2022-2023年高考物理一轮复习 牛顿第二定律课件

这是一份2022-2023年高考物理一轮复习 牛顿第二定律课件，共38页。PPT课件主要包含了考点2，三者关系如下表，合外力，考点3，动力学的两类基本问题，加速度，确的是，答案ABC，答案B，A50m等内容，欢迎下载使用。
合外力、加速度和速度的关系
2.速度大小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.
1.由物体的受力情况求解运动情况的基本思路：先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(F＝ma)求出__________,再由运动学的有关公式求出速度或位移.2.由物体的运动情况求解受力情况的基本思路：根据运动规律求出________,再由牛顿第二定律求出合力,从而确定未
说明：牛顿第二定律是联系运动问题与受力问题的桥梁,加速度是解题的关键.
【基础自测】1.(多选)关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法中正
A.不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合外力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合外力的方向总是一致的D.合外力变小,物体的速度一定变小
解析：由牛顿第二定律可知 A、B 正确；初速度为零的匀加速直线运动中,v、a、F 三者的方向相同,C 正确；合外力变小,加速度变小,但速度不一定变小,D 错误.
3.水平面上一质量为 m 的物体,在水平恒力 F 作用下,从静止开始做匀加速直线运动,经时间 t 后撤去外力,又经时间
3t 物体停下,则物体受到的阻力为(
4.质量为 1 t 的汽车在平直公路上以 10 m/s 的速度匀速行驶.阻力大小不变,从某时刻开始,汽车牵引力减小 2000 N,那么
从该时刻起经过 6 s,汽车行驶的路程是(
力、加速度和速度的关系
【典题 1】一质点受多个力的作用,处于静止状态.现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小.在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小 a 和
速度大小 v 的变化情况是(
A.a 和 v 都始终增大B.a 和 v 都先增大后减小C.a 先增大后减小,v 始终增大D.a 和 v 都先减小后增大
解析：质点在多个力作用下处于静止状态时,其中一个力必与其余各力的合力等值反向.当该力大小逐渐减小到零的过程中,质点所受合力从零开始逐渐增大,做加速度逐渐增大的加速运动；当该力再沿原方向逐渐恢复到原来大小的过程中,质点所受合力方向仍不变,大小逐渐减小到零,质点沿原方向做加速度逐渐减小的加速运动,C 正确.
方法技巧：合力、加速度、速度间的决定关系(1)不管速度是大是小,或是零,只要合力不为零,物体都有加速度.
(3)合力与速度同向时,物体做加速运动；合力与速度反向时,物体做减速运动.
【典题 2】如图 3-2-1 所示,位于足够长光滑固定斜面上的小物块,在一水平向左推力 F 的作用下,物块沿斜面加速下滑,在 F 逐渐增大、方向保持不变的过程中,
物块的加速度大小将(A.逐渐减小B.逐渐增大C.先减小后增大D.先增大后减小
解析：设斜面的倾角为α,物块的质量为 m,加速度大小为a.物块沿斜面向下加速滑动,受力分析如图 D18 所示：根据牛顿第二定律得 mgsin α－Fcs α＝ma,解得 a＝gsin α
,当 F 增大时加速度 a 向下减小,物体向下做加速运
动；当 F＝mgtan α时加速度 a＝0,物体的速度达到最大；当 F 继续增大,则有 Fcs α－mgsin α＝ma,此时加速度向上增大,物体向下做减速运动,
方法技巧：计算两个力的合力时一般用合成法,根据合力方向沿加速度方向做平行四边形,计算合力；计算多个力的合力时一般用正交分解法,沿加速度和垂直加速度方向建坐标系,沿加速度方向的合力提供加速度,垂直加速度方向的合力为0.
[热点归纳]加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可简化为以下两种模型：
【典题 3】如图3-2-2 所示,物块 A 质量为 2m,物块 B、C 质量均为 m,A 与天花板之间、B 与 C 之间均用轻弹簧相连,A 与 B 之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断 A、B 间的细绳,则此瞬间 A、B、C 的加速
度分别为(取向下为正)(
解析：剪断细线前,对 BC 整体受力分析,受到总重力和细线的拉力而平衡,故 T＝2mg；剪断细线后,重力和弹簧的弹力不变,细线的拉力减为零,故物体 A 受到的力的合力等于 T＝2mg,向上,根据牛顿第二定律得 A 的加速度为 aA＝g 方向向上,物体 C 受到的力不变,合力为零,C 的加速度为 aC＝0,剪短细线后,绳子的拉力突变为零,重力和弹簧的弹力不变,故物体 B 受到的力的合力大小等于绳子的拉力 T＝2mg,方向竖直向下,根据牛顿第二定律得 B 的加速度为 aB＝2g,方向竖直向下,A 正确.
