,质量为m=1 kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上,斜面体质量为M=2 kg,斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2,地面光滑.现对斜面体施加一水平推力F,要使物块相对斜面静止,试确定推力F的取值范围.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)图3­8­8。

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全品高考复习方案物理北京师范大学附属中学赵正明制作教师手册第一部分基础复习第1章力物体的平衡第1课时力、重力、弹力第2课时摩擦力第3课时力的合成与分解第4课时共点力作用下物体的平衡教师手册第一部分基础复习第2章质点的运动第1课时质点运动的基本概念第2课时匀变速直线运动第3课时匀变速直线运动规律应用第4课时自由落体运动、竖直上抛运动第5课时匀变速直线运动的图像教师手册第一部分基础复习第3章牛顿运动定律第1课时牛顿第一定律牛顿第三定律第2课时牛顿第二定律第3课时牛顿第二定律的应用(一)第4课时牛顿第二定律的应用(二)教师手册第一部分基础复习第4章曲线运动万有引力定律第1课时物体做曲线运动的条件运动的合成与分解第2课时平抛运动规律及应用第3课时圆周运动第4课时万有引力定律天体运动教师手册第一部分基础复习第5章动量第1课时动量、冲量、动量定理第2课时动量守恒定律第3课时动量守恒定律应用第4课时爆炸、碰撞及反冲现象教师手册第一部分基础复习第6章功和能第1课时功第2课时功率第3课时动能、动能定理第4课时机械能守恒定律第5课时功能问题的综合应用教师手册第一部分基础复习第7章机械振动机械波第1课时简谐运动、简谐运动的图像第2课时单摆、振动的能量受迫运动与共振第3课时机械波的基本概念第4课时波的图像的应用第5课时波特有的现象教师手册第一部分基础复习第8章分子动理论热和功气体的状态参量第1课时分子动理论第2课时物体的内能能的转化和守恒定律第3课时气体的状态参量油膜法估测分子大小教师手册第一部分基础复习第9章电场第1课时库仑定律电场强度第2课时电场能的性质第3课时静电屏蔽电容第4课时带电粒子在匀强电场中的运动教师手册第一部分基础复习第10章恒定电流第1课时电阻定律欧姆定律第2课时电功电功率串并联电路第3课时闭合电路欧姆定律第4课时电阻的测量第5课时电压表和电流表测定电源电动势和内阻教师手册第一部分基础复习第11章磁场第1课时磁场第2课时磁场对电流的作用第3课时磁场对运动电荷的作用第4课时带电粒子在复合场中运动教师手册第一部分基础复习教师手册第12章电磁感应第1课时电磁感应现象第2课时感应电流的方向第3课时法拉第电磁感应定律第4课时电磁感应与电路第5课时电磁感应的图像问题第6课时电磁感应中的动力学与能量专题第7课时自感电磁感应与实际模型的运用专题第一部分基础复习第13章交变电流第1课时交流电的产生和变化规律第2课时交流电的图像第3课时变压器第4课时交变电流应用教师手册第一部分基础复习第14章电磁场和电磁波第1课时电磁场与电磁波教师手册第一部分基础复习第15章光的反射和折射第1课时光的直线传播光速第2课时光的反射平面镜第3课时光的折射第4课时全反射与色散教师手册第一部分基础复习第16章光的波动性和粒子性第1课时光的波动性第2课时光的粒子性教师手册第一部分基础复习第17章原子和原子核第1课时原子的核式结构与玻尔理论第2课时原子核的组成第3课时核能教师手册。

