高考物理一轮复习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课件新人教版

簧的弹力 mgsin θ 和重力作用,根据力的合成特点可以知道此二力的
合力为 mgcos θ,故其瞬时加速度为 3g;而对 B 受力分析可以知道,完 全失A.重12g瞬、间g ,B 受B到.g弹、簧12g的作用总C.和232g细、线0上的D上. 23弹g、力g相等(此二力的 合力为 0),则此时 B 的合力就是其重力,所以 B 的瞬时加速度为 g,所关闭 以D D 正确。
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核心素养
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必备知识
关键能力
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核心素养
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命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
即学即练
3.(2017·天津一中月考)如图所示,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间固定一个轻 关闭 细杆线,B被、烧C间断由的一瞬轻间质,以细A线、连B接整。体倾为角研为究θ对的象光,滑弹斜簧面弹固力定不在变地,细面线上拉, 力 定 组弹 烧突 律 成簧 断变 得 的、 的为 系m轻 瞬统 g0杆 间s,i为合n,与下θ研力细=列究 m不线说a对为,均解法象平0得正,,加烧行确a速断 =于的g度细斜s是in不线面(θ为前,,初方,0始A向),故 、系向BA统下、错处,C故误于静B;静对止错止球,误 处状C;于以态,由平,A细牛衡、线顿状B被第、态二C,
(2)牛顿第二定律只适用于 宏观 物体(相对于分子、原子等)、 低速 运动(远小于光速)的情况。
二、两类动力学问题
1.已知物体的受力情况,求物体的 运动情况 。 2.已知物体的运动情况,求物体的 受力情况 。
知识梳理 考点自诊
必备知识
关键能力
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核心素养
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三、力学单位制
1.单位制:由 基本 单位和 导出 单位一起组成了单位制。 2.基本单位:基本物理量的单位。基本物理量共七个,其中力学
关闭
小球到达最低点时,受弹力大于本身的重力,物体向上做加速运动,速度增
加,当重力与弹力相等时达最大速度,然后物体做减速运动,速度减小,到达
最高点的速度为零,故A错误,B正确;开始时弹力大于重力,随着高度增加,
弹力减小,加速度减小;当弹力与重力相等时加速度为零,此后弹力小于重
力,A并.速且度弹一力越直来变越小小直,物到体零受到的合力越来越大,加速度增大,当物体脱离
关闭
当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1,则F-mgsin θ-μmgcos
θ=ma1;保持力的方向不变,大小变为2F时,物体的加速度为a2,2F-mgsin θ-
μmgcos θ=ma2;可见a2>2a1;综上本题选D。
关闭
D
解析 答案
必备知识 命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
关键能力
有三个,是 长度 、 质量 、 时间 ,单位分别是 米 、 千 克 、秒 。
3.导出单位:由基本物理量根据 物理关系 推导出来的其他物
理量的单位。
必备知识
关键能力
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核心素养
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知识梳理 考点自诊
1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是( )
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比 B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度 C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比 D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平
车一起向右做匀加速运动,加速度沿OD方向,所以合外力沿OD方向,D选
项正确。
关闭
D
解析 答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
2.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小
为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为2F时,物体 的加速度为a2,则( ) A.a1=a2 B.a1<a2<2a1 C.a2=2a1 D.a2>2a1
3
D.推力 F 的大小为 4 N
解析 答案
必备知识 命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
关键能力
对牛顿第二定律的理解
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核心素养
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必备知识
关键能力
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核心素养
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命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
例1(2018·广西钦州开发区月考)如图所示,一个小球自由下落到 将弹簧压缩到最短后开始竖直向上反弹,从开始反弹至小球到达最 高点,小球的速度和加速度的变化情况为( )
夹角为30°,质量为0.3 kg的小物块静止在A点,现有一沿斜面向上的
恒定推力F作用在小物块上,作用一段时间后撤去推力F,小物块能
达到的最高位置为C点,小物块从A到C的v-t图象如图乙所示,g取10
m/s2,则下列说法正确的是( )
关闭
当撤去外力 F 后,物块在滑动摩擦力作用下做匀减速直线运动,由 v-t
B
2
为研究对象,由牛顿第二定
律DBC..得CA球、F的BT-之m加g间速sin杆度θ的=沿m拉斜a,力面解大向得小下F为T,大=2232小mmgg为ss
关闭
D.A、B两个小球的加速度均沿斜面向上,大小均为
1 2
gsin解θ析
答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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必备知识 命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
关键能力
抓住“两关键”、遵循“四步骤” (1)分析瞬时加速度的“两个关键”: ①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。 ②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。 (2)“四个步骤”: 第一步:分析原来物体的受力情况。 第二步:分析物体在突变时的受力情况。 第三步:由牛顿第二定律列方程。 第四步:求出瞬时加速度,并讨论其合理性。
命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
所受D.的以阻5 力m/是s匀随着速速上度升的时增所大受而空增气大阻的力,气大球小在加为速23运0 动N 过程中加速度逐
渐减小,所以选项B、C错误;当气球匀速运动时,由F=Ff+mg得,空气阻力
大小为230 N,选项D正确。
关闭
AD
解析 答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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知识梳理 考点自诊
4.(2017·江苏苏州检测)关于力学单位制的说法正确的是
必备知识
关键能力
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核心素养
