【师说】2017届高三物理一轮总复习第3章《牛顿运动定律》2牛顿第二定律两类动力学问题新人教版选读.ppt

* * [要点回顾] 知识点一　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＝ma. 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． 知识点二　两类基本问题 　应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类： 1．已知受力情况求运动情况． 2．已知运动情况求受力情况． 在这两类问题中，加速度是联系力和运动的桥梁．受力分析和运动过程分析是解决问题的关键，求解这两类问题的思路可用下图来表示． 知识点三　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．力学中的基本物理量有三个，它们分别是质量、长度和时间，它们的国际单位分别是kg、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． [思维诊断] (1)物体加速度的方向与所受合外力的方向一定相同．(　　) (2)牛顿第二定律表达式F＝ma在任何情况下都适用．(　　) (3)物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此加速度的产生要滞后于力的作用．(　　) (4)物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小．(　　) (5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系．(　　) √ × × √ √ 考点一　牛顿第二定律的理解和应用应用牛顿第二定律解题的步骤 1．选择研究对象，并进行受力分析． 2．根据牛顿第二定律列出方程F合＝ma或Fx＝max，Fy＝may.当物体受到两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法较简单，解题时注意：合外力方向就是加速度方向；画出力的平行四边形，由几何关系列出力的方程求解．当物体受到不在一条直线上的多个力的作用时，常用正交分解法解题，根据牛顿第二定律的分量式Fx＝max，Fy＝may列方程求解． 建立坐标轴的原则：一是尽可能少地分解矢量，有时需要把加速度分解；二是尽可能把未知量放在坐标轴上． [例1]　如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内 )．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度(　　) A．一定升高 B．一定降低 C．保持不变 D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定 [解析]　小车静止时，对小球受力分析得，kx1＝mg(k为橡皮筋的劲度系数)，此时橡皮筋长度为l1＝l0＋x1＝l0＋(l0为橡皮筋的原长)；小球稳定时，设橡皮筋与竖直方向夹角为θ，对小球受力分析得，竖直方向有kx2cosθ＝mg，此时橡皮筋长度为l2＝l0＋x2，橡皮筋在竖直方向的长度为l2cosθ＝l0cosθ＋；根据l1l2cosθ可知，小球的高度升高，A项正确． [答案]　A 变式训练1　 如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力FN分别为(重力加速度为g)(　　) A．T＝m(gsinθ＋acosθ)　FN＝m(gcosθ－asinθ) B．T＝m(gcosθ＋asinθ)　FN＝m(gsinθ－acosθ) C．T＝m(acosθ－gsinθ)　FN＝m(gcosθ＋asinθ) D．T＝m(asinθ－gcosθ)　FN＝m(gsinθ＋acosθ) 【解析】　 由题意可知，小球始终静止在斜面上，与斜面体一起向右匀加速运动，小球受力如图所示．沿水平和竖直方向正交分解得，Tcosθ－FNsinθ＝ma，Tsinθ＋FNcosθ＝mg，联立可得，T＝m(gsinθ＋acosθ)，FN＝m(gcosθ－asinθ)，A项正确． 【答案】　A 考点二　用牛顿第二定律求瞬时加速度分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度．此类问题应注意两种模型的建立． 　轻绳(或轻杆)的特性 1．轻：其质量和重力均可忽略，同一根绳(或线)中各点的张力大小相等，其方向总是向着绳子且背离受力物体的方向． 2．不可伸长：即无论绳子所受力多大，绳子的长度不变． 3．形变不明显：绳(线)可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若外加约束变化，其弹力会立即变化，不需要形变恢复时间，一般题目中所给细线在不加特殊说明时，均可按此模型来处理． 　轻弹簧(或橡皮绳)的特性： 1．轻：其质量和重力均可忽略，同一弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等． 2．受力特点：弹簧既能承受拉力，也能承受压力