高考物理一轮复习课件牛顿第二定律的应用

高考物理一轮复习课件牛顿第二定律的应用

碰撞前后系统动能不守恒
与完全弹性碰撞不同,非完全弹性碰 撞中系统的动能在碰撞前后不守恒, 通常会有部分动能转化为内能。
爆炸过程特点和处理方法
系统动量守恒
爆炸过程中,系统动量守恒, 即爆炸前后的动量和保持不变 。
系统内能增加
爆炸过程中,通常会有化学能 等内能释放,使得系统的内能 增加。
处理方法
在处理爆炸问题时,通常将爆 炸过程视为极短时间内完成的 ,忽略外界对系统的作用力, 根据动量守恒和能量守恒定律 列方程求解。
06
牛顿第二定律综合应用案例分析
多过程复杂运动问题处理方法
01
02
03
分段分析法
将复杂运动过程分解为多 个简单阶段,分别对每个 阶段进行受力分析和运动 学公式应用。
整体法与隔离法
对于多个物体组成的系统 ,可以选择整体或隔离某 个物体进行分析,简化问 题。
运动学图像法
利用v-t图像等运动学图像 ,直观展示物体运动过程 ,便于分析和求解。
变加速直线运动问题求解
变加速直线运动特点
加速度a随时间t变化。
求解方法
通过受力分析确定物体所受合力F(t),然后根据牛顿第二定律求出加速度a(t),最 后利用积分方法求解速度、位移等物理量。
连接体问题处理方法
连接体特点
两个或多个物体通过某种方式连接在一起,具有相同的加速 度。
求解方法
首先根据题目条件确定连接体所受合力F,然后根据牛顿第二 定律求出连接体的加速度a,最后利用运动学公式求解速度、 位移等物理量。注意要分析连接体内各物体的受力情况,以 及它们之间的相互作用力。
02
直线运动中牛顿第二定律应用
匀变速直线运动问题求解
牛顿第二定律公式

高考物理一轮复习精讲精练 第3章 牛顿运动定律 第二讲 牛顿第二定律

高考物理一轮复习精讲精练 第3章 牛顿运动定律 第二讲 牛顿第二定律

第二讲牛顿第二定律➢知识梳理一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。

2.表达式:F=kma,当F、m、a单位采用国际单位制时k=1,F=ma。

3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

二、单位制、基本单位、导出单位1.单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。

①基本量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量。

②基本单位:基本量的单位。

力学中的基本量有三个,它们是质量、时间、长度,它们的单位千克、秒、米就是基本单位。

③导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

2.国际单位制的基本单位➢知识训练考点一、牛第二定律的理解1.牛顿第二定律的五个性质(1)矢量性:加速度方向与合力的方向相同,表达式是矢量式。

(2)独立性:作用在物体上的每一个力都可以产生一个加速度,物体的加速度是所有力产生的加速度的矢量和。

(3)因果性:F 是产生a 的原因。

(4)同体性:F 、a 、m 必须针对同一个物体或系统(5)瞬时性:加速度与合力F 是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失。

2.合力、加速度、速度的关系(1)物体的加速度由所受合力决定,与速度无必然联系。

(2)合力与速度夹角为锐角时,物体加速;合力与速度夹角为钝角时,物体减速。

(3)a =Δv Δt 是加速度的定义式,a 与v 、Δv 、Δt 无直接关系;a =Fm 是加速度的决定式。

例1、有关运动与相互作用的关系,下列说法正确的是( ) A .一个物体速度向东,则其受合力一定向东 B .一个物体速度越大,则其受合力一定越大 C .一个物体受合力为0,则其速度一定为0 D .一个物体受合力越大,则其速度变化一定越快 【答案】D【解析】如果物体向东减速运动,则其所受合力向西,A 错误;如果物体以很高的速度做匀速运动,则其所受合力为零,B 、C 错误;一个物体受合力越大,根据牛顿第二定律可知,其加速度越大,即速度变化就越快,D 正确。

2021高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 专题三 牛顿第二定律的应用教案

2021高考物理一轮复习 第3章 牛顿运动定律 专题三 牛顿第二定律的应用教案

2021高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律专题三牛顿第二定律的应用教案年级:姓名:专题三牛顿第二定律的应用考点一用牛顿第二定律求解瞬时加速度1.两种模型加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可简化为以下两种模型:2.求解瞬时加速度的一般思路两个质量均为m的小球,用两条轻绳连接,处于平衡状态,如图所示。

