202X屆高考物理總復(fù)習(xí)第三單元牛頓運(yùn)動(dòng)定律課時(shí)2牛頓第二定律兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題課件

1、2020新亮劍高考總復(fù)習(xí) 第三單元牛頓運(yùn)動(dòng)定律磨劍：課前自學(xué)真題體驗(yàn)素養(yǎng)達(dá)成知識(shí)清單考點(diǎn)巧講 悟劍：課堂精講課時(shí)2 牛頓第二定律 兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題知識(shí)清單必備知識(shí)1.牛頓第二定律 (1)內(nèi)容:物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。(2)關(guān)系式:F=ma。(3)適用范圍:牛頓第二定律只適用于慣性參考系,即相對(duì)于地面靜止或者勻速運(yùn)動(dòng)的參考系。牛頓第二定律只適用于宏觀物體(相對(duì)于分子、原子等)、低速運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況。知識(shí)清單2.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題 (1)已知受力情況求運(yùn)動(dòng)情況:已知物體的受力情況,由牛頓第二定律求出物體的加速度,再通過(guò)運(yùn)

2、動(dòng)學(xué)公式,就可以確定物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知運(yùn)動(dòng)情況求受力情況:已知物體的運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度,再根據(jù)牛頓第二定律確定物體的受力情況。知識(shí)清單3.單位制 (1)單位制:由基本單位和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。(2)基本單位:基本物理量的單位,基本物理量共七個(gè),其中力學(xué)有三個(gè),它們是長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間,它們的單位分別是米、千克、秒。物理量名稱物理量符號(hào)單位名稱單位符號(hào)長(zhǎng)度L米m質(zhì)量m千克kg時(shí)間t秒s電流I安培A熱力學(xué)溫度T開(kāi)爾文K物質(zhì)的量n摩爾mol發(fā)光強(qiáng)度I(Iv)坎德拉cdA 答案基礎(chǔ)過(guò)關(guān)知識(shí)清單1.(2018山西太原單元檢測(cè))關(guān)于速度、加速度和合外力之間的關(guān)系,下述說(shuō)法

3、正確的是()。A.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它所受合外力是恒定不變的B.做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體,它的速度、加速度、合外力三者總是在同一方向上C.物體受到的合外力增大時(shí),物體的運(yùn)動(dòng)速度一定加快D.物體所受合外力為零時(shí),一定處于靜止?fàn)顟B(tài)2.(2018陜西西安摸底考試)如圖甲所示是高層建筑配備的救生緩降器材,遇到突發(fā)情況時(shí),逃生者可以將安全帶系于腰部,通過(guò)鋼絲繩等安全著陸。如圖乙所示,某次演練中,逃生者從距地面72 m高處,由靜止開(kāi)始勻加速下滑27 m,隨后以18 m/s的速度勻速運(yùn)動(dòng),緊接著以大小為5 m/s2加速度減速,到達(dá)地面時(shí)速度恰好為零。不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2。求:(1)勻加速下滑

4、的加速度。(2)加速下滑時(shí)鋼絲繩對(duì)逃生者的拉力與重力的比值。(1)6 m/s2(2)0.4答案知識(shí)清單解析知識(shí)清單B答案知識(shí)清單3.(2018上海單元檢測(cè))在國(guó)際單位制(簡(jiǎn)稱SI)中,力學(xué)和電學(xué)的基本單位有:m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)。導(dǎo)出單位V(伏特)用上述基本單位可表示為()。A.m2kgs-4A-1B.m2kgs-3A-1 C.m2kgs-2A-1 D.m2kgs-1A-1A真題體驗(yàn)答案1.(2018全國(guó)卷,15)如圖,輕彈簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物塊P,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),現(xiàn)用一豎直向上的力F作用在P上,使其向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),以x表示P離開(kāi)靜止位置的位移,

5、在彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)前,下列表示F和x之間關(guān)系的圖象可能正確的是()。解 析真題體驗(yàn)對(duì)P受力分析,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律有F-mg+F彈=ma,F彈=k(x0-x),kx0=mg,聯(lián)立解得F=ma+kx,對(duì)比題給的四個(gè)圖象,A項(xiàng)可能正確。A答案真題體驗(yàn)2.(2018浙江4月選考,3)用國(guó)際單位制的基本單位表示能量的單位,下列正確的是()。A.kgm2/s2B.kgm/s2C.N/m D.Nm解 析真題體驗(yàn)根據(jù)W=Fs,F=ma,可得J=kgm/s2m=kgm2/s2,A項(xiàng)正確?？键c(diǎn)巧講一 牛頓第二定律的理解和應(yīng)用1.牛頓第二定律的“五性”2.力、加速度、速度間的關(guān)系(1)加速度與力有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,加速度隨力

