第2講　牛頓第二定律　兩類動力學(xué)問題

第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題一、牛頓第二定律1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成_____，跟它的質(zhì)量成_____，加速度的方向跟________的方向相同。2．表達(dá)式：F＝____。3．適用范圍(1)只適用于_____參考系(相對地面_____或__________運動的參考系)。(2)只適用于_____物體(相對于分子、原子)、低速運動(遠(yuǎn)小于光速)的情況。正比反比作用力ma慣性靜止勻速直線宏觀二、單位制1．單位制：由___________和___________一起組成了單位制。2．基本單位：基本物理量的單位。力學(xué)中的基本量有三個，它們分別是_____、______和______，它們的國際單位分別是_____、___和___。3．導(dǎo)出單位：由_________根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。三、兩類動力學(xué)問題1．動力學(xué)的兩類基本問題第一類：已知受力情況求物體的__________。第二類：已知_________求物體的___________?；締挝粚?dǎo)出單位質(zhì)量長度時間kgms基本單位運動情況運動情況受力情況2．解決兩類基本問題的方法以_______為“橋梁”，由運動學(xué)公式和_______________列方程求解，具體邏輯關(guān)系如下圖所示：加速度牛頓第二定律情景創(chuàng)設(shè)

讓一名孩子用單只手推光滑水平面上很重的一個箱子。微點判斷

(1)因為孩子一只手的力氣較小，所以箱子可能不動。

()(2)孩子對箱子施力，然后產(chǎn)生了加速度，加速度的產(chǎn)生滯后于力的作用。()(3)箱子加速度的方向一定與合外力方向相同。

()(4)箱子的質(zhì)量與箱子的加速度成反比。

()(5)若孩子的推力逐漸減小，則箱子做減速運動。

()(6)孩子停止用力，則箱子立刻停下來。

()××√×××答案：BC

答案：A

對點清求解瞬時加速度的一般思路(1)分析瞬時變化前、后物體的受力情況；(2)根據(jù)牛頓第二定律列方程；(3)求瞬時加速度。2．輕繩、輕桿、硬接觸面模型的特點對于輕繩、輕桿和硬接觸面這類物體認(rèn)為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時間。(1)在瞬時問題中，其彈力可以看成是瞬間改變的。(2)一般題目中所給細(xì)繩、輕桿和接觸面等在不加特殊說明時，均可按此模型處理。答案：A答案：B

對點清彈簧、橡皮繩模型的特點1．當(dāng)彈簧、橡皮繩的兩端與物體相連時，由于物體具有慣性，彈簧、橡皮繩的形變量不會瞬間發(fā)生突變。2．在求解瞬時加速度的問題中，其彈力的大小可認(rèn)為是不變的，即彈簧或橡皮繩的彈力不發(fā)生突變。解析：(1)根據(jù)牛頓第二定律可得mgsin24°－μmgcos24°＝ma1代入數(shù)據(jù)解得a1＝2m/s2。(2)根據(jù)運動學(xué)公式2a1l1＝v2，解得v＝4m/s。(3)根據(jù)牛頓第二定律μmg＝ma2根據(jù)運動學(xué)公式－2a2l2＝v末max2－v2代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得l2＝2.7m。答案：(1)2m/s2

(2)4m/s

(3)2.7m答案：A

握通法

1．解決兩類動力學(xué)問題的兩個關(guān)鍵點2．兩類動力學(xué)問題的解題步驟提能點(三)超重與失重(自練通關(guān))

點點通

1．[超重與失重現(xiàn)象判斷]圖甲是某人站在接有力傳感器的平板上做下蹲、起跳和回落動作的示意圖，圖中的小黑點表示人的重心。圖乙是平板所受壓力隨時間變化的圖像，取重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖像分析可知

(

)A．人的重力可由b點讀出，約為300NB．b到c的過程中，人先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)C．人在雙腳離開平板的過程中，處于完全失重狀態(tài)D．人在b點對應(yīng)時刻的加速度大于在c點對應(yīng)時刻的加速度解析：由題圖可知，開始時人處于平衡狀態(tài)，人對傳感器的壓力約為900N，人的重力也約為900N，故A錯誤；b到c的過程中，人先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)，故B錯誤；雙腳離開平板的過程中只受重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，故C正確；b點彈力與重力的差值要小于c點彈力與重力的差值，則人在b點的加速度要小于在c點的加速度，故D錯誤。答案：C

2．[根據(jù)失重分析物體的運動狀態(tài)]如圖所示，A、B、C為三個實心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連接在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對于杯底(不計空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵) (

)A．A球?qū)⑾蛏线\動，B、C球?qū)⑾蛳逻\動B．A、B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動C．A球?qū)⑾蛳逻\動，B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動D．A球?qū)⑾蛏线\動，B球?qū)⑾蛳逻\動，C球不動解析：將掛吊籃的繩子剪斷瞬間，裝水的杯子做自由落體運動，水處于完全失重狀態(tài)，即可以認(rèn)為水和球之間沒有相互作用力。以杯子作為參考系，A受到向上的彈力作用，B受到向下的彈力作用，C不受到彈力作用，所以A球?qū)⑾蛏线\動，B球?qū)⑾蛳逻\動，C球不動。答案：D

3．[超重、失重現(xiàn)象的應(yīng)用]如圖所示，臺秤上放一個木箱，木箱內(nèi)有質(zhì)量分別為m1和m2的兩物體P、Q，用細(xì)繩通過光滑定滑輪相連，m1＞m2。現(xiàn)剪斷Q下端的細(xì)繩，在P下落但還沒有到達(dá)箱底的過程中，臺秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比將

(

)A．變大 B．變小C．不變

D．先變小后變大解析：剪斷Q下端的細(xì)繩后，因m1>m2，P加速下降，Q加速上升，但對P、Q以及滑輪和箱子組成的系統(tǒng)，整體有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故臺秤的示數(shù)與未剪斷前的示數(shù)相比減小了，選項B正確。答案：B

一站過

1．判斷超重和失重現(xiàn)象的三個角度(1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體受到的向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時處于失重狀態(tài)；等于零時處于完全失重狀態(tài)。(2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時，處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)；向下的加速度恰好等于重力加速度時，處于完全失重狀態(tài)。(3)從速度變化角度判斷：物體向上加速或向下減速時，處于超重狀態(tài)；物體向下加速或向上減速時，處于失重狀態(tài)。2．對超重和失重問題的三點提醒(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于加速度的方向。(2