物理第三章 牛顿运动定律 第8讲 牛顿第二定律 两类动力学问题.ppt

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1、牛顿运动定律第第 三三 章章第第8 8讲牛顿第二定律两类动力学问题讲牛顿第二定律两类动力学问题考纲要求考情分析命题趋势1.对牛顿第二定律的理解2对牛顿第二定律瞬时性的考查3动力学两类基本问题2015全国卷，202014全国卷，172014全国卷，242014全国卷，242013全国卷，142013全国卷，25高考命题中有关本节内容的题型比较灵活，有选择题、计算题高考试题往往综合牛顿运动定律和运动学规律进行考查，要深刻理解牛顿第二定律的确切含义，会利用牛顿第二定律处理动力学两类基本问题.栏目导航板板 块块 一一板板 块块 二二板板 块块 三三板板 块块 四四1牛顿第二定律(1)内容：物体加速度的

2、大小跟它受到的作用力成_，跟它的质量成_加速度的方向与_相同(2)表达式：_，F与a具有瞬时对应关系考点牛顿第二定律两类动力学问题正比正比 反比反比 作用力的方向作用力的方向 Fma (3)适用范围：(1)牛顿第二定律只适用于_(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_(相对于分子、原子)、_(远小于光速)的情况惯惯性参考系性参考系 宏宏观观物体物体 低速运低速运动动 2动力学两类基本问题(1)动力学两类基本问题已知受力情况，求物体的_情况已知运动情况，求物体的_情况(2)解决两类基本问题的方法：以_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：

3、运运动动 受力受力 加速度加速度 1请判断下列表述是否正确，对不正确的表述，请说明原因(1)物体加速度的方向与所受合外力的方向可以不同()解析：由Fma可知，加速度a的方向与合外力F的方向一定相同(2)对静止在光滑水平面上的物体施加一水平力，当力刚开始作用瞬间，物体立即获得加速度()(3)物体由于做加速运动，所以才受合外力作用()解析：物体由于受合外力作用才做加速运动(4)物体所受合外力变小，物体的速度一定变小()解析：虽然物体合外力变小，但只要合外力与速度方向相同，物体速度将增加(5)物体所受合外力大，其加速度就一定大()解析：物体的加速度由物体所受合外力、物体的质量共同决定的(6)牛顿第二

4、定律适用于一切运动情况()解析：牛顿运动定律只适用于惯性参考系、低速运动的情况(7)单位“牛顿”是基本单位()解析：“牛顿”是导出单位，1 N1 kgm/s22(2017宁夏银川质检)下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是()由Fma可知，物体受到的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比由mF/a可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动的加速度成反比由aF/m可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比由mF/a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而求得ABCD解析：物体的质量与物体本身所含物质的多少有关，与物体所受的合外力F和加速度

5、a无关，故错误；物体受到的合力的大小由施力物体决定，故错误C3(多选)(2016安徽阜阳摸底)如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是()A向右做加速运动 B向右做减速运动C向左做加速运动 D向左做减速运动解析：由于小球与小车相对静止，故小球与小车具有相同的加速度而小球所受合力即为弹簧的弹力，已知弹簧处于压缩状态，故小球受到的合力方向向右，由牛顿第二定律可知其加速度方向亦向右，但不能确定其速度方向，若小车向右运动，加速度方向也向右，加速度与速

6、度方向相同，则小车做加速运动；若小车向左运动，而加速度方向向右，加速度方向与速度方向相反，则小车做减速运动，故A、D两项正确AD1牛顿第二定律(1)表达式为Fma.(2)理解：其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时消失、同时变化一牛顿第二定律的瞬时性2两类模型(1)刚性绳(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，不需要形变恢复时间(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C 求解瞬时加速度应抓住“两点”(1)物体的受力情

7、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过程的积累，不会发生突变二动力学两类基本问题动力学两类基本问题的解题思路解决两类动力学问题的两个关键点(1)把握“两个分析”、“一个桥梁”两个分析：物体的受力情况分析和运动过程分析一个桥梁：加速度是联系物体运动和受力的桥梁(2)寻找多过程运动问题中各过程间的相互联系如第一个过程的末速度就是下一个过程的初速度，画图找出各过程的位移之间的联系1水平传送带模型三传送带模型ACD 解析：要判断传送带对物体的做功情况需分析物体所受摩擦力的可能方向如何判断摩擦力的方向呢？要比

