高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 第2單元 牛頓第二定律 動力學(xué)兩類問題課件.ppt

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,必考部分,第三章 牛頓運動定律,第2單元 牛頓第二定律 動力學(xué)兩類問題,網(wǎng)控基礎(chǔ)點 提煉命題源,一、牛頓第二定律 1內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的_成正比，跟它的_成反比，加速度的方向跟_的方向相同 2公式：_. 3物理意義：它表明了力是產(chǎn)生_的原因 1.作用力 質(zhì)量 作用力 2.Fma 3.加速度,讀讀教材,4適用范圍 (1)只適用于研究_中運動與力的關(guān)系，不能用于非慣性系； (2)只適用于解決_物體的_運動問題，不能用來處理微觀粒子高速運動問題 (1)慣性系 (2)宏觀 低速,二、單位制 1單位制：由_和導(dǎo)出單位一起構(gòu)成單位制 (1)基本單位： 在力學(xué)中，選定_、時間和_三個物理量的單位為基本單位 (2)導(dǎo)出單位： 根據(jù)物理公式中其他物理量和_的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位 基本單位 (1)長度 質(zhì)量 (2)基本物理量,2在中學(xué)階段國際單位制中的基本物理量和基本單位 m kg s,三、動力學(xué)兩類基本問題 1由物體的受力情況判斷運動情況：處理這類問題的基本思路是：先求出幾個力的合力，由牛頓第二定律(F合ma)求出_，再由運動學(xué)的有關(guān)公式求出速度或位移 2由物體的運動情況判斷受力情況：處理這類問題的基本思路是：已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出_，再由牛頓第二定律求出合力，從而確定未知力 1.加速度 2.加速度,練練基礎(chǔ),題組一 對牛頓第二定律的理解,解析：牛頓第二定律的表達(dá)式Fma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個量，可求第三個量，但物體的質(zhì)量是由物體本身決定的，與受力無關(guān)；作用在物體上的合力，是由和它相互作用的物體作用產(chǎn)生的，與物體的質(zhì)量和加速度無關(guān)，故A、B錯誤，C、D正確,2(多選)關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是( ) A物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大 B物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零 C物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大 D物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零,3(多選)一個質(zhì)量為2 kg的物體，在5個共點力的作用下保持靜止若同時撤去其中大小分別為15 N和10 N的兩個力，其余的力保持不變，此時該物體的加速度大小可能是( ) A2 m/s2 B3 m/s2 C12 m/s2 D15 m/s2,題組二 牛頓第二定律的簡單計算,解析：物體所受合力范圍為5 NF合25 N，因m2 kg，故2.5 m/s2a12.5 m/s2，故B、C正確,5(多選)關(guān)于單位制，下列說法中正確的是( ) Akg、m/s、N是導(dǎo)出單位 Bkg、m、C是基本單位 C在國際單位制中，時間的基本單位是s D在國際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的,題組三 單位制,解析：kg是基本單位，故A錯誤；C是電量單位，1 C1 As，是導(dǎo)出單位，故B錯誤；1 N1 kg1 m/s21 kgm/s2，故C、D正確,6在國際單位制(簡稱SI)中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安培)導(dǎo)出單位V(伏特)用上述基本單位可表示為( ) Am2kgs4A1 Bm2kgs3A1 Cm2kgs2A1 Dm2kgs1A1,解析：本題考查基本單位與導(dǎo)出單位間的關(guān)系，意在考查考生對單位制的認(rèn)識由1 J1 VAs1 kgms2m可得，1 V1 m2kgs3A1，因此選B.,小思考 微總結(jié),細(xì)研核心點 練透經(jīng)典題,考點一 對牛頓第二定律的理解,試題調(diào)研,解題探究 1輕桿和輕彈簧這兩個模型有何不同？ 