高考物理总复习第3章2讲牛顿第二定律动力学的两类基本问题课件新人教版.ppt

1、第二讲牛顿第二定律动力学的两类第二讲牛顿第二定律动力学的两类基本问题基本问题1深刻理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表深刻理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的含义达式的含义2会用牛顿第二定律公式进行计算，并能解释物体的受会用牛顿第二定律公式进行计算，并能解释物体的受力和运动力和运动3掌握力学单位制掌握力学单位制一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1内容：内容：物体加速度的大小跟作用力成物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体，跟物体的质量成的质量成 加速度的方向跟加速度的方向跟相相同同2表达式：表达式：.3物理意义：物理意义：反映了物体运动的反映了物体运动的 与合外力的与合外力的关系

2、，且这种关系是瞬时对应的关系，且这种关系是瞬时对应的正比正比反比反比作用力的方向作用力的方向Fma加速度加速度4适用范围适用范围(1)牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于 参考系参考系(相对地面静止或相对地面静止或 运动的参考系运动的参考系)(2)牛顿第二定律只适用于牛顿第二定律只适用于 物体物体(相对于分子、原相对于分子、原子子)、低速运动、低速运动(远小于光速远小于光速)的情况的情况二、动力学的两类基本问题二、动力学的两类基本问题1已知物体的受力情况，求物体的已知物体的受力情况，求物体的2已知物体的运动情况，求物体的已知物体的运动情况，求物体的 惯性惯性匀速直线匀速直线宏观宏观运动情况

3、运动情况受力情况受力情况利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的的“桥梁桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结合，寻作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结合，寻找加速度和未知量的关系，是解决这两类问题的思考方向找加速度和未知量的关系，是解决这两类问题的思考方向三、单位制三、单位制1单位制单位制：由：由和和 一起构成一起构成了单位制了单位制(1)基本单位：基本物理量的单位力学中的基本物理量基本单位：基本物理量的单位力学中的基本物理量的单位有三个，它们是质量的单位的单位有三个，它们是质量的单位，时间的单，时间的单位位 和长度的单位和长度的

4、单位(2)导 出 单 位：根 据 物 理 公 式 中导 出 单 位：根 据 物 理 公 式 中 和和 的关系，推导出的物理量的单位的关系，推导出的物理量的单位基本单位基本单位导出单位导出单位千克千克(kg)秒秒(s)米米(m)其他物理量其他物理量基本物理量基本物理量2国际单位制中的基本物理量和基本单位国际单位制中的基本物理量和基本单位国际单位制的基本单位国际单位制的基本单位物理量名称物理量名称物理量符号物理量符号单位名称单位名称单位符号单位符号长度长度l米米m质量质量m千克千克kg时间时间t秒秒s电流电流I安安培培A热力学温度热力学温度T开开尔文尔文K物质的量物质的量n，()摩摩尔尔mol发光

5、强度发光强度I，(Iv)坎坎德拉德拉cd在物理计算中，如果所有已知量都用同一种单位制的单在物理计算中，如果所有已知量都用同一种单位制的单位表示，那么计算结果就用这种单位制的单位表示位表示，那么计算结果就用这种单位制的单位表示一、对牛顿第二定律的深刻理解一、对牛顿第二定律的深刻理解矢量性矢量性公式公式Fma是矢量式，任一时刻是矢量式，任一时刻a与与F同向同向瞬时性瞬时性a与与F对应同一时刻，即对应同一时刻，即a为某时刻的加速度为某时刻的加速度时，时，F为该时刻物体所受合力为该时刻物体所受合力因果性因果性F是产生是产生a的原因，物体具有加速度是因为的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力的作用物体

6、受到了力的作用同一性同一性(1)加速度加速度a相对于同一惯性系相对于同一惯性系(一般指地面一般指地面)(2)Fma中，中，F、m、a对应同一物体或同一系对应同一物体或同一系统统(3)Fma中，各量应统一使用国际单位中，各量应统一使用国际单位独立性独立性(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，物体的实际加速度等于都遵从牛顿第二定律，物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和每个力产生的加速度的矢量和(2)在各个方向上的分力和加速度也遵从牛顿第在各个方向上的分力和加速度也遵从牛顿第二定律，即二定律，即Fxmax，Fymay在粗糙的水

