2021版新高考物理人教版一轮课件：3.2 牛顿第二定律 两类动力学问题

世纪
【通型通法】 1.题型特征：分析速度、加速度、合外力特点。 2.思维导引：
瞬时速度
加速度
合外力
【解析】选C。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加速度的大小，同一物体 所受合外力越大，加速度一定也越大，故选项C正确。
【多维训练】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某一定值时，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，物体水平加速度大小与 其质量成反比 【解析】选D。加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积无必然关系，A错误； 合力与加速度是同时产生的，B错误；物体加速度的大小与其所受合力的大小 成正比，C错误；根据加速度的独立性，D项正确。
二、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。力学中的基本量有三个，它们分别是 _质__量__、_长__度__和_时__间__，它们的国际单位分别是_k_g_、_m_和_s_。 3.导出单位：由_基__本__单__位__根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
考点二 动力学的两类基本问题 【题型1】已知受力情况求运动情况 【典例2】(2020年山东新高考模拟)如图甲所示,在高速公路的连续下坡路段 通常会设置避险车道,供发生紧急情况的车辆避险使用,本题中避险车道是主 车道旁的一段上坡路面。一辆货车在行驶过程中刹车失灵,以v0=90 km/h的速 度驶入避险车道,如图乙所示。设货车进入避险车道后牵引力为零,货车与路 面间的动摩擦因数μ=0.30,取重力加速度大小g=10 m/s2。世纪金榜导学号
【解析】(1)当货车在避险车道停下后,有
fm≥mgsinθ 货车所受的最大摩擦力fm=μN=μmgcosθ 联立可解得tanθ≤0.30
(2)货车在避险车道上行驶时
a= mgsin mgcos =5.51 m/s2
m
货车的初速度
v0=25 m/s则货车在避险车道上行驶的最大距离为x=
v
2 0
≈57
受力情况求物体的_运__动__情__况__。 第二类：已知_运__动__情__况__求物体的_受__力__情__况__。
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__第__ _二__定__律__列方程求解。 3.图例：
A. asin B. acos
g acos
g asin
考点一 对牛顿第二定律的理解 【典例1】下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是 金榜导学号( ) 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很大
【情境辨析】 让一个孩子推动光滑水平面上很重的一个箱子。
(1)因为孩子力气较小，所以箱子可能不动。 ( × ) (2)孩子对箱子施力，然后产生了加速度，加速度的产生滞后于力的作用。 ( ×) (3)箱子加速度的方向一定与合外力方向相同。 ( √ ) (4)箱子的质量与箱子的加速度成反比。 ( × ) (5)若孩子的推力逐渐减小，则箱子做减速运动。( × ) (6)孩子停止用力，则箱子立刻停下来。 ( × )
(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 sin15°=0.26,cos15°=0.97,结果保留2位有效数字)
比 B.由m= F 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比
a
C.由a= F 可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比
m
D.由m= F 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出
a
【解析】选C、D。牛顿第二定律的表达式F=ma表明了各物理量之间的数量关系， 即已知两个量，可求第三个量。但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无 关，作用在物体上的合力，是由和它相互作用的其他物体作用产生的，与物体 的质量和加速度无关。故排除A、B，选C、D。
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
内容索引
必备知识·自主学习 关键能力·题型突破
【知识建构】 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 度的方向与_作__用__力__方向相同。 2.表达式：F=_m_a_。
3.适用范围： (1)只适用于_惯__性__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_宏__观__物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 4.图例：
【技法荟萃】 1.牛顿第二定律的性质：
2.动力学中三个决定关系： (1)力与物体的质量决定加速度。 (2)加速度与时间决定速度变化量。 (3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质。
【加固训练】
(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解正确的是
()
A.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反
m
2a
答案:(1)tanθ≤0.30 (2)57 m
【题型二】已知运动情况求受力情况 【典例3】如图，载货车厢通过悬臂固定在缆绳上，缆绳与水平方向夹角为θ， 当缆绳带动车厢以加速度a斜向上做匀加速运动时，货物在车厢中与车厢相对 静止，则货物与车厢间的动摩擦因数至少为(假设最大静摩擦力等于滑动摩擦 力，重力加速度为g) 世纪金榜导学号( )