现突然迅速剪断轻绳OA,让小球下落,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,则( )A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2gC.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0A[由于绳子张力可以突变,故剪断OA后小球A、B只受重力,其加速度a1=a2=g。

故选项A正确。

]1.在【例1】中只将A 、B 间的轻绳换成轻质弹簧,其他不变,如图所示,则下列选项中正确的是( )A .a 1=g ,a 2=g B.a 1=0,a 2=2g C .a 1=g ,a 2=0D.a 1=2g ,a 2=0D [剪断轻绳OA 的瞬间,由于弹簧弹力不能突变,故小球A 所受合力为2mg ,小球B 所受合力为零,所以小球A 、B 的加速度分别为a 1=2g ,a 2=0。

故选项D 正确。

]2.把【考法拓展1】中的题图放置在倾角为θ=30°的光滑斜面上,如图所示,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,则下列说法正确的是( )A .a A =0 aB =12gB.a A =g a B =0 C .a A =g a B =gD.a A =0 a B =gB [细线被烧断的瞬间,小球B 的受力情况不变,加速度为零。

烧断前,分析整体受力可知线的拉力为F T =2mg sin θ,烧断瞬间,A 受的合力沿斜面向下,大小为2mg sin θ,所以A 球的瞬时加速度为a A =2g sin 30°=g ,故选项B 正确。

