2019版总复习高中物理课件：第三章 牛顿运动定律第三章 基础课2-x 精品

力沿斜面分力作用，设沿斜面方向的加速度大小为a2、末速度 大小为v2，沿斜面方向有 F合′＝F－Ff－mgsin α＝ma2⑤
mgsin α＝mglh2 ⑥ v22－v21＝2a2l2 ⑦ 注意到v1＝40 m/s，代入已知数据可得a2＝3.0 m/s2，
v2＝ 1 720 m/s＝41.5 m/s ⑧ (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a1′、末速度大小为v1′，有 F合″＝F推＋F－Ff＝ma1′ ⑨ v1′2－v20＝2a1′l1 ⑩
C.B、C两球的加速度均沿斜面向下，大小均为gsin θ
D.B、C之间杆的弹力大小为0
解析 初始系统处于静止状态，把B、C看成整体，B、C受重 力2mg、斜面的支持力FN、细线的拉力FT，由平衡条件可得 FT＝2mgsin θ，对A进行受力分析，A受重力mg、斜面的支持 力、弹簧的拉力F弹和细线的拉力FT，由平衡条件可得F弹＝FT ＋mgsin θ＝3mgsin θ，细线被烧断的瞬间，拉力会突变为零， 弹簧的弹力不变，根据牛顿第二定律得A球的加速度沿斜面向 上，大小a＝2gsin θ，选项A错误；细线被烧断的瞬间，把B、 C看成整体，根据牛顿第二定律得B、C球的加速度a′＝gsin θ， 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、杆的弹力F和斜面的支持力，根据牛顿第二定律得 mgsin θ＋F＝ma′，解得F＝0，所以B、C之间杆的弹力大小
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
图3
解C.析匀加在速悬直线断运裂动前，小球受重D力. 变、电加场速力直和线悬运线拉力作用
而动处于平衡状态，故重力与电场力的合力与拉力等值反向。
悬线断裂后，小球所受重力与电场力的合力大小、方向均不
其他不变，如图5所示，则【典例】选项中正确的 解是析( 剪)断轻绳OA后，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 图5
A、B的加速度分别为a1＝2g，a2＝0。故选项D正确。 答案 D
【拓展延伸2】 改变平衡状态的呈现方式 把【拓展延伸1】的题图放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面 上，如图6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( )
2.(多选)下列哪些物理量的单位是导出单位( )
A.力的单位N
B.压强的单位Pa
C.长度的单位m D.加速度的单位m/s2
答案 ABD
3.[人教版必修1·P86·例2改编]如图1所示，截面为直角三角形 的木块置于粗糙的水平地面上，其倾角θ＝30°，斜面长为 7 m。现木块上有一质量为m＝1.0 kg 的滑块从斜面顶端下 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/s2，求：
A.0
B.2.5 N
图7
C.5 N
D.3.75 N
解析 当细线剪断瞬间，细线的弹力突然变为零，则B物体与 A物体突然有了相互作用的弹力，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＝(mA＋mB)g＝20 N，弹 力为F＝mAg＝15 N，由牛顿第二定律G－F＝(mA＋mB)a，解 得a＝2.5 m/s2，对B受力分析，B受重力和A对B的弹力F1，对 B有mBg－F1＝mBa，可得F1＝3.75 N，选项D正确。 答案 D
图1 (1)滑块滑行过程中受到的摩擦力大小； (2)滑块滑到木块底部时的速度大小。
解析 (1)由题意可知，滑块滑行的加速度 a＝ΔΔvt＝01.4.40 m/s2＝3.5 m/s2。对滑块受 力分析，如图所示，根据牛顿第二定律得 mgsin θ－Ff＝ma，解得 Ff＝1.5 N。
(2)根据 v2＝2ax 得 v＝ 2×3.5×7 m/s＝7 m/s 答案 (1)1.5 N (2)7 m/s
A.aA＝0 aB＝12g C.aA＝g aB＝g
图6 B.aA＝g aB＝0
D.aA＝0 aB＝g
解析 细线被烧断的瞬间，小球B的受力情况不变，加速度为 0。烧断前，分析整体受力可知线的拉力为T＝2mgsin θ，烧断 瞬间，A受的合力沿斜面向下，大小为2mgsin θ，所以A球的 瞬时加速度为aA＝2gsin 30°＝g，故选项B正确。 答案 B
图10
解析 物体受到向右的滑动摩擦力 Ff＝μFN＝μG＝3 N，根据牛顿第二定律得 a＝ F＋mFf＝2＋1 3 m/s2＝5 m/s2，方向向右，物体减速到零所需的时间 t＝va0＝150 s＝2 s， 选项 A 错误，B 正确；减速到零后，恒力 F<Ff，物体将保持静止，不再运动，选 项 C 正确，D 错误。 答案 BC
2.(2017·南宁模拟)如图11所示，航空母舰上的起飞跑道由长度
为l1＝1.6×102 m的水平跑道和长度为l2＝20 m的倾斜跑道两 部分组成。水平跑道与倾斜跑道末端的高度差h＝4.0 m。一
架质量为m＝2.0×104 kg的飞机，其喷气发动机的推力大小
恒为F＝1.2×105 N，方向与速度方向相同，在运动过程中
变，故小球将沿原来悬线拉力的反方向做匀加速直线运动，
选项C正确。
答案 C
两种模型

牛顿第二定律的瞬时性
【典例】 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4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＝2g
图4
审C.题a1＝关g键，点a2＝①0 两条轻绳连D接.a1＝②2g剪，断a2＝轻0绳的瞬间
解析 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。 答案 A
【拓展延伸1】 把“轻绳”换成“轻弹簧”
在【典例】中只将A、B间的轻绳换成轻质弹簧，
牛顿第二定律的理解和应用 1.牛顿第二定律的性质
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，物体加速；合力与速度夹角为钝角，物体减速。 (3)a＝ΔΔvt是加速度的定义式，a 与 v、Δv 无直接关系；a＝mF是加速度的决定式。
基础课2 牛顿第二定律 两类动力学问
知识排
牛顿第二定律 查
1.内容 物体加速度的大小跟作用正力比成
， 跟 物反比体 的 质 量 成
作用力 。加速度的方向与
方向相同。
2.表达式：Fm＝a
。
3.适用范围