6、的變化而變化。(2)速度的改變需經(jīng)歷一定的時(shí)間,不能突變;加速度可以突變。 例1答案考點(diǎn)巧講如圖甲所示,在一傾角=30的斜面上放一木塊,木塊上固定一支架,支架末端用細(xì)繩懸掛一小球,木塊在斜面上下滑時(shí),小球與木塊相對(duì)靜止,求在細(xì)繩: (1)沿豎直方向情況下木塊下滑的加速度大小。(2)與斜面方向垂直的情況下木塊下滑的加速度大小。(3)沿水平方向情況下木塊下滑的加速度大小。甲解析考點(diǎn)巧講(1)如圖乙所示,FT1與mg都是豎直方向的,故不可能有沿斜面的加速度,說(shuō)明木塊沿斜面勻速下滑,此時(shí)加速度為零。 乙 丙丁 規(guī)律小結(jié)考點(diǎn)巧講解決動(dòng)力學(xué)基本問(wèn)題時(shí)對(duì)力的處理方法(1)合成法:在物體受力個(gè)數(shù)較少(2個(gè)或3

7、個(gè))時(shí)一般采用“合成法”。(2)正交分解法:若物體的受力個(gè)數(shù)較多(3個(gè)或3個(gè)以上),一般采用“正交分解法”?？键c(diǎn)巧講二 動(dòng)力學(xué)的兩類問(wèn)題1.解決動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題的思路2.動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題的解題步驟 例2答案考點(diǎn)巧講圖甲所示為冰庫(kù)工作人員移動(dòng)冰塊的場(chǎng)景,工作人員先斜向上拉冰塊移動(dòng)一段距離,然后放手讓冰塊向前滑動(dòng)到目的地。其工作原理可簡(jiǎn)化為如圖乙所示,設(shè)冰塊質(zhì)量M=100 kg,冰塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05,冰塊起始位置與目的地距離為12 m,工人拉冰塊時(shí)拉力與水平方向成53角向上。某次拉冰塊時(shí),工人從滑道前端拉著冰塊(冰塊初速度可視為零)向前勻加速前進(jìn)4.0 m后放手,冰塊剛好到達(dá)滑道

8、末端靜止。已知sin 53=0.8,cos 53=0.6,g取10 m/s2,求:(1)冰塊在加速與減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度大小之比。(2)冰塊滑動(dòng)過(guò)程中的最大速度。(3)工人拉冰塊的拉力大小。解析考點(diǎn)巧講變式1答案考點(diǎn)巧講20 m/s解析考點(diǎn)巧講三 瞬時(shí)問(wèn)題考點(diǎn)巧講加速度與合外力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,二者總是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失,具體可簡(jiǎn)化為以下兩種模型: 例3答案A考點(diǎn)巧講如圖所示,在傾角=30的光滑斜面上,物塊A、B的質(zhì)量分別為m和2m,物塊A靜止在輕彈簧上面,物塊B用細(xì)線與斜面頂端相連,A、B緊挨在一起,但A、B之間無(wú)彈力。已知重力加速度為g,某時(shí)刻細(xì)線剪斷,則細(xì)線剪斷瞬間,下列說(shuō)法錯(cuò)

9、誤的是()。解析考點(diǎn)巧講 規(guī)律小結(jié)考點(diǎn)巧講求解瞬時(shí)加速度的一般思路分析瞬時(shí)變化前后物體的受力情況列牛頓第二定律方程求瞬時(shí)加速度四 運(yùn)用牛頓第二定律時(shí)的兩種分解方法考點(diǎn)巧講牛頓第二定律F=ma是矢量式,加速度的方向與物體所受合外力的方向相同。根據(jù)力的獨(dú)立作用原理,在運(yùn)用牛頓第二定律解題時(shí),既可以分解力,也可以分解加速度。 例4答案A考點(diǎn)巧講一物體放置在傾角為的斜面上,斜面固定于在水平面上加速運(yùn)動(dòng)的小車中,小車的加速度為a,如圖甲所示,在物體始終相對(duì)斜面靜止的條件下,下列說(shuō)法中正確的是()。A.當(dāng)一定時(shí),a越大,斜面對(duì)物體的支持力越大B.當(dāng)一定時(shí),a越大,斜面對(duì)物體的摩擦力越大C.當(dāng)一定時(shí),a越大

