高考物理 牛顿第二定律 两类动力学问题
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剪断细线前,对物块A分析,可得弹簧的弹力F弹=mg sin 30°= mg,
1 剪断细线的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,仍为F弹= mg,细线对B的拉力消 2
1 2
失,对A、B组成的系统,由牛顿第二定律可得3mg sin 30°-F弹=3ma,解得加速 度为a=
g ，即A和B的加速度均为 ,故选B。 3
v t
是加速度的决定
考点二
栏目索引
考点二
1.力学中的几个模型
轻绳 质量大小 0
牛顿第二定律的瞬时性
弹性绳 0 拉伸形变
轻弹簧 0 拉伸形变、 压缩形变
轻杆 0 拉伸形变、压缩 形变、弯曲形变
受外力作用时 拉伸形变 形变的种类
受外力作用时 微小,可忽略
形变量大小 弹力方向
较大,不可忽略 较大,不可忽略
考点一
栏目索引
答案 BC 由题意知,此恒力即质点所受合外力,若原速度方向与该恒 力方向在一条直线上,则质点做匀变速直线运动,质点单位时间内速率 的变化量总是不变的;原速度方向与该恒力方向不在一条直线上时,则 质点做匀变速曲线运动,速度方向与恒力方向间的夹角逐渐减小,质点 单位时间内速度的变化量是不变的,但速率的变化量是变化的,A、D项 错误,B项正确;由牛顿第二定律可知,质点加速度的方向总与该恒力方
栏目索引
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
总纲目录
栏目索引
总纲目录
考点一
考点二 考点三 加油小站
对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律的瞬时性 两类动力学问题
考点一
栏目索引
考点一
1.牛顿第二定律
对牛顿第二定律的理解
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成① 正比 ,跟它的质量成
② 反比 ,加速度的方向跟作用力的方向③ 相同 。 (2)表达式:F=ma。
微小,可忽略
沿着绳,指向绳 沿着绳,指向绳 沿着弹簧,指向弹簧恢复 既可沿着杆,也可 收缩的方向 收缩的方向 不能突变 原长的方向 不能突变 跟杆成任意角度 可以突变
弹力大小 变化情况
可以突变
考点二
栏目索引
2.求解瞬时加速度的一般思路
考点二
栏目索引
例2 (2017山东临沂检测)如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,物块A、B
D.弹簧压缩量最大时,木块的加速度为零
考点一
栏目索引
答案 BC 木块接触弹簧后继续向右运动,弹簧弹力逐渐增大,开始时 恒力F大于弹簧弹力,合外力方向水平向右,与木块的速度方向相同,木 块的速度不断增大;当弹簧弹力增大到与恒力F相等时,合力为零,速度 增大到最大值,A项错误,B、C项正确;之后木块由于惯性继续向右运动, 此时合力方向与速度方向相反,木块的速度逐渐减小到零,此时弹簧的 压缩量最大,弹簧弹力大于恒力F,加速度不为零,D项错误。
考点一
栏目索引
牛顿第二定律的五个特性
考点一
栏目索引
例1 (2017山东日照调研)(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 ( BC )
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.当恒力F等于弹簧弹力时,木块的速度最大
(3)适用范围
a.牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面④ 静止 或做⑤ 匀 速直线运动 的参考系。 b.牛顿第二定律只适用于⑥ 宏观 物体(相对于分子、原子等)、⑦ 低速 运动(远小于光速)的情况。
考点一
栏目索引
2.力学单位制 (1)单位制:⑧ 基本 单位和⑨ 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。基本物理量共有七个,其中力学范围内有 三个,它们是⑩ 长度 、 质量 、 时间 ,它们的单位分别是 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
考点一
栏目索引
变式1 (2016课标Ⅰ,18,6分)(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施 加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( BC ) 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
单位。
考点一
栏目索引
3.做一做:在国际单位制(简称SI)中,力学和电学范围内的基本单位有:m (米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)用上述基本单位可 表示为 ( B ) A.m2· kg· s-4· A-1 C.m2· kg· s-2· A-1
B.m2· kg· s-3· A-1 D.m2· kg· s-1· A-1
考点二
栏目索引
变式2 (2015海南单科,8,5分)(多选)如图,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, ( AC )
A.a1=3g C.Δl1=2Δl2 B.a1=0 D.Δl1=Δl2
考点二
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答案 AC 剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线中的拉力为T=3mg。在 剪断细线的瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线 之前相同,则将细线剪断瞬间,对a隔离进行受力分析,由牛顿第二定律可得 3mg=ma1,得a1=3g,A正确,B错误。由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,所以 Δl1=2Δl2,C正确,D错误。
向相同,C项正确。
考点一
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方法技巧 合力、加速度、速度间的决定关系 (1)不管速度是大是小或是零,只要合力不为零,物体就有加速度。 (2)a= 是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;a= 式,m一定时a∝F,F一定时a∝ 。 (3)合力方向与速度方向同向时,物体做加速运动;合力方向与速度方向反向 时,物体做减速运动。
质量分别为 m 和 2 m , 物块 A 静止在轻弹簧上面 , 物块 B 用细线与斜面顶端 相连 ,A、B紧挨在一起,但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g。某时刻
把细线剪断,在剪断细线的瞬间,下列说法正确的是( B )
A.物块A的加速度为0 C.物块B的加速度为0
g B.物块A的加速度为 3
D.物块B的加速度为
1 剪断细线的瞬间,弹簧的弹力来不及改变,仍为F弹= mg,细线对B的拉力消 2
1 2
