2021届高考物理二轮复习课件：第三章 第2讲 牛顿第二定律　两类动力学问题

第2讲　牛顿第二定律　两类动力学问题 【知识梳理自查】 一、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟作用力成_____,跟物体的质量成_____。加速度的 方向与_______方向相同。 2.表达式:F=___。 3.适用范围 (1)只适用于_____参考系(相对地面_____或_________运动的参考系)。 (2)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。 必备知识·自主排查 正比 反比 作用力 ma 惯性 静止 匀速直线 宏观 二、单位制 1.单位制:由_________和_________一起组成了单位制。 2.基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是_____、 _____和_____,它们的国际单位分别是___、__和__。 基本单位 导出单位 长度 时间 kg m s 质量 【情境转换】 这三个器材分别测量了哪个物理量? 提示:质量、长度、时间。 3.导出单位:由_________根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。 基本单位 三、两类动力学问题 1.动力学的两类基本问题 第一类:已知_________求物体的_________。 第二类:已知_________求物体的_________。 受力情况 运动情况 运动情况 受力情况 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。 加速度 牛顿第二定律 【小题速诊速纠】 1.判一判 (1)牛顿第二定律表达式F=ma在任何情况下都适用。 (　　) (2)物体所受合外力大,其加速度一定大。 (　　) (3)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力作用瞬间,物体立即获 得加速度。 (　　) (4)物体由于做加速运动,所以才受合外力作用。 (　　) (5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单 位关系。 (　　) 提示:(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 2.练一练 (1)(多选)如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断正确的是 (　　) A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍增大 C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最大 D.弹簧压缩量最大时,木块速度为零,但加速度不为零 【解析】选B、C、D。刚开始时,弹簧对木块的作用力小于外力F,木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动,直到二力相等,而后,弹簧对木块的作用力大于外力F,木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度为零,但此时木块的加速度不为零,故A错误,B、C、D正确。 (2)如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时 (　　) A.M所受静摩擦力增大　　 B.M对车厢壁的压力减小 C.M仍相对于车厢静止 D.M所受静摩擦力减小 【解析】选C。分析M受力情况如图所示,因M相对车厢壁静止,竖直方向有Ff=Mg,与水平方向的加速度大小无关,A、D错误;水平方向,FN=Ma,FN随a的增大而增大,由牛顿第三定律知,B错误;因FN增大,物块与车厢壁的最大静摩擦力增大,故M相对于车厢仍静止,C正确。 考点1　对牛顿第二定律的理解(c) 【要点融会贯通】 牛顿第二定律的“五性” 关键能力·层级突破 矢量性 F=ma是矢量式,a与F同向 瞬时性 a与F对应同一时刻 因果性 F是产生a的原因 同一性 a、F、m对应同一个物体,应用时统一使用SI制 独立性 每一个力都产生各自的加速度 【典例考题研析】 【典例1】(2018·全国卷Ⅰ)如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是 (　　) 【解题思路】解答本题应注意两点: (1)对物块P由牛顿第二定律列方程。 (2)对方程的变形式讨论F与x关系。 【解析】选A。设弹簧的最大压缩量为l,根据胡克定律有kl=mg。物块P做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律有F+k(l-x)-mg=ma,解得F=ma+kx,则可能正确的是A。 【典例2】(2018·浙江11月选考真题)如图所示为某一游戏的局部简化示意图。D为弹射装置,AB是长为21 m的水平轨道,倾斜直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10 m的圆形支架上,B为圆形的最低点,轨道AB与BC平滑连接,且在同一竖直平面内。某次游戏中无动力小车在弹射装置D的作用下,以v0=10 m/s的速度滑上轨道AB,并恰好能冲到轨道BC的最高点。已