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

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,必考部分,第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律,,第2單元 牛頓第二定律 動(dòng)力學(xué)兩類問題,網(wǎng)控基礎(chǔ)點(diǎn) 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.F＝ma 3.加速度,讀讀教材,4．適用范圍 (1)只適用于研究________中運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)問題，不能用來處理微觀粒子高速運(yùn)動(dòng)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(shí)間和________三個(gè)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(dòng)力學(xué)兩類基本問題 1．由物體的受力情況判斷運(yùn)動(dòng)情況：處理這類問題的基本思路是：先求出幾個(gè)力的合力，由牛頓第二定律(F合＝ma)求出________，再由運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式求出速度或位移． 2．由物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(duì)牛頓第二定律的理解,解析：牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個(gè)量，可求第三個(gè)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(cuò)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(gè)質(zhì)量為2 kg的物體，在5個(gè)共點(diǎn)力的作用下保持靜止．若同時(shí)撤去其中大小分別為15 N和10 N的兩個(gè)力，其余的力保持不變，此時(shí)該物體的加速度大小可能是( ) A．2 m/s2 B．3 m/s2 C．12 m/s2 D．15 m/s2,┃題組二┃ 牛頓第二定律的簡單計(jì)算,解析：物體所受合力范圍為5 N≤F合≤25 N，因m＝2 kg，故2.5 m/s2≤a≤12.5 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( ) A．kg、m/s、N是導(dǎo)出單位 B．kg、m、C是基本單位 C．在國際單位制中，時(shí)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(cuò)誤；C是電量單位，1 C＝1 As，是導(dǎo)出單位，故B錯(cuò)誤；1 N＝1 kg1 m/s2＝1 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( ) A．m2kgs－4A－1 B．m2kgs－3A－1 C．m2kgs－2A－1 D．m2kgs－1A－1,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(duì)單位制的認(rèn)識(shí)．由1 J＝1 VAs＝1 kgms－2m可得，1 V＝1 m2kgs－3A－1，因此選B.,,小思考 微總結(jié),細(xì)研核心點(diǎn) 練透經(jīng)典題,考點(diǎn)一 對(duì)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(gè)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(yùn)動(dòng)，輕桿彈力突變?yōu)榱悖?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(duì)4的支持力突然消失，物塊4的受力情況變化．,瞬時(shí)性問題的解題技巧 (1)求瞬時(shí)加速度的常見模型：,名師歸納點(diǎn)題破疑,(2)在求解瞬時(shí)加速度問題時(shí)應(yīng)注意： ①物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是時(shí)刻對(duì)應(yīng)的，當(dāng)外界因素發(fā)生變化時(shí)，需要重新進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)分析． ②加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個(gè)積累的過程，不會(huì)發(fā)生突變．,1－1.(2015石家莊模擬)如圖所示，沿直線運(yùn)動(dòng)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(duì)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(yùn)動(dòng)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a＝gtan θ，方向向左，則小車向右減速(或向左加速)行駛，物塊B相對(duì)小車有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，它所受的摩擦力方向向左，大小為f＝mBgtan θ，只有B正確．,,1－2.(2014新課標(biāo)全國卷Ⅰ)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(shí)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(diǎn)二 動(dòng)力學(xué)兩類問題,,2．兩類動(dòng)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(yùn)動(dòng)過程，在恒力F作用下，物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；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(gè)過程都屬于第一類問題，所以分析物體受力，準(zhǔn)確計(jì)算出三個(gè)過程的加速度是解題關(guān)鍵．,解決動(dòng)力學(xué)兩類問題的兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),名師歸納點(diǎn)題破疑,,2－1.在游樂場(chǎng)，有一種大型游樂設(shè)施跳樓機(jī)，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(yùn)動(dòng)，然后受到一恒定阻力而做勻減速運(yùn)動(dòng)，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g＝10 m/s2.