7、平面上，物体在水平推力作用下由静止开始在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小做匀加速直线运动，作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中到零，则在水平推力逐渐减小到零的过程中A物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小B物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小C物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小D物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大【思维点拨思维点拨】分析物体受力，由牛

8、顿第二定律求加速分析物体受力，由牛顿第二定律求加速度，由加速度度，由加速度a与速度的方向关系分析速度的变化关系与速度的方向关系分析速度的变化关系【自主解答自主解答】粗糙水平面对物体有摩擦力，当推力减小粗糙水平面对物体有摩擦力，当推力减小时，合外力先减小，当推力减小到与滑动摩擦力相等时合力时，合外力先减小，当推力减小到与滑动摩擦力相等时合力为零，加速度减小到零，速度增大到最大；当推力继续减小为零，加速度减小到零，速度增大到最大；当推力继续减小时，合外力又反向增大，加速度反向增大，速度减小，因此时，合外力又反向增大，加速度反向增大，速度减小，因此物体的速度是先增大后减小，加速度是先减小后增大，物体

9、的速度是先增大后减小，加速度是先减小后增大，D正正确确答案：答案：D【误区警示误区警示】本例很好地说明了牛顿第二定律的矢量本例很好地说明了牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、因果性，加速度方向与合外力方向总同向；合性、瞬时性、因果性，加速度方向与合外力方向总同向；合外力大小怎样变化，加速度大小就成正比的怎样变化；合外外力大小怎样变化，加速度大小就成正比的怎样变化；合外力是产生加速度的原因若在理解上有缺陷或认识不深，就力是产生加速度的原因若在理解上有缺陷或认识不深，就会认为推力减小，物体速度就减小，加速度也减小，故会错会认为推力减小，物体速度就减小，加速度也减小，故会错选选A；如果分析不全面，没有认识

10、到推力减小会减小到小于；如果分析不全面，没有认识到推力减小会减小到小于滑动摩擦力而使合外力反向增大，则会错选滑动摩擦力而使合外力反向增大，则会错选B.1如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的如图所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸点，自由伸长到长到B点今用一小物体点今用一小物体m把弹簧压缩到把弹簧压缩到A点，然后释放，小点，然后释放，小物体能运动到物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是定，试判断下列说法正确的是()A物体从物体从A到到B速度越来越大，从速度越来越大，从B到到C速度越来越小速度越来越小B物体从物体从A

11、到到B速度越来越小，从速度越来越小，从B到到C加速度不变加速度不变C物体从物体从A到到B先加速后减速，从先加速后减速，从B到到C一直减速运动一直减速运动D物体在物体在B点受合外力为零点受合外力为零解析：解析：因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方因为速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系，而加速度由合力决定，所以要分析向的关系，而加速度由合力决定，所以要分析v、a的大小变的大小变化，必须先分析物体受到的合力的变化化，必须先分析物体受到的合力的变化物体在物体在A点时受两个力作用，向右的弹力点时受两个力作用，向右的弹力kx和向左的摩和向左的摩擦力擦力Ff，合力，合力F合合kxFf.物体

12、从物体从AB过程，弹力由大于过程，弹力由大于Ff减减至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，之后至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，之后合力向左，而合力向左，而v一直向右，故先做加速度越来越小的加速运一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动在动在AB间某点加速度为零，速度达到最大，接着做加速度间某点加速度为零，速度达到最大，接着做加速度越来越大的减速运动物体从越来越大的减速运动物体从BC过程，过程，F合合Ff，向左，所，向左，所以继续做加速度越来越大的减速运动以继续做加速度越来越大的减速运动答案：答案：C二、解答动力学问题的基本方法二、解答动力学问题的基本方法1动力学两类基