8、较物体刚滑上传送带时的速度与传送带速度的大小关系设传送带速度大小为v1，物体刚滑上传送带时的速度大小为v2.当v1v2时，物体随传送带一起匀速运动，故传送带与物体之间不存在摩擦力，即传送带对物体始终不做功，A选项正确；当v1v2时，物体相对传送带向左运动，物体受到的滑动摩擦力方向向右，则物体先做匀加速运动直到速度达到v1再做匀速运动，故传送带对物体先做正功后不做功，C选项正确2倾斜传送带模型例4(2016贵州六校联考)如图所示，传送带足够长，与水平面间的夹角37，并以v10 m/s的速率逆时针匀速转动着，在传送带的A端轻轻地放一个质量为m1 kg的小物体，若已知物体与传送带之间的动摩擦因数0.

9、5，(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)则下列有关说法正确的是()A小物体运动1 s后，受摩擦力的大小不适用公式FFNB小物体运动1 s后加速度大小为2 m/s2C在放上小物体的第1 s内，系统产生50 J的热量D在放上小物体的第1 s内，至少给系统提供能量70 J才能维持传送带匀速转动B1如图所示，在水平向右做匀加速直线运动的平板车上有一圆柱体，其质量为m，且与竖直挡板及斜面间均无摩擦当车的加速度a突然增大时，斜面对圆柱体的弹力F1和挡板对圆柱体的弹力F2的变化情况是(斜面倾角为)()AF1增大，F2不变BF1增大，F2增大CF1不变，F2增大DF1不变，F2减小解析

10、：对圆柱体受力分析，沿水平方向和竖直方向建坐标系，分别根据平衡条件和牛顿第二定律得F1cos G，F2F1sin ma，故随着加速度的增大，F1不变，F2增大，选项C正确，ABD错误CB C 例1(2017浙江宁波一模6分)如图所示，弹簧左端固定、右端自由伸长到O点并系住物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果物体受到的阻力恒定，则()A物体从A到O先加速运动后减速运动B物体从A到O加速运动，从O到B减速运动C物体运动到O点时所受合力为零D物体从A到O的运动过程中加速度逐渐减小答题送检来自阅卷名师报告错误致错原因扣分BCD受力分析时漏掉了摩擦力而仅从水平方向上的弹簧弹力

11、加以分析，误认为弹簧弹力即为物块所受合外力，则加速度先指向O点，加速运动；之后加速度反向，做减速运动.6规范答题 解析 物体从A到O的运动过程中，弹力方向向右，初始阶段弹力大于阻力，合力方向向右，随着物体向右运动，弹力逐渐减小，合力逐渐减小，由牛顿第二定律可知，此阶段物体的加速度向右且逐渐减小，由于加速度与速度的方向相同，物体的速度逐渐增大，所以初始阶段物体向右做加速度逐渐减小的加速运动当物体向右运动至AO间某点(设为O)时，弹力减小到与阻力大小相等，物体所受合力为零，加速度为零，速度达最大此后，随着物体继续向右运动，弹力逐渐减小，阻力大于弹力，合力方向变为向左，至O点时弹力减小到零，此后弹力

12、向左且逐渐增大，所以物体离开O点(加速度为零，速度最大)后的合力方向向左且合力逐渐增大，由牛顿第二定律可知，此阶段的物体的加速度向左且逐渐增大由于加速度与速度的方向相反，物体做加速度逐渐增大的减速运动故正确答案为A答案 A1如右图所示，一根轻弹簧竖直立在水平地面上，下端固定一小球从高处自由下落，落到弹簧上端，将弹簧压缩至最低点能正确反映上述过程中小球的加速度的大小随下降位移x变化关系的图象可能是下图中的()A2(2016福建福州模拟)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角，实验测得x与斜面倾角的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象求：(1)物体的初速度v0；(2)物体与斜面间的动摩擦因数；(3)取不同的倾角，物体在斜面上能达到的位移x的最小值xmin.课时达标