求： (1)游客下落過程的總時(shí)間； (2)恒定阻力的大?。?[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(yùn)動(dòng)的高度為h1 則v2＝2gh1，v＝gt1 解得t1＝2 s 設(shè)勻減速運(yùn)動(dòng)的高度為h2，加速度大小為a，則v2＝2ah2，v＝at2 下落的總距離h＝h1＋h2＝64 m－4 m＝60 m 聯(lián)立解得a＝5 m/s2，t2＝4 s 游客下落過程的總時(shí)間為t＝t1＋t2＝6 s (2)勻減速過程中，設(shè)阻力為f，由牛頓第二定律得f－mg＝ma 已知m＝1 500 kg，可得f＝22 500 N,1．常見的兩類動(dòng)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(gè)力)隨時(shí)間的變化圖線，要求分析物體的運(yùn)動(dòng)情況． (2)已知物體在某一過程中速度、加速度隨時(shí)間的變化圖線，要求分析物體的受力情況．,考點(diǎn)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(huì)分析臨界點(diǎn)． (2)注意圖線中的一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)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(diǎn)、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(diǎn)．,[調(diào)研3] 為了探究物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：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(yùn)動(dòng)，如圖甲所示，通過力傳感器得到推力隨時(shí)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(shí)間變化的規(guī)律如圖丙所示，若已知斜面的傾角α＝30，取重力加速度g＝10 m/s2. (1)求物體與斜面間的動(dòng)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(dòng)力學(xué)中常見的圖象有v－t圖象、x－t圖象、F－t圖象、F－a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(diǎn)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v－t圖線的斜率表示加速度，注意圖線中一些特殊點(diǎn)所表示的物理意義：圖線與橫、縱坐標(biāo)的交點(diǎn)，圖線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，兩圖線的交點(diǎn)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(diǎn)等的物理意義，確定能從圖象中反饋出哪些有用信息(如v－t圖線所圍面積表示位移等)并結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解． (4)利用橫、縱坐標(biāo)物理量間的函數(shù)關(guān)系對(duì)圖象作出判斷．,名師歸納點(diǎn)題破疑,3－1.(多選)如圖甲所示，為測(cè)定物體沖上粗糙斜面能達(dá)到的最大位移x與斜面傾角θ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θ，實(shí)驗(yàn)測(cè)得x與斜面傾角θ的關(guān)系如圖乙所示，取g＝10 m/s2，根據(jù)圖象可求出( ),[類題練熟],3－2.在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室里，一根足夠長的均勻直細(xì)稈與水平面成θ＝37角固定，質(zhì)量為m＝1 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t1＝2 s時(shí)刻風(fēng)停止．小球沿細(xì)桿運(yùn)動(dòng)的部分v－t圖象如圖乙所示，取g＝10 m/s2，sin 37＝0.6，cos 37＝0.8，忽略浮力．求： (1)小球在0～2 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(dòng)摩擦因數(shù)μ和水平風(fēng)力F的大?。?,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(diǎn)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(yùn)動(dòng)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(jī)場(chǎng)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v＝1 m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m＝4 kg的行李無初速度地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)．設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，A、B間的距離L＝2 m，取g＝10 m/s2. (1)求行李剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大??； (2)求行李做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間； (3)如果提高傳送帶的運(yùn)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(shí)間和傳送帶對(duì)應(yīng)的最小運(yùn)行速率．,解決傳送帶問題的關(guān)鍵在于對(duì)物體所受的摩擦力進(jìn)行正確的分析判斷．判斷摩擦力時(shí)要注意比較物體的運(yùn)動(dòng)速度與傳送帶的速度，也就是分析物體在運(yùn)動(dòng)位移x(對(duì)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(shí)刻就是物體所受摩擦力發(fā)生突變的時(shí)刻．,名師歸納點(diǎn)題破疑,[針對(duì)訓(xùn)練] 如圖所示，一皮帶輸送機(jī)的皮帶以v＝13.6 m/s的速率做勻速運(yùn)動(dòng)，其有效輸送距離AB＝29.8 m，與水平夾角為θ＝37.將一小物體輕放在A點(diǎn)，物體與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.1，求物體由A到B所需的時(shí)間．(取g＝10 m/s2),,