2015届高三物理精细化复习讲义第3章第2节牛顿第2定律两类动力学问题.doc

第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题 一、牛顿第二定律 (1)内容：物体的加速度与所受合外力成正比，跟物体的质量成反比　. (2)表达式：　F＝ma　. (3)力的单位：当质量m的单位是kg、加速度a的单位是m/s2时，力F的单位就是N，即1 kg?m/s2＝1 N. (4)物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受合外力的关系，且这种关系是瞬时的. (5)适用范围： ①牛顿第二定律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牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况. 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系.联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加速度.可以从以下角度进一步理解牛顿第二定律. 因果 力是产生加速度的原因，力是因，加速度是果.只能描述为物体运动的加速度与物体所受的外力成正比，反之不行 同体性 F、a、m三者都针对同一个物体，其中F是该物体所受的合外力，m是该物体的质量，a是在F作用下该物体的加速度 瞬时性 F与a是瞬时对应的，它们同时存在，同时变化，同时消失.物体在每一时刻的瞬时加速度是跟那一时刻所受的合外力成正比的，恒力产生恒定的加速度，变力产生变化的加速度，某一方向上合外力不为零，就在这一方向上产生加速度 同向性 F与a的方向永远是一致的，也就是说合外力的方向决定了物体加速度的方向，加速度的方向反映了物体所受合外力的方向 独立性 作用于物体上的每一个力各自独立产生加速度也遵从牛顿第二定律，与其他力无关.物体实际的加速度则是每个力单独作用时产生的加速度的矢量和 加速度速度变化(运动状态变化) （4） 某时刻的受力决定了某时刻的a，加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小，与速度大小无必然联系。 (5) a的定义式和决定式的区别 定义式a=定义为速度的变化量与所用时间的比值； 决定式说明了a与所受的F合和m有关。 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. ①基本单位：基本物理量的单位.力学中的基本物理量有三个，它们是长度、质量、时间；它们的国际单位分别是米、千克、秒　. ②导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位. (2)国际单位制中的基本物理量和基本单位 国际单位制的基本单位 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 　米　 　m　 质量 m 　千克　 　kg　 时间 t 　秒　 　s　 电流 I 安[培] A 热力学温度 T 开[尔文] K 物质的量 n 摩[尔] mol 发光强度 I 坎[德拉] cd 声音在空气中的传播速度v与空气的密度ρ压强p有关．下列速度的表达式(k为比例系数无单位)中正确的是(　　)A．v＝k B．v＝C．v＝ D．v＝一个物体在大小为2 N的外力作用下产生了10 cm/s2的加速度求该物体的质量．下面有几种不同的求法其中单位运用正确简洁而又规范的是(　　)A．m＝＝ kg＝0.2 kgB．m＝＝＝20 ＝20 kgC．m＝＝ kg＝20 kgD．m＝＝ kg＝20 kg在国际单位制中功率的单位“瓦”是导出单位用基本单位表示正确的是(　　)A．J/s B．N·m/sC．kg·m2/s3 D．kg·m/s2动力学的两大基本问题 1）已知受力情况求运动情况 根据牛顿第二定律，已知物体的受力情况，可以求出物体的加速度;再知道物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式，就可以求出物体在任一时刻的速度和位置，也就求解了物体的运动情况. 注意:物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始条件共同决定的. 2）已知物体的运动情况，求物体的受力情况. 根据物体的运动情况，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律可确定物体所受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量.如:动摩擦因数、劲度系数等. 说明:无论是哪种情况，联系力和运动的“桥梁”是加速度，解题思路可表示如下: 2、（2004年全国卷1）如图所示为一光滑竖直圆槽，AP、BP、CP为通过最低点P与水平面分别成30°、45°、60°角的三个光滑斜面，与圆相交于A、B、C点.若一物体由静止分别从A、B、C滑至P点所需的时间为t1，t2，t3，则 （ ） t1＜t2＜t3 B.t1＞t2＞t3 C.t1=t2=t3 D.t1=t2＜t3 3、（2008年·全国I）如图，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