方法技巧：抓住“两关键”、遵循“四步骤”(1)分析瞬时加速度的“两个关键”：
①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点.②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态.(2)“四个步骤”：
第一步：分析原来物体的受力情况.
第二步：分析物体在突变时的受力情况.第三步：由牛顿第二定律列方程.
第四步：求出瞬时加速度,并讨论其合理性.
【迁移拓展】如图 3-2-3 所示,物块 1、2 间用刚性轻质杆连接,物块 3、4 间用轻质弹簧相连,物块 1、3 质量为 m,物块 2、4 质量为 M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块 1、2、3、4 的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力
加速度大小为 g,则有(
解析：在抽出木板的瞬时,物块 1、2 与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知 a1＝a2＝g；而物块 3、4 间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对物块 3 向上的弹力大小和对物块 4 向下的弹力大小仍为 mg,因此物块 3 满足 mg＝F,a3＝0；由牛顿第二定
[热点归纳]1.解决两类基本问题的思路：
2.两类动力学问题的解题步骤：
根据物体的运动情况求物体受力情况
【典题4】一质量为m＝2 kg 的滑块能在倾角为θ＝30°的足够长的斜面上以 a＝2.5 m/s2 匀加速下滑.如图 3-2-4 所示,若用一水平向右的恒力 F 作用于滑块,使之由静止开始在 t＝2 s 内沿斜面运动,其位移 x＝4 m.g 取 10 m/s2.求：(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ.(2)恒力 F 的大小.图 3-2-4
解：(1)根据牛顿第二定律,有mgsin 30°－μmgcs 30°＝ma
(2)滑块沿斜面做匀加速直线运动时,加速度有向上和向下两种可能.可得a1＝2 m/s2
根据物体受力情况求物体运动情况
【典题 5】如图 3-2-5 所示为四旋翼无人机,它是一种能够垂直起降的小型遥控飞行器,目前得到越来越广泛的应用.一架质量 m＝2 kg 的无人机,其动力系统所能提供的最大升力 F＝36 N,运动过程中所受空气阻力大小恒为 f＝4 N.g 取 10 m/s2.(1)无人机在地面上从静止开始,以最大升力竖直向上起飞.求在 t＝5 s 时离地面的高度 h.
(2)当无人机悬停在距离地面高度 H＝100 m 处,由于动力设备故障,无人机突然失去升力而坠落.求无人机坠落地面时的速度 v.
解：(1)设无人机上升时加速度为 a,由牛顿第二定律,有F－mg－f＝ma解得 a＝6 m/s2
(2)设无人机坠落过程中加速度为a1,由牛顿第二定律,有mg－f＝ma1解得a1＝8 m/s2由v2＝2a1H,解得v＝40 m/s.
方法技巧：解决动力学两类问题的两个关键点：
用整体法和隔离法解决连接体问题
利用牛顿第二定律处理连接体问题时,常用的方法是整体
(1)整体法：当系统中各物体的加速度都相同时,我们可以把系统中所有物体看成一个整体,可先分析整体的受力情况和运动情况,然后根据牛顿第二定律,求出整体所受外力的某一未知力或加速度.
(2)隔离法：为解题方便,当求系统内物体间相互作用力时,常将某个研究对象从系统中“隔离”出来,进行受力分析,应用相应的定律来分析求解.
处理连接体问题时,整体法和隔离法在解题中往往是交替使用的,一般的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力.
【典题 6】(多选)如图3­2­6所示,质量分别为mA、mB的A、B 两物块用轻线连接,放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的拉力 F 拉 A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B 与斜面间的动摩擦因数均为μ.为了增加轻线上的拉力,可行的办法是
)A.减小 A 物块的质量B.增大 B 物块的质量
C.增大倾角θD.增大动摩擦因数μ
方法技巧：如图 3-2-7 所示,一起加速运动的物体系统,
若力是作用于m1上,则m1和m2的相互作用力为
此结构与有无摩擦无关(有摩擦,两物体与接触面的动摩擦因数必须相同),物体系统在平面、斜面、竖直方向中此结论都成立.两物体的连接物为弹簧、杆时,结论不变.
【触类旁通】在一东西向的水平直铁轨上,停放着一列已用挂钩连接好的车厢.当机车在东边拉着这列车厢以大小为 a 的加速度向东行驶时,连接某两相邻车厢的挂钩 P 和 Q 间的拉力驶时,P 和 Q 间的拉力大小仍为 F.不计车厢与铁轨间的摩擦,
每节车厢质量相同,则这列车厢的节数可能为(