提示：輕桿發(fā)生微小形變，彈力可以突變；輕彈簧發(fā)生明顯形變，彈力不能突變 2抽出木板瞬間，輕桿彈力是否突變？若突變，變?yōu)槎嗌伲?提示：抽出木板瞬間，物塊1、2連同輕桿做自由落體運動，輕桿彈力突變?yōu)榱?3抽出木板前和抽出木板瞬間，物塊3、4的受力情況是否變化？ 提示：由于彈力不能突變，所以物塊3的受力不變，合力仍為零；由于木板對4的支持力突然消失，物塊4的受力情況變化,瞬時性問題的解題技巧 (1)求瞬時加速度的常見模型：,名師歸納點題破疑,(2)在求解瞬時加速度問題時應(yīng)注意： 物體的受力情況和運動情況是時刻對應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析 加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個積累的過程，不會發(fā)生突變,11.(2015石家莊模擬)如圖所示，沿直線運動的小車內(nèi)懸掛的小球A和車水平底板上放置的物塊B都相對車廂靜止關(guān)于物塊B受到的摩擦力，下列判斷中正確的是( ) A物塊B不受摩擦力作用 B物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向左 C物塊B受摩擦力作用，大小恒定，方向向右 D因小車的運動方向不能確定，故物塊B受的摩擦力情況無法判斷,類題練熟,解析：由圖知A球的加速度大小為agtan ，方向向左，則小車向右減速(或向左加速)行駛，物塊B相對小車有向右運動的趨勢，它所受的摩擦力方向向左，大小為fmBgtan ，只有B正確,12.(2014新課標(biāo)全國卷)如圖，用橡皮筋將一小球懸掛在小車的架子上，系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)現(xiàn)使小車從靜止開始向左加速，加速度從零開始逐漸增大到某一值，然后保持此值，小球穩(wěn)定地偏離豎直方向某一角度(橡皮筋在彈性限度內(nèi))與穩(wěn)定在豎直位置時相比，小球的高度( ) A一定升高 B一定降低 C保持不變 D升高或降低由橡皮筋的勁度系數(shù)決定,1解決兩類基本問題的思路,考點二 動力學(xué)兩類問題,2兩類動力學(xué)問題的解題步驟,試題調(diào)研,解題指導(dǎo) 1分清物塊的運動過程，在恒力F作用下，物塊做勻加速直線運動；撤去拉力后，物塊減速上升；速度減為零后，又返向加速下滑 2由于三個過程都屬于第一類問題，所以分析物體受力，準(zhǔn)確計算出三個過程的加速度是解題關(guān)鍵,解決動力學(xué)兩類問題的兩個關(guān)鍵點,名師歸納點題破疑,21.在游樂場，有一種大型游樂設(shè)施跳樓機，如圖所示，參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，提升到離地最大高度64 m處，然后由靜止釋放，開始下落過程可認(rèn)為自由落體運動，然后受到一恒定阻力而做勻減速運動，且下落到離地面4 m高處速度恰好減為零，已知游客和座椅總質(zhì)量為1 500 kg，下落過程中最大速度為 20 m/s，重力加速度取g10 m/s2.求： (1)游客下落過程的總時間； (2)恒定阻力的大小,類題練熟,答案：(1)6 s (2)22 500 N,解析：設(shè)下落過程中最大速度為v，自由落體運動的高度為h1 則v22gh1，vgt1 解得t12 s 設(shè)勻減速運動的高度為h2，加速度大小為a，則v22ah2，vat2 下落的總距離hh1h264 m4 m60 m 聯(lián)立解得a5 m/s2，t24 s 游客下落過程的總時間為tt1t26 s (2)勻減速過程中，設(shè)阻力為f，由牛頓第二定律得fmgma 已知m1 500 kg，可得f22 500 N,1常見的兩類動力學(xué)圖象問題 (1)已知物體在某一過程中所受的合力(或某個力)隨時間的變化圖線，要求分析物體的運動情況 (2)已知物體在某一過程中速度、加速度隨時間的變化圖線，要求分析物體的受力情況,考點三 牛頓第二定律與圖象的綜合應(yīng)用,2解決圖象綜合問題的關(guān)鍵 (1)分清圖象的類別：即分清橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量，明確其物理意義，掌握物理圖象所反映的物理過程，會分析臨界點 (2)注意圖線中的一些特殊點所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點，圖線的轉(zhuǎn)折點，兩圖線的交點等 (3)明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情境結(jié)合起來，再結(jié)合斜率、特殊點、面積等的物理意義，確定從圖象中反饋出的有用信息，這些信息往往是解題的突破口或關(guān)鍵點,調(diào)研3 