【物理】2019届二轮复习牛顿第二定律学案（全国通用） 10页

教师姓名 ‎ ‎ 学生姓名 ‎ ‎ 年 级 高三 上课时间 ‎2018/10/‎ 学 科 物理 课题名称 ‎ 牛顿第二定律 一．内容：‎ 物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比．加速度的方向与作用力的方向相同．‎ 二．表达式：F＝ma，F与a具有瞬时对应关系．‎ 三．力学单位制 ‎1、单位制由基本单位和导出单位共同组成．‎ ‎2、力学单位制中的基本单位有质量(kg)、长度(m)和时间(s)．‎ ‎ 3、导出单位有N、m/s、m/s2等．‎ 四．牛顿第二定律的性质：‎ 考点一　用牛顿第二定律分析瞬时加速度 ‎★重点归纳★‎ ‎1.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型：‎ 特性模型 受外力时的形变量 力能否突变 产生拉力或支持力 质量 内部弹力 轻绳 微小不计 能 只有拉力，没有支持力 不计 处 处 相 等 橡皮绳 较大 不能 只有拉力，没有支持力 轻弹簧 较大 不能 既可有拉力，也可有支持力 轻杆 微小不计 能 既可有拉力，也可有支持力 ‎2.在求解瞬时加速度问题时应注意：‎ ‎(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析．‎ ‎(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变．‎ ‎【例1】（多选）如图所示，弹簧p和细绳q的上端固定在天花板上，下端用小钩钩住质量为m的小球C，弹簧、细绳和小钩的质量均忽略不计．静止时p、q与竖直方向的夹角均为60°.下列判断正确的有： （ ） ‎ ‎ ‎ A．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间q对球的拉力大小为mg B．若p和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g C．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间p对球的拉力大小为mg D．若q和球突然脱钩，则脱钩后瞬间球的加速度大小为g ‎【答案】BD ‎【变式练习1】如图所示，质量为4kg的物体A静止在竖直的轻弹簧上面。质量为1kg的物体B用细线悬挂起来，A、B紧挨在一起但A. B之间无压力。某时刻将细线剪断，则细线剪断瞬间，B对A的压力大小为（取g=10m/s2）： （ ） ‎ A. 0 N B. 8 N C. 10 N D. 50 N ‎【答案】B ‎【变式练习2】如图所示，A、B两球质量相同，光滑斜面的倾角为，图甲中，A、B两球用轻弹簧相连，图乙中A、B两球用轻质杆相连，系统静止时，挡板C与斜面垂直，轻弹簧、轻杆均与斜面平行，则在突然撤去挡板的瞬间有： （ ） ‎ A．两图中两球的加速度均为 B．两图中A球的加速度均为0‎ C．图乙中轻杆的作用力一定不为0‎ D．图甲中B球的加速度是图乙中B球的加速度的2倍 ‎【答案】D 考点二　动力学两类基本问题 ‎1.求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：‎ ‎2.分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度．‎ ‎3.解答动力学两类问题的基本程序 ‎(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过程．‎ ‎(2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象，进行分析，并画出示意图，图中应注明力、速度、加速度的符号和方向，对每一个力都明确其施力物体和受力物体，以免分析受力时有所遗漏或无中生有．‎ ‎(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示相应物理量的符号进行运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果．‎ ‎★重点归纳★‎ ‎1．用整体法、隔离法巧解动力学问题 ‎（1）整体法、隔离法 当问题涉及几个物体时，我们常常将这几个物体“隔离”开来，对它们分别进行受力分析，根据其运动状态，应用牛顿第二定律或平衡条件列式求解．特别是问题涉及物体间的相互作用时，隔离法是一种有效的解题方法．而将相互作用的两个或两个以上的物体看成一个整体(系统)作为研究对象，去寻找未知量与已知量之间的关系的方法称为整体法．‎ ‎（2）选用整体法和隔离法的策略 ‎①当各物体的运动状态相同时，宜选用整体法；当各物体的运动状态不同时，宜选用隔离法；②‎ 对较复杂的问题，通常需要多次选取研究对象，交替应用整体法与隔离法才能求解．‎ ‎（3）整体法与隔离法常涉及的问题类型 ‎①涉及滑轮的问题：若要求绳的拉力，一般都采用隔离法．