2022-2023年高考物理一轮复习 第3章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 第3章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题课件，共42页。PPT课件主要包含了知识梳理回顾，知识一牛顿第二定律，合外力，加速度，匀速直线，三者的区别，运动情况，受力情况，牛顿第二定律，题点各个击破等内容，欢迎下载使用。

1．内容：物体的加速度与所受____________成正比，与物体的________成反比，加速度的方向跟__________的方向一致．2．表达式：F合＝ma．(1)式中F、m、a都使用国际单位制单位．(2)定义了力的单位——牛顿．定义：使质量为 1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的作用力为1 N，即1 N＝1 kg·m/s2．
3．物理意义：反映了物体运动的________与合外力的关系，且这种关系是瞬时对应的．4．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于________参考系(相对于地面静止或____________运动的参考系)．(2)牛顿第二定律只适用于________物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况．
【小题自测】1．如图所示，质量为0.5 kg的章鱼在水中静止，经过1 s速度变为2 m/s，则章鱼受到的合力约为(　　)A．1 NB．2 NC．3 ND．4 N【答案】A
知识二　合外力、加速度和速度的关系
2．速度大小的变化与加速度的关系当a与v同向时，v______；当a与v反向时，v______．而加速度大小由合外力的大小决定，所以要分析v、a的变化情况，必须先分析物体受到的________的变化情况．
【小题自测】2．(多选)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　　)A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0C．物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D．物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力也可能为0【答案】CD
1．动力学的两类基本问题(1)由受力情况判断物体的____________．(2)由运动情况判断物体的____________．2．解决两类基本问题的方法：以________为桥梁，由运动学公式和________________列方程求解．
知识三　动力学的两类基本问题
命题点一　对牛顿第二定律的理解　[自修掌握类]
1．牛顿第二定律的“五性”
2．力、加速度、速度的关系(1)加速度与力有瞬时对应关系，加速度随力的变化而变化．(2)速度的改变需经历一定的时间，不能突变；加速度可以突变．3．独立性的理解(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F＝ma．(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和．(3)分力和加速度在各个方向上对应的分量也满足F＝ma，即Fx＝max，Fy＝may．
【解析】牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量．但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关，作用在物体上的合力，是由和它相互作用的其他物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关．故排除A、B，选C、D．
1．据国外媒体报道，欧洲最大的直升机公司计划研制一款X3型高速直升机．该公司已完成X3型直升机原型机的首次试飞．设X3型直升机原型机的质量为m，某次试飞时，主旋翼提供大小为2mg、方向向上的升力，每个向前螺旋推进器提供大小为mg、方向向前的推力．不考虑空气阻力的影响，下列说法正确的是(　　)
2．(多选)如图所示，A、B两物体质量均为m，叠放在轻质弹簧上(弹簧下端固定于地面上)．对A施加一竖直向下、大小为F(F＞2mg)的力，将弹簧再压缩一段距离(弹簧始终处于弹性限度内)而处于平衡状态．现突然撤去力F，设两物体向上运动过程中A、B间的相互作用力大小为FN．不计空气阻力，关于FN的说法正确的是(重力加速度为g)(　　)
当物体的合力为零时，速度最大，对A，由平衡条件得F″N＝mg，故C正确；当弹簧恢复原长时，根据牛顿第二定律，对整体有2mg＝2ma，对A有mg－FN＝ma，联立解得FN＝0，D正确．
解题方略　动力学中三个决定关系(1)力与物体的质量决定加速度．(2)加速度与时间决定速度变化量．(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质．
命题点二　动力学的两类基本问题　[师生共研类]
1．解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下．
2．两类动力学问题的解题步骤
例2　如图，电影中蜘蛛侠利用蜘蛛丝粘住墙体产生的阻力，来拯救一列质量为1×106 kg，速度为360 km/h飞驰的失去制动能力的列车，使列车在其正前方400米断轨处刚好停止．若铁轨和空气的阻力为车重的0.25倍，列车的运动可视为匀减速直线运动，则蜘蛛丝对列车产生的平均阻力为(　　)A．1×105 N　B．1×106 NC．1×107 ND．1×108 N
【答案】C【解析】根据运动学公式v2＝－2ax可得加速度的大小为a＝12.5 m/s2，根据牛顿第二定律有kmg＋f＝ma，解得蜘蛛丝对列车产生的平均阻力为f＝1×107 N，C正确．
1．(多选)物体只在力F的作用下从静止开始运动，其F－t图像如图所示，则物体(　　)A．在t1时刻加速度最大B．在0～t1时间内做匀加速运动C．从t1时刻后便开始反向运动D．在0～t2时间内，速度一直在增大【答案】AD
2．如图所示，A、B两球质量相等，光滑斜面的倾角为θ，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行．在突然撤去挡板的瞬间(　　)
A．两图中两球加速度均为gsin θB．两图中A球的加速度均为0C．图乙中轻杆的作用力一定不为0D．图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍【答案】D
【解析】撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为2mgsin θ，因弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以撤去挡板瞬间，图甲中A球所受合力为0，加速度为0，B球所受合力为2mgsin θ，加速度为2gsin θ；图乙中由于用杆相连有共同的加速度a，所以整体分析2mgsin θ＝2ma，a＝gsin θ，隔离小球B，mgsin θ＋F＝ma，所以F＝0，故C错误，D正确．
1．(多选)一物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点，物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，下列说法中正确的是(　　)A．从A下降到B的过程中，速度不断变小B．从A下降到B的过程中，速度先增大，后减小C．从B上升到A的过程中，加速度不断变小D．从B上升到A的过程中，加速度先减小后增大【答案】BD
【解析】在A下降到B的过程中，开始重力大于弹簧的弹力，加速度方向向下，物体做加速运动，弹力在增大，则加速度在减小，当重力等于弹力时，速度达到最大，然后在运动的过程中，弹力大于重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向上，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，运动的过程中弹力增大，加速度增大，到达最低点，速度为零，知加速度先减小后增大，速度先增大后减小，A错误，B正确；物体从B回到A的过程是A到B过程的逆过程，返回的过程速度先增大后减小，加速度先减小后增大，C错误，D正确．
2．(多选)质量分别为M和m的两物块A、B大小相同，将它们用轻绳跨过光滑定滑轮连接．如图甲所示，绳子平行于倾角为α的斜面，A恰好能静止在斜面上，不考虑两物块与斜面之间的摩擦，若互换两物块的位置，按图乙放置，然后释放A．已知斜面固定，重力加速度大小为g，则(　　)
3．(多选)如图所示，两上下底面平行的滑块重叠在一起，置于固定的、倾角为θ的斜面上，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2．已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，则滑块B受到的摩擦力(　　)A．等于零B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mgcs θD．大小等于μ2mgcs θ
【答案】BC【解析】以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得a＝g(sin θ－μ1cs θ)，设A对B的摩擦力方向沿斜面向下，大小为f，则mgsin θ＋f＝ma，得f＝ma－mgsin θ＝－μ1mgcs θ，负号表示摩擦力方向沿斜面向上．故B、C正确．
4．(多选)如图所示，木板与水平地面间的夹角θ＝30°，可视为质点的一小木块恰好能沿着木板匀速下滑．若让该小木块从木板的底端以初速度v0＝10 m/s沿木板向上运动，取g＝10 m/s2．则以下结论正确的是(　　)