10、,斜面對(duì)物體的支持力越小D.當(dāng)一定時(shí),a越大,斜面對(duì)物體的摩擦力越小甲解析考點(diǎn)巧講如圖乙所示,由平行四邊形定則有a=asin ,a=acos ,由牛頓第二定律,在垂直斜面方向上有FN-mgcos =ma,即FN=mgcos +masin 。在沿斜面方向,因摩擦力方向不確定,所以有mgsin f=ma,即mgsin f=macos 。顯然,當(dāng)a增大時(shí),FN一定增大,但f若沿斜面向下則也增大;f若沿斜面向上,則減小,所以只有A項(xiàng)正確。乙變式2答案考點(diǎn)巧講如圖甲所示,質(zhì)量為m的物體放在傾角為的固定斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,若沿水平方向加一個(gè)力F,使物體以加速度a沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng),

11、重力加速為g,則F的大小是多少?甲解析考點(diǎn)巧講乙物體受到四個(gè)力的作用:重力mg、推力F、彈力FN和摩擦力f,如圖乙所示以沿斜面向上為x軸正方向建立直角坐標(biāo)系,分解F、mg,則有思想方法素養(yǎng)達(dá)成數(shù)形結(jié)合思想在動(dòng)力學(xué)中的應(yīng)用1.常見(jiàn)的動(dòng)力學(xué)圖象v-t圖象、a-t圖象、F-t圖象、F-a圖象等。2.圖象問(wèn)題的類型(1)已知物體受到的力隨時(shí)間變化的圖線,要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況。(2)已知物體的速度、加速度隨時(shí)間變化的圖線,要求分析物體的受力情況。(3)由已知條件確定某物理量的變化圖象。素養(yǎng)達(dá)成3.解題策略(1)問(wèn)題實(shí)質(zhì)是力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,解題的關(guān)鍵在于弄清圖象斜率、截距、交點(diǎn)、拐點(diǎn)、面積的物理意義。(2

12、)應(yīng)用物理規(guī)律列出與圖象對(duì)應(yīng)的函數(shù)方程式,進(jìn)而明確“圖象與公式”“圖象與物體”間的關(guān)系,以便對(duì)有關(guān)物理問(wèn)題做出準(zhǔn)確判斷。 例5答案D素養(yǎng)達(dá)成一物體放在水平地面上,如圖甲所示,已知物體所受水平拉力F隨時(shí)間t的變化情況如圖乙所示,物體相應(yīng)的速度v隨 時(shí)間t的變化關(guān)系如圖丙所示,則( )。A.2 s6 s時(shí)間內(nèi),物體的加速度為0.5 m/s2B.物體的質(zhì)量為1 kgC.整個(gè)過(guò)程中,物體所受摩擦力始終為2 ND.010 s時(shí)間內(nèi),物體的位移為15 m解析素養(yǎng)達(dá)成素養(yǎng)達(dá)成 規(guī)律小結(jié)數(shù)形結(jié)合解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題(1)物理公式與物體圖象的結(jié)合是一種重要題型,對(duì)于已知圖象求解相關(guān)物理量問(wèn)題,往往結(jié)合物理過(guò)程從分析圖

13、象的橫軸和縱軸坐標(biāo)所對(duì)應(yīng)的物理量的函數(shù)入手,分析圖線的斜率、截距所代表的物理意義得出所求結(jié)果。(2)解決這類問(wèn)題必須把物體的實(shí)際運(yùn)動(dòng)與圖象相結(jié)合,并相互對(duì)應(yīng)起來(lái)。思維拓展素養(yǎng)達(dá)成動(dòng)力學(xué)多過(guò)程問(wèn)題 綜合運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)解決多過(guò)程問(wèn)題,是高考命題的熱點(diǎn)。解決“多過(guò)程”問(wèn)題的關(guān)鍵:首先明確每個(gè)“子過(guò)程”所遵循的規(guī)律,其次找出它們之間的關(guān)聯(lián)點(diǎn),然后列出“過(guò)程性方程”與“狀態(tài)性方程”。 解決多過(guò)程問(wèn)題常用的方法是程序法。程序法就是按時(shí)間的先后順序?qū)︻}目給出的物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程(或不同的狀態(tài))進(jìn)行分析(包括列式計(jì)算)的解題方法。素養(yǎng)達(dá)成運(yùn)用程序法解題的基本思路是:(1)分析題意劃分出題目中有多少個(gè)不同的過(guò)程或多少個(gè)不同的狀態(tài)。(2)對(duì)各個(gè)過(guò)程或各個(gè)狀態(tài)進(jìn)行具體分析(包括受力分析和運(yùn)動(dòng)分析)。(3)分別由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分過(guò)程列方程。(4)抓住不同過(guò)程的聯(lián)系,前一個(gè)過(guò)程的結(jié)束是后一個(gè)過(guò)程的開(kāi)始,兩個(gè)過(guò)程的交接點(diǎn)是問(wèn)題的關(guān)鍵。 例6答案(1)7.2 m/s2(2)