第3章 第2讲 牛顿第二定律的基本应用(课件PPT) -【赢在微点·顶层设计】2026年高中物理高考一轮总复习

第2讲 第三章　运动与力的关系 牛顿第二定律的基本应用 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 目 标 要 求 1.掌握动力学两类基本问题的求解思路和方法。2.掌握各种动力学图像，并能用图像的斜率、面积、截距、交点、拐点等的物理意义解决问题。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 考点1　动力学两类基本问题 考点2　动力学图像问题 内容 索引 温馨提示:点击标题链接相关内容 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 动力学两类基本问题 赢在微点 物理 大一轮 考点1 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 5 必|备|知|识 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合=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。 已知加速度或根据运动规律求出________，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。 加速度 加速度 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 关|键|能|力 动力学两类基本问题的解题思路。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 上述解题思路中的关键点： (1)两类分析——物体的受力分析和物体的运动过程分析。 (2)两个桥梁——加速度是联系运动和力的桥梁；速度是各物理过程间相互联系的桥梁。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向1 已知受力分析运动情况 【典例1】　如图所示，物体的质量m=5 kg，与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，在与水平方向夹角θ=37°的恒力F=50 N作用下，由静止开始加速运动，当t=5 s时撤去F(g=10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°= 0.8)。求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)物体做加速运动时的加速度a； 物体做加速运动时，进行受力分析，如图所示， 根据牛顿第二定律，可得 Fcos θ-μFN=ma， 又FN=Fsin θ+mg， 联立解得a=4.8 m/s2。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)撤去F后，物体还能滑行的时间t'。 撤去F时，物体的速度为v=at=24 m/s， 撤去F后，由牛顿第二定律可得μmg=ma'， 解得a'=2 m/s2， 根据0=v-a't'， 解得t'=12 s。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向2 已知运动情况分析受力 【典例2】　某市启动“机动车文明礼让斑马线”活动，交警部门为样板斑马线配上了新型电子警察。一辆质量为2.0×103 kg的汽车，以 54 km/h的速度沿平直道路匀速行驶，距斑马线还有30 m的距离时，驾驶员发现有行人通过斑马线，经过0.5 s的反应时间，汽车制动，开始做匀减速运动，恰好在斑马线前停住。重力加速度g=10 m/s2。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)求汽车制动过程中所受的合力大小； 设汽车在反应时间内行驶的距离为x1，制动过程中行驶的距离为 x2，加速度大小为a1，所受的合力大小为Ff1， 初速度v0=54 km/h=15 m/s， 反应时间t0=0.5 s， 由牛顿第二定律有Ff1=ma1， 由匀速和匀变速直线运动规律有x1=v0t0，x2=x-x1，=2a1x2， 联立解得Ff1=1.0×104 N。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)若汽车正常行驶时所受阻力为车重的，要使汽车从静止开始匀加速经10 s使速度重新达到54 km/h，求牵引力的大小。 设汽车从静止开始经10 s使速度重新达到54 km/h的过程中，加速度大小为a2，牵引力大小为F，由牛顿第二定律有F-Ff2=ma2， Ff2=0.05mg， 由匀变速直线运动规律有v0=a2t， 联立解得F=4.0×103 N。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 考向3 等时圆模型 【典例3】　如图所示，ab、cd是竖直平面内两根固定的细杆，a、 b、c、d位于同一圆周上，圆周半径为R，b点为圆周的最低点，c点为圆周的最高点。