失,对A、B组成的系统,由牛顿第二定律可得3mg sin 30°-F弹=3ma,解得加速 度为a=
g ，即A和B的加速度均为 ,故选B。 3
v t
是加速度的决定
考点二
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考点二
1.力学中的几个模型
轻绳 质量大小 0
牛顿第二定律的瞬时性
弹性绳 0 拉伸形变
轻弹簧 0 拉伸形变、 压缩形变
轻杆 0 拉伸形变、压缩 形变、弯曲形变
受外力作用时 拉伸形变 形变的种类
受外力作用时 微小,可忽略
形变量大小 弹力方向
较大,不可忽略 较大,不可忽略
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答案 BC 由题意知,此恒力即质点所受合外力,若原速度方向与该恒 力方向在一条直线上,则质点做匀变速直线运动,质点单位时间内速率 的变化量总是不变的;原速度方向与该恒力方向不在一条直线上时,则 质点做匀变速曲线运动,速度方向与恒力方向间的夹角逐渐减小,质点 单位时间内速度的变化量是不变的,但速率的变化量是变化的,A、D项 错误,B项正确;由牛顿第二定律可知,质点加速度的方向总与该恒力方
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牛顿第二定律的瞬时性 两类动力学问题
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考点一
1.牛顿第二定律
对牛顿第二定律的理解
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成① 正比 ,跟它的质量成
② 反比 ,加速度的方向跟作用力的方向③ 相同 。 (2)表达式:F=ma。
微小,可忽略
沿着绳,指向绳 沿着绳,指向绳 沿着弹簧,指向弹簧恢复 既可沿着杆,也可 收缩的方向 收缩的方向 不能突变 原长的方向 不能突变 跟杆成任意角度 可以突变
弹力大小 变化情况
可以突变
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2.求解瞬时加速度的一般思路
考点二
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例2 (2017山东临沂检测)如图所示,在倾角θ=30°的光滑斜面上,物块A、B
D.弹簧压缩量最大时,木块的加速度为零
考点一
栏目索引
答案 BC 木块接触弹簧后继续向右运动,弹簧弹力逐渐增大,开始时 恒力F大于弹簧弹力,合外力方向水平向右,与木块的速度方向相同,木 块的速度不断增大;当弹簧弹力增大到与恒力F相等时,合力为零,速度 增大到最大值,A项错误,B、C项正确;之后木块由于惯性继续向右运动, 此时合力方向与速度方向相反,木块的速度逐渐减小到零,此时弹簧的 压缩量最大,弹簧弹力大于恒力F,加速度不为零,D项错误。
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牛顿第二定律的五个特性
考点一
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例1 (2017山东日照调研)(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 ( BC )
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.当恒力F等于弹簧弹力时,木块的速度最大
(3)适用范围
a.牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面④ 静止 或做⑤ 匀 速直线运动 的参考系。 b.牛顿第二定律只适用于⑥ 宏观 物体(相对于分子、原子等)、⑦ 低速 运动(远小于光速)的情况。
考点一
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2.力学单位制 (1)单位制:⑧ 基本 单位和⑨ 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。基本物理量共有七个,其中力学范围内有 三个,它们是⑩ 长度 、 质量 、 时间 ,它们的单位分别是 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
考点一
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变式1 (2016课标Ⅰ,18,6分)(多选)一质点做匀速直线运动。现对其施 加一恒力,且原来作用在质点上的力不发生改变,则( BC ) 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
单位。
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3.做一做:在国际单位制(简称SI)中,力学和电学范围内的基本单位有:m (米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。导出单位V(伏特)用上述基本单位可 表示为 ( B ) A.m2· kg· s-4· A-1 C.m2· kg· s-2· A-1
B.m2· kg· s-3· A-1 D.m2· kg· s-1· A-1
考点二
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变式2 (2015海南单科,8,5分)(多选)如图,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, ( AC )
A.a1=3g C.Δl1=2Δl2 B.a1=0 D.Δl1=Δl2
考点二
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答案 AC 剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线中的拉力为T=3mg。在 剪断细线的瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线 之前相同,则将细线剪断瞬间,对a隔离进行受力分析,由牛顿第二定律可得 3mg=ma1,得a1=3g,A正确,B错误。由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,所以 Δl1=2Δl2,C正确,D错误。
向相同,C项正确。
考点一
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方法技巧 合力、加速度、速度间的决定关系 (1)不管速度是大是小或是零,只要合力不为零,物体就有加速度。 (2)a= 是加速度的定义式,a与Δv、Δt无必然联系;a= 式,m一定时a∝F,F一定时a∝ 。 (3)合力方向与速度方向同向时,物体做加速运动;合力方向与速度方向反向 时,物体做减速运动。
质量分别为 m 和 2 m , 物块 A 静止在轻弹簧上面 , 物块 B 用细线与斜面顶端 相连 ,A、B紧挨在一起,但A、B之间无弹力。已知重力加速度为g。某时刻
把细线剪断,在剪断细线的瞬间,下列说法正确的是( B )
A.物块A的加速度为0 C.物块B的加速度为0
g B.物块A的加速度为 3
D.物块B的加速度为