13、本问题的分析流程图动力学两类基本问题的分析流程图2基本方法基本方法(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果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施

14、力物体和受力物体，以免分析力方向对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所遗漏或无中生有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，通常先用表示应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理量的符号运算，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，通过运算求结果物理量的数值及单位代入，通过运算求结果3牛顿第二定律的解题步骤牛顿第二定律的解题步骤(1)分析题意，明确已知条件和所求量；分析题意，明确已知条件和所求量；(2)选取研究对象；所选取的对象可以是一个物体，也可选取研究对象；所选取的对象可以是一个

15、物体，也可以是几个物体组成的系统；以是几个物体组成的系统；同一个题目，根据题意和解题需同一个题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象；要也可以先后选取不同的研究对象；(3)对其进行受力情况分析和运动情况分析对其进行受力情况分析和运动情况分析(切莫多力或缺切莫多力或缺力力)；(4)根据牛顿第二定律列出方程；根据牛顿第二定律列出方程；(5)把各量统一单位，代入数值求解把各量统一单位，代入数值求解友情提示：友情提示：(1)物体的运动情况是由所受的力及物体运动物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的的初始状态共同决定的(2)无论是哪种情况，加速度都是联系力和运动的无论是哪种

16、情况，加速度都是联系力和运动的“桥桥梁梁”【错源探究错源探究】过程分析不清导致错误过程分析不清导致错误【错因分析错因分析】对每一个子过程的受力情况分析不清楚，对每一个子过程的受力情况分析不清楚，特别是对撤去力特别是对撤去力F后的受力情况不认真分析，片面地认为小后的受力情况不认真分析，片面地认为小球上冲、下降的全过程做加速度不变的匀变速运动而导致错球上冲、下降的全过程做加速度不变的匀变速运动而导致错误误【状元笔记状元笔记】求解多过程问题，要能够将多过程分解为求解多过程问题，要能够将多过程分解为多个子过程，在每一个子过程中，对物体进行正确的受力分多个子过程，在每一个子过程中，对物体进行正确的受力分

17、析和正确求解加速度是解题关键求解时应注意以下两点：析和正确求解加速度是解题关键求解时应注意以下两点：当物体的受力情况发生变化时其加速度也要变化；当物体的受力情况发生变化时其加速度也要变化；两个两个过程的衔接过程的衔接前一过程的末速度是后一过程的初速度特别前一过程的末速度是后一过程的初速度特别注意物体沿斜面向上运动时，物体可能会两次经过同一点，注意物体沿斜面向上运动时，物体可能会两次经过同一点，在沿斜面向上和向下运动过程中其加速度要发生变化在沿斜面向上和向下运动过程中其加速度要发生变化2.如图所示，在倾角如图所示，在倾角37的足够长的固定的斜面上，的足够长的固定的斜面上，有一质量有一质量m1 k

18、g的物体的物体，物体与斜面间的动摩擦因数，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力，物体受到沿平行于斜面向上的轻细线的拉力F9.6 N的的作用，从静止开始运动，经作用，从静止开始运动，经2 s细线突然断了，求细线断后多细线突然断了，求细线断后多长时间物体的速度大小达到长时间物体的速度大小达到22 m/s.(sin 370.6，g10 m/s2)(2012崇明模拟崇明模拟)如图所示，位于竖直平面内的固定光滑如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于点，与竖直墙相切于A点竖直墙点竖直墙上另一点上另一点B与与M的连线和水平面的夹角为的连线和水平面的夹角为60，C是圆环轨道是圆环轨道的圆心已知在同一时刻的圆心已知在同一时刻a、b两球分别由两球分别由A、B两点从静止开两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到运动到M点；点；c球由球由C点自由下点自由下落到落到M点则点则Aa球最先到达球最先到达M点点Bb球最先到达球最先到达M点点Cc球最先到达球最先到达M点点Db球和球和c球同时到达球同时到达M点点答案：答案：C Loading