(浙江选考)2020版高考物理总复习第三章2第2节牛顿第二定律两类动力学问题课件

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【题组过关】 考向 1 力与运动的关系 1.(多选)如图所示,一木块在光滑水平 面上受一恒力 F 作用,前方固定一足够 长的弹簧,则当木块接触弹簧后( ) A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍可增大 C.当 F 等于弹簧弹力时,木块速度最大 D.弹簧压缩量最大时,木块加速度为零
解析:选 BC.木块接触弹簧后向右运动,弹力逐渐增大,开始 时恒力 F 大于弹簧弹力,合外力方向水平向右,与木块速度方 向相同,木块速度不断增大,A 项错误,B 项正确;当弹力增 大到与恒力 F 相等时,合力为零,速度增大到最大值,C 项正 确;之后木块由于惯性继续向右运动,但合力方向与速度方向 相反,木块速度逐渐减小到零,此时,弹力大于恒力 F,加速 度大于零,D 项错误.
考向 2 牛顿运动定律的瞬时性 2.如图甲所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1、L2 的 两根细线上,L1 的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 θ, L2 水平拉直,物体处于平衡状态.
(1)现将线 L2 剪断,求剪断 L2 的瞬间物体的加速度. (2)若将图甲中的细线 L1 换成长度相同(接 m 后),质量不计的轻 弹簧,如图乙所示,其他条件不变,求剪断 L2 的瞬间物体的加 速度.
第三章 牛顿运动定律
第 2 节 牛顿第二定律 两类动力学问题
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=_m__a_.
3.“五个”性质
同向性
公式 F 合=ma 是矢量式,任一时刻,F 合与 a__同__向__
2.解决两类基本问题的方法 以_加__速__度___为“桥梁”,由_运__动__学__公__式___和___牛__顿__运__动__定__律_____ 列方程求解,具体逻辑关系如图:
三、力学单位制 1.单位制:由__基__本__单__位____和__导__出__单__位____组成. 2.基本单位:___基__本__量_____的单位.力学中的基本量有三个, 它们分别是_质__量___、__时__间__、_长__度___,它们的国际单位分别是 _千__克___、__秒____、___米___. 3.导出单位:由___基__本__量_____根据物理关系推导出的其他物理
4.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、两类动力学问题 1.两类动力学问题 (1)已知受力情况求物体的__运__动__情__况____. (2)已知运动情况求物体的__受__力__情__况____.
A.a1=a2=a3=a4=0 B.a1=a2=a3=a4=g C.a1=a2=g,a3=0,a4=m+MMg D.a1=g,a2=m+MMg,a3=0,a4=m+MMg
[解析] 在抽出木板的瞬时,物块 1、2 与刚性轻杆接触处的形 变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定 律知 a1=a2=g;而物块 3、4 间的轻弹簧的形变还来不及改变, 此时弹簧对物块 3 向上的弹力大小和对物块 4 向下的弹力大小 仍为 mg,因此物块 3 满足 mg=F,a3=0;由牛顿第二定律得 物块 4 满足 a4=F+MMg=M+ M mg,所以 C 正确. [答案] C
量的单位.
4.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位
物理量名称 物理量符号 单位名称
单位符号
长度
l

m
质量
m
千克
kg
时间
t

s
电流
I
安[培]
A
热力学温度
T
开[尔文]
K
物质的量
n
摩[尔]
mol
发光强度
IV
坎[德拉]
cd
牛顿第二定律的基本应用 【知识提炼】 1.求解思路:求解物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确 该时刻物体的受力情况或运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬 时加速度. 2.牛顿第二定律瞬时性的“两类”模型 (1)刚性绳(轻杆或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的 物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形 Nhomakorabea恢复时 间.
瞬时性
a 与 F 合对应同一时刻,即 a 为某时刻的加速 度时,F 合为该时刻物体所受____合__外__力____
因果性
F 合是产生 a 的原因,物体具有加速度是因为 物体受到了力
同一性 独立性
F 合=ma 中,F 合、m、a 对应同一物体或同一 系统,各量统一使用__国__际__单位 (1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速 度都遵从牛顿第二定律 (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速 度的矢量和
【典题例析】 (2019·余姚质检)如图所示,物块 1、2 间用刚性轻质杆连接,物块 3、4 间用轻质弹簧相连,物块 1、3 质量为 m, 物块 2、4 质量为 M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上, 并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后 的瞬间,物块 1、2、3、4 的加速度大小分别为 a1、a2、a3、a4. 重力加速度大小为 g,则有( )
解析:(1)细线 L2 被剪断的瞬间,因细线 L2 对物体的弹力突然 消失,而引起 L1 上的张力发生突变,使物体的受力情况改变, 瞬时加速度垂直 L1 斜向下方,大小为 a=gsin θ.
(2)当细线 L2 被剪断时,细线 L2 对物体的弹力突然消失,而弹 簧的形变还来不及变化(变化要有一个过程,不能突变),因而 弹簧的弹力不变,它与重力的合力与细线 L2 对物体的弹力是一 对平衡力,等大反向,所以细线 L2 被剪断的瞬间,物体加速度 的大小为 a=gtan θ,方向水平向右. 答案:(1)gsin θ,方向垂直于 L1 斜向下方 (2)gtan θ,方向水平向右
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或 橡皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时 性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变. 3.在求解瞬时加速度时应注意的问题 (1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生 变化时,需要重新进行受力分析和运动分析. (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.
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