江蘇省高中物理學業(yè)水平測試復習 第四章 牛頓運動定律 第9講 牛頓第二定律及應用學案 必修1

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1、 第9講　牛頓第二定律及應用 緊扣考綱 考情再現(xiàn) 測試內(nèi)容 測試要求 2018年 2017年 2016年 2015年 2014年 牛頓第二定律及其應用 C 28 14 28 22 4 考點一　牛頓第二定律 (1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟____________成正比，跟物體的________成反比，加速度的方向跟作用力的方向________． (2)表達式：________________，其中力F的單位為牛頓(N)，1 N＝1________________. 特別提醒　牛頓第二定律的解題步驟： (1)確定研究對象； (2)進行受力分析和

2、運動情況分析，作出受力和運動示意圖； (3)由F＝ma列方程求解． 例1　(2018·如皋學測模擬)質(zhì)量為1 kg的物體受到大小分別為6 N和8 N兩個共點力的作用，則該物體的加速度不可能是(　　) A．0.5 m/s2 B．2 m/s2 C．6 m/s2 D．10 m/s2 例2　(2017·蘇州學測模擬)如圖1所示，質(zhì)量m＝10 kg的物體在水平面上向右運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，與此同時物體受到一個水平向左的推力F＝20 N的作用，取g＝10 m/s2，則物體產(chǎn)生的加速度是(　　) 圖1 A．0 B．4 m/s2，水平向右 C

3、．4 m/s2，水平向左 D．2 m/s2，水平向右 歸納總結(jié)　牛頓第二定律的理解： (1)矢量性：a與F的方向始終相同； (2)瞬時性：a與F存在瞬時對應關(guān)系． 考點二　超重與失重 狀態(tài) 定義 兩種情況 關(guān)系 特點 超重 彈力大于物體重力的現(xiàn)象 加速度向____ 加速向 上運動 F彈＝______ 重力mg 不變 減速向 下運動 失重 彈力小于物體重力的現(xiàn)象 加速度向____ 加速向 下運動 F彈＝____，當a＝g時，完全失重 F彈＝____ 減速向 上運動 例3　(2018·淮安學測模擬)小明乘電梯上高層樓房，從

4、啟動到停下來，先后所處的狀態(tài)是(　　) A．失重，平衡，超重 B．超重，平衡，失重 C．超重，失重，平衡 D．平衡，超重，失重 易錯辨析　(1)判斷超重、失重從加速度方向上判斷，加速度方向向上超重，加速度方向向下失重． (2)發(fā)生超重、失重時，重力并沒有變化． 考點三　動力學的兩類基本問題 1．從受力確定運動情況 如果已知物體的受力情況，可以由牛頓第二定律求出物體的加速度，再通過運動學的規(guī)律就可以確定物體的運動情況． 2．從運動情況確定受力 如果已知物體的運動情況，可根據(jù)運動學公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律確定物體所受的力． 例4　(2013·江

5、蘇學測)如圖2所示，2012年11月，我國殲－15艦載戰(zhàn)斗機首次在“遼寧艦”上成功降落，有關(guān)資料表明，該戰(zhàn)斗機的質(zhì)量m＝2.0×104 kg，降落時在水平甲板上受阻攔索的攔阻，速度從v0＝80 m/s減小到零所用時間t＝2.5 s．若將上述運動視為勻減速直線運動，求：該戰(zhàn)斗機在此過程中 圖2 (1)加速度的大小a；(2)滑行的距離x； (3)所受合力的大小F. 　 例5　(2018·揚州學測模擬)在交通事故的分析中，剎車線的長度是很重要的依據(jù)．剎車線是汽車剎車后停止轉(zhuǎn)動的輪胎在地面上滑動時留下的痕跡．在某次交通事故中，汽車的剎車線長度是14 m．已知汽車輪

6、胎與地面間的動摩擦因數(shù)為0.7，g＝10 m/s2.求： (1)汽車剎車時的加速度大小a； (2)汽車開始剎車時的速度大小v0； (3)從剎車開始計時，1 s內(nèi)汽車前進的距離x. 　 　 考點四　圖象問題 (1)動力學中常見的圖象：v－t圖象、x－t圖象、F－t圖象、F－a圖象等． (2)解決圖象問題的關(guān)鍵 ①看清圖象的橫、縱坐標所表示的物理量及單位并注意坐標原點是否從0開始． ②理解圖象的物理意義，能夠抓住圖象的一些關(guān)鍵點，如斜率、截距、面積、交點、拐點等，判斷物體的運動情況或受力情況，再結(jié)合牛頓運動定律求解． 例6　(2017·南通中學模擬二)在