现有两个小滑环A、B分别从a、c处由静止释放，滑环A经时间t1从a点到达b点，滑环B经时间t2从c点到达d点；另有一小球C从c点静止释放做自由落体，经时间t3到达b点，不计一切阻力与摩擦，且A、B、 C都可视为质点，则t1、t2、t3的大小关系为( ) 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 A.t1=t2=t3 B.t1>t2>t3 C.t2>t1>t3 D.A、B、C三物体的质量未知，因此无法比较 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 对于环A，设ab与水平方向的夹角为θ，圆的半径为R，由牛顿第二定律可知，下滑加速度为a1==gsin θ，又根据运动学公式得2Rsin θ=a1，解得t1=，对于环B，设cd与水平方向的夹角为α，由牛顿第二定律可知，下滑加速度为a2==gsin α， 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 又根据运动学公式得2Rsin α=a2，解得t2=，对自由落体的球C而言，有2R=g，解得t3=，因此三者时间相等，且与物体的质量无关，A项正确，B、C、D三项均错误。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 各斜面的顶端和底端在同一圆周上，且斜面的顶端在圆周的最高点(如图甲所示)或底端在圆周的最低点(如图乙所示)，物体沿斜面下滑的时间t=(其中d为圆的直径)，图丙可看成两个等时圆。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 动力学图像问题 赢在微点 物理 大一轮 考点2 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 20 关|键|能|力 1.动力学中常见图像及其意义。 v-t 图像 根据图像的斜率判断加速度的大小和方向，进而根据牛顿第二定律求解合外力 F-a 图像 首先要根据具体的物理情景，对物体进行受力分析，然后根据牛顿第二定律推导出两个物理量间的函数关系式，根据函数关系式结合图像，明确图像的斜率、截距或面积的意义，从而由图像给出的信息求出未知量 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 a-t 图像 要注意加速度的正负，正确分析每一段的运动情况，然后结合物体受力情况根据牛顿第二定律列方程 F-t 图像 要结合物体受到的力，根据牛顿第二定律求出加速度，分析每一时间段的运动性质 F-x 图像 表示作用力随位移的变化规律，是力与空间的对应关系，所围面积表示该力在某段位移中做的功 特别提醒：加速度是联系v-t图像与F-t图像的桥梁。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 2.动力学图像问题求解思路。 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例4】　(多选)(2025·酒泉模拟)如图甲所示，物块的质量m= 1 kg、初速度v0=10 m/s，在一水平向左大小不变的力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻该力F突然反向，整个过程中物块的v2-x关系图像如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是( ) A.0~1 s内物块做匀减速运动 B.在t=5 s时刻该力F反向 C.外力F的大小为8 N D.物块与水平面间的动摩擦因数为0.3 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 物块做减速运动的加速度为a1== m/s2=10 m/s2，减速运动的时间为t1== s=1 s，即0~1 s内物块做匀减速运动，在t=1 s时刻该力F反向，A项正确，B项错误；减速运动时F+μmg=ma1，力F反向后的加速度a2== m/s2=4 m/s2，且F-μmg=ma2，联立解得F=7 N，μ=0.3，C项错误，D项正确。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 【典例5】　(2025·鞍山模拟)为了探究物体与斜面间的动摩擦因 数，某同学进行了如下实验：取一质量为m的物体，使其在沿斜面方向的推力F作用下向上运动，如图甲所示，通过力传感器得到推力随时间变化的规律如图乙所示，通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示，若已知斜面的倾角α=37°，重力加速度g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8。求： 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (1)物体与斜面之间的动摩擦因数； 0~2 s内，由F-t图像可得F1=21.5 N， 由牛顿第二定律可得F1-mgsin α-μmgcos α=ma1， 由v-t图像可得a1==0.5 m/s2， 2 s后，由F-t图可得F2=20 N， 由牛顿第二定律可得F2-mgsin α-μmgcos α=0， 解得μ=。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 (2)撤去推力F后，物体还能上升的距离(斜面足够长)。 撤去推力F后，由牛顿第二定律可得-μmgcos α-mgsin α=ma2， 解得a2=- m/s2， 撤去外力时，物体的速度为1 m/s，物体做匀减速直线运动到达最高点，则由速度与位移的关系式得 x3==0.075 m。 解析 高考复习顶层设计 物理 第 ‹#› 页 微在字里 赢在行间 内容索引 把握高考微点，实现素能提升 完成——微练10 本部分内容讲解结束 $$