‎ ‎②水平面上的连接体问题：这类问题一般是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度．解题时，一般采用先整体、后隔离的方法；建立直角坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度．‎ ‎③斜面体与物体组成的连接体的问题：当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析．‎ ‎（4）解决这类问题的关键 正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，并分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解．‎ ‎2．用分解加速度法巧解动力学问题 因牛顿第二定律中F＝ma指出力和加速度永远存在瞬间对应关系，所以在用牛顿第二定律求解动力学问题时，有时不去分解力，而是分解加速度，尤其是当存在斜面体这一物理模型且斜面体又处于加速状态时，往往此方法能起到事半功倍的效果．‎ ‎【例2】如图甲所示，在倾角为300的足够长的光滑斜面上，有一质量为m的物体，受到沿斜面方向的力F作用，力F按图乙所示的规律变化, 图中纵坐标是F与mg的比值，规定力沿斜面向上为正向，则物体运动的速度v随时间t变化的规律用可图中的哪一个图象表示（物体的初速度为零）： （ ） ‎ A． B． C． D．‎ ‎【答案】D ‎【变式练习3】（多选）将一质量为1kg的物体以一定的初速度竖直向上抛出，假设物体在运动过程中所受空气阻力的大小恒定不变，其速度时间图像如图所示，取重力加速度，则： （ ） ‎ A、物体下降过程中的加速度大小为为 B、物体受到的阻力为1N C、图中 D、图中 ‎【答案】ABD ‎【变式练习4】如图所示，在倾角θ＝37°的足够长的固定的斜面上，有一质量为m＝1 kg的物体，物体与斜面间动摩擦因数μ＝0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F＝9.6 N的作用，从静止开始运动，经2 s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22 m/s？（sin 37°＝0.6，g取10 m/s2）‎ ‎【答案】5.53s ‎1．如图所示，平直公路上行驶着的小车内，线吊着的小球与车保持相对静止，吊线与竖直线夹角恒为θ，由此可知： （ ）‎ A．小车的加速度恒定 B．小车一定向左运动 C．小车的加速度方向向右 D．小车一定做匀加速直线运动 ‎【答案】A ‎ 2．如图所示，质量分别为m、2m的球A、B由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在正在竖直向上做匀减速运动的电梯内，细线承受的拉力为F，此时突然剪断细线，在绳断的瞬间，弹簧的弹力大小和小球A的加速度大小分别为： （ ）‎ A． B． C. D. ‎ ‎【答案】A ‎3．用细线将篮球拴在升降机光滑的侧壁上，当升降机加速下降时，出现如图所示的情形.四位同学对此现象做出了分析与判断，其中可能正确的是： （ ）‎ A．升降机的加速度大于g，侧壁对球无挤压 B．升降机的加速度小于g，侧壁对球有挤压 C．升降机的加速度等于g，侧壁对球无挤压 D．升降机的加速度等于g，侧壁对球有挤压 ‎【答案】C ‎4．（多选）如图所示，质量相等的长方体物块A、B叠放在光滑水平面上，两水平轻质弹簧的一端固定在竖直墙壁上，另一端分别与A、B相连接，两弹簧的原长相同，与A相连的弹簧的劲度系数小于与B相连的弹簧的劲度系数。开始时A、B处于静止状态。现对物块B施加一水平向右的拉力，使A、B一起向右移动到某一位置（A、B始终无相对滑动，弹簧处于弹性限度内），撤去这个力后： （ ）‎ B A．物块A的加速度的大小与连接它的弹簧的形变量的大小成正比 B．物块A受到的合力总大于弹簧对B的弹力 C．物块A受到的摩擦力始终与弹簧对它的弹力方向相同 D．物块A受到的摩擦力与弹簧对它的弹力方向有时相同，有时相反 ‎【答案】AC ‎5．如图14所示，车厢内的小桌上固定一光滑斜面，除去小球车厢的总质量为M、小球的质量为m，斜面倾角为α。车在水平推力作用下向右做匀加速直线运动，小球（视为质点）始终与车相对静止，小球距桌面的高度为h，距车厢地板高度为H，离桌面边缘水平距离为L，离车厢前壁的距离为d。车在运动过程中所受的阻力等于车对地面压力的k倍，重力加速度为g。‎ ‎（1）求水平推力F1的大小 ‎（2）若M=10kg，m=1kg，α=37°， k=0.20，h=0.20m，H=0.80m，L=0.30m，d=1.60m，g=10m/s2。当车速为v0=15m/s时，撤去推力F1同时对车施加水平向左的拉力F2（如虚线所示），小球立即离开斜面向右飞去。为使小球在运动中不碰到桌子和前壁，所加拉力F2应满足什么条件？‎ ‎【答案】（1）F1=（M+m）g（k+tanα） （2）130N