(1)只适用于惯性
参考系(相对地匀面速静直止线或
运
动的参考系宏)观。
(2)只适用于
物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小
2.如图2所示，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，下列判 断正确的是( )
图2 A.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 答案 C
3.(2017·上海单科)如图3，在匀强电场中，悬线一端
。
第二类：已知运动情况求物受体力的情况
。
2.解决两类基本问题的方法
以加速度
为“桥梁”，由牛运顿动第学二公定式律和
列
方程求解，具体逻辑关系如下
小题速 练 1.思考判断 (1)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作 用瞬间，物体立即获得加速度。( ) (2)F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无 关。( ) (3)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定 了物理量间的单位关系。( ) (4)物体所受合外力减小，加速度一定减小，速度也一定减小。 ()
(2)将重力及向上的推力合成后，将二者的合 力向垂直于斜面方向及沿斜面方向分解。 在沿斜面方向有： (F2－mg)cos θ－Ff1＝ma； 在垂直斜面方向上有： FN＝(F2－mg)sin θ； 则Ff1＝μ(F2－mg)sin θ 解得 a＝1 m/s2，x＝12at2，解得 t＝2 s，v＝at＝2 m/s。 答案 (1)0.5 (2)2 m/s
1.(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是 () A.物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大 B.物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0 C.物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能 很大 D.物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力也可能 为0 解析 物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很 大，另一个可以很小，甚至为0，物体所受合外力的大小决定
飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的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/s2。 图11
(1)求飞机在水平跑道运动的时间及到达倾斜跑道末端时的速
度大小； (2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s，外界 还需要在整个水平跑道对飞机施加助推力，求助推力F 的大
单位制
1.单位制 由基本单位 导和出单位
一起组成了单位制。
2.基本单位
基本物理量的单位。力学中的基本量有三个质，量它们分长别度是
时间
、
kg 和m s ，它们的国际单位
分别是 、
和。
3.导基出本单单位位
由
根据物理关系推导出来的其他物理量的单
位。
两类动力学问题
1.动力学的两类基本问题
第一类：已知受力情况求运物动体情的况
两类动力学问题的解题步骤
1.(2018·徐州质检)(多选)如图10所示，质量为m＝1 kg 的 物 体 与 水 平 地 面 之 间 的 动 摩 擦 因 数 为 0.3 ， 当物体运动的速度为10 m/s时，给物体施加一个 与速度方向相反的大小为F＝2 N的恒力，在此恒 A力.物作体用经下1(0取sg速＝度10减m为/s零2)( ) 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
2.(多选)如图8所示，A、B、C三球的质量均为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θ的光滑斜面固定在地面上，弹簧、细线与
图8
轻杆均平行于斜面，初始系统处于静止状态，细
A线.A被球烧的断加的速瞬度间沿，斜下面列向说上法，正大确小的为是gs(in θ ) B.C球的受力情况未变，加速度为0
动力学的两类基本问题 1.解决动力学两类问题的两个关键点
2.解决动力学基本问题的处理方法 (1)合成法：在物体受力个数较少(2个或3个)时一般采用“合 成法”。 (2)正交分解法：若物体的受力个数较多(3个或3个以上)，则 采用“正交分解法”。
【典例】 如图9所示，在建筑装修中，工人用质量为5.0 kg 的磨石A对地面和斜壁进行打磨，已知A与地面、A与斜壁 之间的动摩擦因数μ均相同。(g取10 m/s2且sin 37°＝0.6， cos 37°＝0.8)
1.求解瞬时加速度的一般思路
2.加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要 一个积累的过程，不会发生突变。
1.如图7，质量为1.5 kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上，
质量为0.5 kg的物体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间的作用力大小为(g取10 m/s2)( )
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a1、末速度大小为v1，运动时间为t1， 有 vF21－合v＝20＝F2a－1l1 F②f＝ma1 ① v1＝a1t1③ 注意到v0＝0，Ff＝0.1mg，代入已知数据可得 a1＝5.0 m/s2，v1＝40 m/s，t1＝8.0 s④ 飞机在倾斜跑道上运动时，沿倾斜跑道受到推力、阻力与重
图9
(1)当A受到与水平方向成θ＝37°斜向下的推力F1＝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 间的动摩擦因数μ； (2)若用A对倾角θ＝37°的斜壁进行打磨，当对A加竖直向上 推解力析F2＝(1)6A0恰N好时在，水则平磨地石面A从上静做止匀开速始直沿线斜运壁动向，上滑运动动摩2擦m力(斜等 即壁于F推长f＝力>F21c的oms水θ)时＝平4的0分N速,μ力＝度，FF大Nf ＝小mg为＋FF多f1sin少θ＝？0.5