高中物理人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律复习ppt课件

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修13 牛顿第二定律复习ppt课件，共33页。PPT课件主要包含了图3­2­1，图3­2­2，图3­2­3，图3­2­4，图3­2­5，图3­2­6，图3­2­7，图3­2­8，图3­2­9，图3­2­10等内容，欢迎下载使用。

考点1：应用牛顿第二定律解题的基本方法
【例1】一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图3­2­1所示．在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是(　　)A．当θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B．当θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C．当a一定时， θ越大，斜面对物体的正压力越小D．当a一定时， θ越大，斜面对物体的摩擦力越小
切入点：运用牛顿第二定律解题．
当θ一定时，a越大，FN越大，A不正确；当θ一定时，a越大，Ff越大，B正确；当a一定时，θ越大，FN越小，C正确；当a一定时，θ越大，Ff越大，D不正确． 解法二：应用正交分解法求解． 物体受重力、支持力、摩擦力的作用．由于支持力、摩擦力相互垂直，所以把加速度a在沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如图所示．
沿斜面方向，由牛顿第二定律得：Ff-mgsin θ =masin θ ①垂直于斜面方向，由牛顿第二定律得：FN-mgcs θ =macs θ ②当θ一定时，由①得，a越大，Ff越大，B正确．由②得，a越大，FN越大，A错误．当a一定时，由①得， θ越大，Ff越大，D错误．由②得， θ越大，FN越小，C正确．
答案：BC点评：解题方法要根据题设条件灵活选择．本题的解法二中，要分析的支持力和摩擦力相互垂直，所以分解加速度比较简单，但是当多数力沿加速度方向时，分解力比较简单．
考点2：临界、极值问题
【例2】如图3­2­2所示，一个质量为m=0.2kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53°的光滑斜面上，当斜面静止时，绳与斜面平行．当斜面以10m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力．
切入点：从物理问题的实际过程入手分析．
【解析】先分析物理现象．用极限法把加速度a推到两个极端：当a较小(a→0)时，小球受到三个力(重力、拉力、支持力)的作用，此时绳平行于斜面；当a增大(足够大)时，小球将“飞离”斜面，不再受支持力，此时绳与水平方向的夹角未知．那么，当斜面以加速度a=10m/s2向右加速运动时，必须先求出小球离开斜面的临界值a0才能确定小球受力情况．
点评：物理问题要分析透彻物体运动的情景．而具体情景中存在的各种临界条件往往会掩盖问题的实质，所以有些问题挖掘隐含条件就成为解题的关键．
题型一：瞬时性问题分析
【例3】如图3­2­3甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态．(1)现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；(2)若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图3­2­3乙所示，求剪断L2线瞬间物体的加速度．
【解析】(1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿切线方向，由mgsinθ=ma1 所以a1=gsinθ，方向为垂直L1斜向下． (2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2.重力为mg，物体在三力作用下保持平衡，有 FT1csθ=mg，FT1sinθ=FT2，FT2=mgtanθ 剪断线的瞬间，FT2突然消失，物体即在FT2反方向获得加速度．因为mgtanθ=ma2，所以加速度a2=gtanθ，方向与FT2反向，即水平向右．
点评：(1)物体在某一瞬时的加速度只取决于这一瞬间的合力，而与这一瞬时之前或之后的合外力没有关系． (2)求解此类瞬时性问题，要注意两个理想模型的区别：刚性绳：弹力大小可发生突变；弹簧(橡皮绳)：有弹力作用时，物体的形变量较大，恢复形变需要较长时间，在瞬时性问题中，弹力大小在某一瞬时可视为不变． (3)当物体受力突然变化时，物体的加速度也会瞬间发生变化，但是速度在该瞬间是不变的，因为速度的变化需要过程的积累．
题型二：牛顿运动定律应用
【例4】如图3­2­4所示，质量为m=1kg小球穿在斜杆上，斜杆与水平方向的夹角为θ =37°，球恰好能在杆上匀速滑动．若球受到一大小为F=40N的水平推力作用，可使小球沿杆向上加速滑动(g取10m/s2)，求：(1)小球与斜杆间的动摩擦因数μ的大小；(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小．
【解析】(1)对小球受力分析，由平衡条件可知： mgsin θ =f1 ① N1=mgcs θ ② f1=μN1 ③ 解得μ=tan37°=0.75 ④ (2)水平推力作用后，由牛顿第二定律： Fcs θ -mgsin θ -f2=ma ⑤ f2=μN2=μ(Fsin θ +mgcs θ) ⑥ 解得a=2m/s2.
点评：运用牛顿运动定律解决力学问题的一般程序为：1.选择研究对象；2.受力分析；3.合成或分解(正交分解)；4.列式计算．在受力分析时，应注意被动力随主动力变化的特点．
1.(2011•天津)如图3­2­5所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力( )A．方向向左，大小不变 B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变 D．方向向右，逐渐减小
【解析】对AB整体合外力向左．对B隔离，由牛顿第二定律可知合外力为摩擦力，必向左做匀减速运动，则合外力恒定，故选A.
2.(2011•北京)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图3­2­6所示，将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为( )A．g B．2gC．3g D．4g
3.(2011•四川)如图3­2­7是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则( )A．火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B．返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C．返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D．返回舱在喷气过程中处于失重状态
【解析】火箭开始喷气前降落匀速下降，拉力等于阻力减去受到的降落伞的重力，火箭开始喷气瞬间降落伞减速运动有f-mg-T=ma，因而伞绳对返回舱的拉力变小，A对；减速的主要原因是喷气缓冲的结果，B错；喷气过程合外力向上，做负功，加速度方向向上，返回舱处于超重状态，故CD错．
5.如图3­2­9所示，轻质弹簧上放一物体且不拴接，现用手将物体向下压到某一位置且保持静止．突然将手撤去，物体被弹射出去，则物体离开弹簧前下列说法正确的是( )A．在手撤去瞬间，弹簧对地的压力等于静止时手对物体的压力加上物体重力B．物体一直加速C．物体先加速，后减速D．弹簧对地面的压力一直大于物体的重力
【解析】由于弹簧不能发生突变，所以在手撤去瞬间，弹簧没有立即恢复不受力的状态，仍然保持手压的状态，因此它对地的压力还是等于静止时手对物体的压力加上物体重力，即A选项正确；在手刚撤去后，弹簧对物体竖直向上的弹力大于物体的重力，所以物体向上做加速运动，随着物体向上运动，弹簧对物体向上的弹力越来越小，
物体的加速度越来越小，到某一时刻，弹力等于物体的重力，此时物体的加速度等于零，接着物体的重力又大于弹簧对物体的弹力，物体所受合力方向向下，与速度方向相反，所以物体又做减速运动，因此选项B不正确，C正确；根据前面所述，物体在做减速运动时，弹簧的弹力小于物体的重力，从而也就有弹簧对地面的压力小于物体的重力，即选项D错误．
6.如图3­2­10所示，在光滑水平面上叠放着A、B两物体，已知mA=6kg、mB=2kg，A、B间动摩擦因数μ=0.2，在物体A上系一细线，细线所能承受的最大拉力是20N，现水平向右拉细线，g取10m/s2，则( )A．当拉力F<12N时，A静止不动B．当拉力F>12N时，A相对B滑动C．当拉力F=16N时，B受A的摩擦力等于4ND．无论拉力F多大，A相对B始终静止