第1讲牛顿第二定律两类动力学问题教师版分解.doc

第讲　牛顿第二定律　两类动力学问题 牛顿第二定律　Ⅱ(考纲要求) 【思维驱动】 (多选)关于力和运动的关系下列说法正确的是(　　)． 物体的速度不断增大表示物体必受力的作用 物体的位移不断增大表示物体必受力的作用 若物体的位移与时间的平方成正比表示物体必受力的作用 物体的速率不变则其所受合力必为0 答案　 【知识存盘】 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． 表达式：F＝ma． 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． 【思维驱动】 (多选)在牛顿第二定律公式F＝kma中比例系数k的数值(　　)． 在任何情况下都等于1 是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的 是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的 在国际单位制中一定等于1 答案　 1．力学单位制：单位制由基本单位和导出单位共同组成． 力学中的基本单位：力学单位制中的基本单位有千克()、米()和秒(s)． 导出单位：导出单位有、、等．牛顿运动定律的应用　Ⅱ(考纲要求) 【思维驱动】 如图3－2－1所示 图3－2－1 楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37角F＝10 刷子的质量为m＝0.5 刷子可视为质点刷子与天花板间的动摩擦因数μ＝0.5天花板长为L＝4 ．＝0.6＝0.8取10 试求： (1)刷子沿天花板向上的加速度． (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间． 解析　 (1)刷子受力如图所示对刷子沿斜面方向由 Fsin θ－mg－F＝ma 垂直斜面方向上受力平衡有：F＝mg＋F 其中F＝μF 由以上三式得：a＝2 (2)由L＝得：t＝2 答案　(1)2 　(2)2 【知识存盘】 动力学的两类基本问题 (1)由受力情况运动情况； (2)由运动情况分析判断物体的受力情况． 2．解决两类基本问题的方法： 考点一　对牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律的“五”性 超重和失重 【典例1】 (单选)如图3－2－2所示 图3－2－2 物块1、2间用刚性轻质杆连接物块3、4间用轻质弹簧相连物块1、3质量为m、4质量为M两个系统均置于水平放置的光滑木板上并处于静止状态．现将两木板沿水平方设抽出后的瞬间物块1、2、3、4的加速度大小分别为a、a、a、a重力加速度大小为g则有(　　)． ＝a＝a＝a＝0 ＝a＝a＝a＝g ＝a＝g＝0＝ D．a1＝g＝＝0＝ 答案　 【变式跟踪1】 (单选)(常州联考)如图3－2－3所示 图3－2－3 质量为m的小球用水平轻弹簧系住并用倾角为30的光滑木板AB托住小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间小球的加速度大小为(　　)． g C．g D.g 解析　平衡时小球受到三个力：重力mg、木板AB的支持力F和弹簧拉力F受力情况如图所示．突然撤离木板时突然消失而其他力不变因此F与重力mg的合力F＝＝产生的加速度a＝＝正确． 【典例2】 (单选)(江苏卷) [中教网] 图3－2－4 如图3－2－4所示一夹子夹住木块在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f.若木块不滑动力F的最大值是(　　)． 　　　　　　　 C.－(m＋M)g ＋(m＋M)g 解析　对木块M受到两个静摩擦力f和重力Mg三个力而向上运动由牛顿第二定律得木块不滑动的最大加速度大小为a＝　①.对整体受到两个力即力F和整体重力(m＋M)g由牛顿第二定律得F－(m＋M)g＝(m＋M)a　②代入最大加速度即得力F的Fm＝项正确． 答案　 【变式跟踪2】 (单选)如图3－2－5所示 图3－2－5 个大小相同、质量均为m的小物块在平行于斜面向上的恒力F作用下一起沿斜面向上运动．已知斜面足够长倾角为30各物块与斜面的动摩擦因数相同重力加速度为g则第3个小物块2个小物块的作用力大小为(　　)． F　　　　 　　BF C．24mg＋因为动摩擦因数未知所以不能确定 解析　设题中50个小物块组成的整体沿斜面向上的加速度大小为a由牛顿第二定律可得F－50μmg－50mg＝50ma；从整体中将第3、4、…、50共48个小物块隔离出来进行受力分析设第2个3个小物块的作用力大小为F由牛顿第二定律得F－48μmg－48mgsin＝48ma；联立以上两式解得F＝由牛顿第三定律可知第3个小块对第2个小物块作用力大小为故选项正确． 答案　考点三　动力学的两类基本问题 【典例3】 (浙江卷) 图3－2－6 为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系．小明同学用石蜡做成两条质量均为m、形状不同的“A鱼”和“B鱼”如图3－2－6所示．在高出水面H处分别静止释放