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命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
即学即练 1.(2016·上海卷)如图,顶端固定着小球的直杆固定在小车上,当小车 向右做匀加速运动时,小球所受合外力的方向沿图中的( )
A.OA方向 B.OB方向
关闭
根C.据OC牛方顿向第二定律D,.物OD体方所向受的合外力方向和加速度方向相同,小球随小
第2节 牛顿第二定律 两类动力学问题
必备知识
关键能力
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核心素养
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一、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。 3.适用范围
(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面 静止 或 匀速直线运动 的参考系。
解析 答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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3.(多选)如图所示,总质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖 直上升时的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m后,以5 m/s
的速度向上匀速运动。若离开地面后热气球所受浮力保持不变, 关闭
热上气升球过刚程开中始热竖气直球上总升质时量,只不受变到重,重力力和加空速气度的浮g取力1作0 用m/,由s2牛。顿关第于二热定气
上升的升降机上,质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着,B
的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上,斜面的倾
角为30°,当升降机突然处于完全失重状态时,则此瞬时A、B两物体
的瞬时加速度大小分别为(重力加速度为g)( )
关闭
由平衡状态时的受力特点可以知道,A 受到弹簧的作用力大小为
mgsin θ,因为失重时 A 物体本身重力不变,故在此瞬间,A 同时受到弹
球,下列说法正确的是( )
律FA.-m所g=受m浮a得力,受大到小的为浮4力8F3=04N830 N,选项A正确;气球在上升的过程中受 到的B.浮加力速和上重升力过保程持中不所变受,如空果气空阻气阻力力保也持保不持变不变,气球将一直匀加速 上升C.,从不地可能面匀开速始运上动升,所10以s气后球的受速到度的大阻力小是为变5 化m/的s,而且在匀速运动前,
合力为零,弹簧的弹力 Ff=3mgsin θ,烧断细线的瞬间,由于弹簧弹力
不能突变,弹簧弹力不变,以 A、B 为研究对象,由牛顿第二定律得
3mgsin θ-2mgsin θ=2ma,则 B 的加速度 a=1gsin θ,故 D 正确;由 D 选
项A.解A球析的可受知力,B情的况加未速变度,加为速a=度1g为sin零θ,以
()
A.kg、m/s、N是导出单位
B.kg、m、J是基本单位
C.在国际单位制中,质量的基本单位是kg,也可以是g
关闭
kg是D.质只量有的在单国位际,它单是位基制本中单,位牛,所顿以第A二错定误律;国的际表单达位式制规才定是了F=七ma个基本
物理量,分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质
关闭
剪断细线前,对BC整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故
FT=2mg;再对物体A受力分析,受到重力、细线拉力和弹簧的拉力;剪断细 线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物体B受到的力的合
力等于2mg,向下,物体A受到的合力为2mg,向上,物体C受到的力不变,合力
为零,故物体B有向下的2g的加速度,物体A具有2g的向上的加速度,物体C
弹簧B.速后加度速先度变为大g,,然保持后不变变小,故直C到、为D错零误。
关闭
B C.加速度一直变小,方向向上
D.加速度先变小后一直变大
解析 答案
必备知识 命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
关键能力
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核心素养
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思维点拨解决本题的关键知道加速度方向与合力方向相同,要注 意弹簧的弹力随形变量的变化而变化,明确力和运动间的关系;知 道当加速度方向与速度方向相同时,速度增大,当加速度方向与速 度方向相反时,速度减小。
方向加速度大小与其质量成反比
关闭
有力就立即产生加速度,所以选项B错误;根据牛顿第二定律的分析可知,
选项A错误,选项D正确;物体的加速度大小决定于物体所受的合外力的大
小,所以选项C错误。
关闭
D
解析 答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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知识梳理 考点自诊
2.(2018·河南鹤壁段考)如图所示,表面光滑的斜面体固定在匀速
用牛顿第二定律求解瞬时加速度
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核心素养
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必备知识
关键能力
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核心素养
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命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
例2如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B 与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突 然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下 为正)( )
图象可求得物块在斜面上加速和减速两个过程中的加速度分别为
a1=130 m/s2,a2=10 m/s2,物块加速时加速度是减速时加速度的13,故 B
项正确;在匀减速直线运动过程中,由牛顿第二定律知 mgsin
3300° °AB..+,小 小因μm物 物此g块 块小co到 加物s 3速块C0°时到点=的达后m加a将C2,点速沿μ=后度斜33将是面,故静减下C止速滑正在时确斜加;面由速上于度,的故mg13选sin项3A0°错=误μm;在gc匀os加关闭 速BC运CD.动小阶物段块与F-斜mg面sin间3的0°动-μ摩m擦gc因os数30为°=3ma1,F=4 N,故 D 项正确。
的量,它们在国际单位制中的单位称为基本单位,J是导出单位,B错误;g也
是质量的单位,但它不是质量在国际单位制中的基本单位,所以C错误;牛
顿第二定律的表达式F=ma,是在其中的物理量都取国际单位制中的单位
时得出的,所以D正确。
关闭
D
解析 答案
必备知识
关键能力
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核心素养
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知识梳理 考点自诊
5.(多选)(2017·山东寿光检测)如图甲所示,粗糙斜面与水平面的
的加A.-速g、度为2g零、。0 故选B。B.-2g、2g、0
关闭
B C.-2g、2g、g D.-2g、g、g
解析 答案
必备知识 命题点一 命题点二 命题点三 命题点四
关键能力
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核心素养
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思维点拨剪断细线前对A、B和C整体物体分别受力分析,根据平 衡条件求出细线的弹力,剪断细线后,再分别对A、B和C整体受力 分析,求解出合力并运用牛顿第二定律求解加速度。注意绳或线类、 弹簧或橡皮条类模型力的特点。