為了探究物體與斜面間的動摩擦因數(shù)，某同學(xué)進行了如下實驗：取一質(zhì)量為m的物體，使其在沿斜面方向的推力作用下向上運動，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示，通過頻閃照相處理后得出速度隨時間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角30，取重力加速度g10 m/s2. (1)求物體與斜面間的動摩擦因數(shù)； (2)求撤去推力F后，物體還能上升的距離(斜面足夠長),試題調(diào)研,數(shù)形結(jié)合解決物理問題 物理公式與物理圖象的結(jié)合是一種重要題型動力學(xué)中常見的圖象有vt圖象、xt圖象、Ft圖象、Fa圖象等，解決圖象問題的關(guān)鍵有： (1)分清圖象的橫、縱坐標(biāo)所代表的物理量及單位，并且注意坐標(biāo)原點是否從零開始，明確其物理意義 (2)明確圖線斜率的物理意義，如vt圖線的斜率表示加速度，注意圖線中一些特殊點所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點，圖線的轉(zhuǎn)折點，兩圖線的交點等 (3)明確能從圖象中獲得哪些信息：把圖象與具體的題意、情境結(jié)合，并結(jié)合斜率、特殊點等的物理意義，確定能從圖象中反饋出哪些有用信息(如vt圖線所圍面積表示位移等)并結(jié)合牛頓運動定律求解 (4)利用橫、縱坐標(biāo)物理量間的函數(shù)關(guān)系對圖象作出判斷,名師歸納點題破疑,31.(多選)如圖甲所示，為測定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角的關(guān)系，將某一物體每次以不變的初速率v0沿足夠長的斜面向上推出，調(diào)節(jié)斜面與水平方向的夾角，實驗測得x與斜面傾角的關(guān)系如圖乙所示，取g10 m/s2，根據(jù)圖象可求出( ),類題練熟,32.在風(fēng)洞實驗室里，一根足夠長的均勻直細(xì)稈與水平面成37角固定，質(zhì)量為m1 kg的小球穿在細(xì)桿上靜止于細(xì)桿底端O，如圖甲所示開啟送風(fēng)裝置，有水平向右的恒定風(fēng)力F作用于小球上，在t12 s時刻風(fēng)停止小球沿細(xì)桿運動的部分vt圖象如圖乙所示，取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，忽略浮力求： (1)小球在02 s內(nèi)的加速度a1和2 5 s內(nèi)的加速度a2； (2)小球與細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)和水平風(fēng)力F的大小,答案：(1)15 m/s2 10 m/s2 (2)0.5 50 N,傳送帶模型研究,歸類建模提能(二) 名師點睛 傳送帶模型可分為水平傳送帶和傾斜傳送帶，物體在傳送帶上運動的各種情況如下表： 1水平傳送帶模型,2傾斜傳送帶模型,經(jīng)典范例 水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機場和火車站，如圖所示為一水平傳送帶裝置示意圖緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v1 m/s運行，一質(zhì)量為m4 kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對行李的滑動摩擦力使行李開始做勻加速直線運動，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運動設(shè)行李與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.1，A、B間的距離L2 m，取g10 m/s2. (1)求行李剛開始運動時所受滑動摩擦力的大小與加速度的大??； (2)求行李做勻加速直線運動的時間； (3)如果提高傳送帶的運行速率，行李就能被較快地傳送到B處，求行李從A處傳送到B處的最短時間和傳送帶對應(yīng)的最小運行速率,解決傳送帶問題的關(guān)鍵在于對物體所受的摩擦力進行正確的分析判斷判斷摩擦力時要注意比較物體的運動速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運動位移x(對地)的過程中速度是否和傳送帶速度相等物體的速度與傳送帶速度相等的時刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時刻,名師歸納點題破疑,針對訓(xùn)練 如圖所示，一皮帶輸送機的皮帶以v13.6 m/s的速率做勻速運動，其有效輸送距離AB29.8 m，與水平夾角為37.將一小物體輕放在A點，物體與皮帶間的動摩擦因數(shù)0.1，求物體由A到B所需的時間(取g10 m/s2),