][变式1]如图所示,轻弹簧竖直放置在水平面上,其上放置质量为2 kg 的物体A ,A 处于静止状态。

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[答案] C
[ 解析 ] 物块在水平恒力作用下由静止开 F 始做匀加速直线运动,其加速度 a=m,速 F 度 v=at=mt,vt 图像为过坐标原点的倾 2F 2 斜直线,选项 A 错误;由 v =2ax= m x, 2 1 2 F 2 可知选项 B 错误;动能 Ek=2mv =2mt , 2 F 选项 C 正确;功率 P=Fv=Fat= m t,选 项 D 错误.
考点互动探究 考点二 牛顿第二定律与运动图像的综合
常见图像:vt 图像、at 图像、Ft 图像、Fa 图像等. (1)分清图像的类别:即分清横、纵坐标所代表的物理量,明确其物理意义,掌握物理图像 所反映的物理过程,会分析临界点. (2)注意图线中的一些特殊点所表示的物理意义:图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折 点,两图线的交点等. (3)明确能从图像中获得哪些信息:把图像与具体的题意、情境结合起来,再结合斜率、特 殊点、面积等的物理意义,确定从图像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.
牛顿第二定律的 应用(2)
考点互动探究│教师备用习题
第8讲 PART 03
考点互动探究 பைடு நூலகம்点一 瞬时问题
分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析该时刻前后的瞬时作用力是否变化.注意 “线”“绳”“轻弹簧”“橡皮绳”等理想模型的特点: (1)质量和重力均可视为等于零,且一根绳、线、轻弹簧、橡皮绳中各点的张力大小相等; (2)无论线和绳受力多大,其长度都不变,线和绳中的张力可以突变; (3)弹簧既能承受拉力,也能承受压力,橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力; (4)由于弹簧和橡皮绳受力时改变状态需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变.
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考点互动探究
■ 注意事项 物体的运动情况和受力情况是时刻对应的,当外界条件发生变化时,必须重新进行受力分 析和运动分析,加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不 会发生突变.对于弹簧、橡皮绳等发生明显形变而产生的弹力,不能发生突变;而对于轻 绳、桌面等发生不明显形变而产生的弹力,能够发生突变.
图 382
考点互动探究
[答案]B
[解析] 系统静止时, B 受重力、 支持力及沿斜面向上的弹簧弹力作用, 弹力 kx=mgsin θ , A 受重力、支持力、沿斜面向下的弹簧弹力及沿斜面向上的线的拉力作用,线的拉力 T= 2mgsin θ ,细线被烧断的瞬间,弹簧弹力不变,线的拉力消失,所以 B 球受力仍然平衡, 加速度为零, 对 A 球, 根据牛顿第二定律有 kx+mgsin θ =maA, 解得加速度 aA=2gsin θ , 方向沿斜面向下,选项 A 错误,B 正确;细线烧断的瞬间,对 C 受力分析,可得地面对 斜面体的支持力 FN=mCg+2mgcos θ , 地面对斜面体有向左的静摩擦力, 选项 C、 D 错误.
2 vA 2 2
解得速度 vA=4 3 m/s=6.9 m/s.
考点互动探究
变式题 1 如图 384 所示,置于光滑水平面上的物 块在水平恒力 F 的作用下由静止开始运动, 其速度 v、动能 Ek 及拉力的功率 P 随时间 t 或位移 x 的变 化图像可能正确的是图 385 中的( 图 384 )
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图 383
考点互动探究
[答案] (1)0.2 8 N (2)6.9 m/s
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[解析] (1)由图像可知,0~2 s 内物体做匀减速直线运动,加速度大小 a1=6 m/s 由牛顿第二定律,有 F+μmg=ma1 2~4 s 内物体做反方向的匀加速直线运动,加速度大小 a2=2 m/s 由牛顿第二定律,有 F-μmg=ma2 联立解得 F=8 N,μ=0.2 (2)由 vt 图像可得,匀减速阶段的位移 x=12 m 反方向匀加速运动的位移 x=2a
考点互动探究
变式题[2015· 武汉模拟] 如图 382 所示, 细线连接着 A 球, 轻质弹簧两端连接着质量相等 的 A、B 两球,它们在倾角为 θ 的光滑斜面体 C 上静止,弹簧与细线均平行于斜面.C 的 底面粗糙, 在水平地面上能始终保持静止. 在细线被烧断的瞬间, 下列说法正确的是( A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为 gsinθ B.A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为 2gsinθ C.C 对地面的压力等于 A、B 和 C 的重力之和 D.地面对 C 无摩擦力 )
考点互动探究
例 1 如图 381 所示,水平粗糙桌面上有 a、b 两个小滑块,两滑块之间连接一弹簧,弹 簧原长为 L,劲度系数为 k,a、b 的质量均为 m.现用水平恒力 F 拉滑块 b,使 a、b 一起 在桌面上匀加速运动,已知弹簧在弹性限度内,两滑块与桌面间的动摩擦因数相同,下列 说法正确的是( ) F A.a、b 间的距离为 L+ k B.撤掉 F 的瞬间,a、b 的加速度一定都增大 C.若弹簧与 a 连接处突然断开,a、b 的加速度一定都增大 D.撤掉 F 的瞬间,a 的加速度不变,b 的加速度一定增大
图 381
考点互动探究
[答案]D
[解析] 设弹簧伸长量为 x, 两滑块一起匀加速运动, 对于整体, 由牛顿第二定律有 F-2μmg F F =2ma, 对 a, 有 kx-μmg=ma, 解得 x=2k, 故两滑块之间的距离是 s=L+2k, A 错误. 若 μ mg F-μmg F 弹簧与 a 连接处突然断开,则 a 的加速度大小 aa= m =μg,b 的加速度 ab= m =m -μg,故 b 的加速度一定增大,而 a 的加速度不一定增大,C 错误.撤掉 F 的瞬间,a 的 kx+μmg μ mg+ma+μmg 受力情况未变,加速度不变,而 b 的加速度 ab= m = = a + 2 μg ,可 m 知 b 的加速度一定增大,D 正确,B 错误.
考点互动探究
例 2 如图 383 甲所示,一个可视为质点的质量 m=2 kg 的物块在粗糙水平面上滑行,经 过 A 点时物块速度为 v0=12 m/s,与此同时对其施加一与运动方向相反的恒力 F,此后物 块速度随时间变化的规律如图乙所示,g 取 10 m/s . (1)求物块与水平面之间的动摩擦因数 μ 和所施加的恒力 F 的大小; (2)从施加恒力 F 开始,求物块再次回到 A 点时的速度大小.
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