7、研究摩擦力特點的實驗中，將木塊放在水平長木板上，如圖3甲所示，用力沿水平方向拉木塊，拉力從0開始逐漸增大．分別用力傳感器采集拉力和木塊受到的摩擦力，并用計算機繪制出摩擦力Ff隨拉力F的變化圖象，如圖乙所示．已知木塊質(zhì)量為0.78 kg，取g＝10 m/s2. 圖3 (1)求木塊與長木板間最大靜摩擦力的大??； (2)求木塊與長木板間的動摩擦因數(shù)； (3)若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木塊以a＝2.0 m/s2的加速度從靜止開始做勻變速直線運動，求拉力F應為多大？ 考點五　多過程問題 解決多過程問題方法： (1)分段研究各段過程、列方程． (2)尋找多過程運動問題中各過程間

8、的相互聯(lián)系．如第一個過程的末速度就是下一個過程的初速度，畫圖找出各過程的位移之間的聯(lián)系． 例7　質(zhì)量為m的物體放在水平地面上，受水平恒力F作用，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過時間t后，撤去水平拉力F，物體又經(jīng)過時間t停下，求物體受到的滑動摩擦力Ff. 　 　 1．(2015·江蘇學測)飛機從南京祿口機場起飛后，飛機攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，該過程飛行員(　　) A．一直處于失重狀態(tài) B．一直處于超重狀態(tài) C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài) D．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài) 2.(2017·江蘇學測)如圖4所示，A

9、、B兩個物塊疊放在光滑水平面上，質(zhì)量分別為6 kg和2 kg，它們之間的動摩擦因數(shù)為0.2.設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g＝10 m/s2.現(xiàn)對A施加水平拉力F，要保持A、B相對靜止，F(xiàn)不能超過(　　) 圖4 A．4 N B．8 N C．12 N D．16 N 3．(2018·無錫學測模擬)某靜止在海平面的潛艇接受任務后迅速下潛，如果只研究潛艇在豎直方向的運動，且假定這一運動是勻變速直線運動．已知潛艇開始運動10 s末時刻深度計上顯示深度為10 m，取g＝10 m/s2.求： (1)潛艇豎直方向勻加速運動的加速度a的大??； (2)潛艇在10 s末時豎直方向的速

10、度v的大?。? (3)若潛艇上某士兵質(zhì)量為60 kg，則潛艇下潛時水平艙底對他的支持力FN多大？ 　 答案精析 考點突破 考點一 (1)作用力　質(zhì)量　相同　(2)F＝ma　kg·m/s2 例1　A　[物體受到的合力2 N≤F≤14 N，F(xiàn)＝ma， 2 m/s2≤a≤14 m/s2.] 例2　C　[物體的受力情況如圖所示， 由牛頓第二定律：μmg＋F＝ma 得a＝4 m/s2，方向水平向左．] 考點二 上　mg＋ma　下　mg－ma　0 例3　B　[電梯向上運動的過程中，先加速再勻速，后減速．先超重，再平衡后失重．] 考點三 例4　(1)32 m/

11、s2　(2)100 m　(3)6.4×105 N 解析　(1)加速度的大小 a＝||＝|| m/s2＝32 m/s2 (2)滑行的距離x＝·t＝·t＝×2.5 m＝100 m； (3)所受合力F＝ma＝2.0×104×32 N＝6.4×105 N. 例5　見解析 解析　(1)由牛頓第二定律μmg＝ma，得a＝μg＝7 m/s2. (2)由v2－v02＝2(－a)x，得v0＝＝14 m/s. (3)剎車后汽車減速運動的時間t＝＝ s＝2 s. 由于t′<t，剎車后1 s內(nèi)前進的距離 x＝v0t′－at

12、′2＝ m＝10.5 m. 考點四 例6　(1)4 N　(2)0.4　(3)4.68 N 解析　(1)由圖象知Ffm＝4 N (2)由圖象知Ff動＝3.12 N 又Ff動＝μFN＝μmg得μ＝0.4 (3)由牛頓第二定律F－Ff動＝ma得 F＝Ff動＋ma＝3.12 N＋0.78×2 N＝4.68 N. 考點五 例7　F 解析　分析物體在有水平力F作用和撤去力F以后的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律F合＝ma 則加速階段的加速度a1＝ 經(jīng)過時間t后，物體的速度為v＝a1t 撤去力F后，物體受摩擦力做減速運動，其加速度a2＝ 因為經(jīng)時間t后，物體速度由v減為零，

13、 即0＝v－a2t可得a1＝a2，＝ 可求得滑動摩擦力Ff＝F. 真題演練 1．D　2.D 3．(1)0.2 m/s2　(2)2 m/s　(3)588 N 解析　(1)由x＝at2可得a＝＝0.2 m/s2. (2)v＝at＝2 m/s. (3)由牛頓第二定律，mg－FN＝ma可得FN＝588 N. 6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375