2016屆一輪復(fù)習(xí)人教版32牛頓第二定律　兩類動力學(xué)問題課件

1、第2講牛頓第二定律兩類動力學(xué)問題考綱考綱考情考情三年三年1717考高考指數(shù)：考高考指數(shù)：1.1.單位制單位制 2.2.牛頓第二定律及其應(yīng)用牛頓第二定律及其應(yīng)用 【知識梳理】【知識梳理】知識點知識點1 1 牛頓第二定律單位制牛頓第二定律單位制1.1.牛頓第二定律：牛頓第二定律：(1)(1)內(nèi)容：物體加速度的大小跟內(nèi)容：物體加速度的大小跟_成正比成正比, ,跟跟_成反比成反比, ,加速度的方向跟加速度的方向跟_的方向相同。的方向相同。(2)(2)表達式：表達式：_。它受到的作用力它受到的作用力物體的物體的質(zhì)量質(zhì)量作用力作用力F=maF=ma(3)(3)適用范圍：適用范圍：牛頓第二定律只適用于牛頓第

2、二定律只適用于_參考系參考系, ,即相對地面即相對地面_的參考系。的參考系。牛頓第二定律只適用于牛頓第二定律只適用于_(_(相對于分子、原子相對于分子、原子) )、低速運動、低速運動( (遠小于光速遠小于光速) )的情況。的情況。慣性慣性靜止或做勻速直靜止或做勻速直線運動線運動宏觀物體宏觀物體2.2.單位制：單位制：(1)(1)定義：由定義：由_和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。和導(dǎo)出單位一起組成了單位制。(2)(2)分類：分類：基本單位：基本單位：_的單位。力學(xué)中的基本量有三個的單位。力學(xué)中的基本量有三個, ,它它們分別是們分別是_、_和和_,_,它們的國際單位分別是千克它們的國際單位分別是千克(

3、kg)(kg)、秒、秒(s)(s)和和_。導(dǎo)出單位：由導(dǎo)出單位：由_根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來的其他物理量的單位。基本單位基本單位基本量基本量質(zhì)量質(zhì)量時間時間長度長度米米(m)(m)基本量基本量知識點知識點2 2 牛頓運動定律的應(yīng)用牛頓運動定律的應(yīng)用1.1.動力學(xué)的兩類基本問題：動力學(xué)的兩類基本問題：第一類：已知受力情況求物體的第一類：已知受力情況求物體的_;_;第二類：已知運動情況求物體的第二類：已知運動情況求物體的_。運動情況運動情況受力情況受力情況2.2.解決兩類基本問題的方法：以解決兩類基本問題的方法：以_為為“橋梁橋梁”, ,由運動學(xué)公式和由運動學(xué)公

4、式和_列方程求解列方程求解, ,具體邏輯關(guān)系如圖：具體邏輯關(guān)系如圖：加速度加速度牛頓運動定律牛頓運動定律【思維診斷】【思維診斷】(1)(1)物體加速度的方向與所受合外力的方向一定相同。物體加速度的方向與所受合外力的方向一定相同。( () )(2)(2)物體所受合外力大物體所受合外力大, ,其加速度一定大。其加速度一定大。( () )(3)(3)對靜止在光滑水平面上的物體施加一個水平力對靜止在光滑水平面上的物體施加一個水平力, ,當(dāng)力剛作用瞬間當(dāng)力剛作用瞬間, ,物物體立即獲得加速度。體立即獲得加速度。( () )(4)(4)物體由于做加速運動物體由于做加速運動, ,所以才受合外力作用。所以才受

5、合外力作用。( () )(5)(5)物體所受合外力與加速度成正比。物體所受合外力與加速度成正比。( () )(6)(6)物體所受合外力減小物體所受合外力減小, ,加速度一定減小加速度一定減小, ,而速度不一定減小。而速度不一定減小。( () )提示：提示：(1)(1)。根據(jù)牛頓第二定律的矢量性。根據(jù)牛頓第二定律的矢量性, ,物體的加速度一定與合外物體的加速度一定與合外力方向相同。力方向相同。(2)(2)。根據(jù)牛頓第二定律。根據(jù)牛頓第二定律, ,如果物體的質(zhì)量很大如果物體的質(zhì)量很大, ,雖然合外力很大雖然合外力很大, ,其其加速度不一定大。加速度不一定大。(3)(3)。由于物體的加速度與合外力是

6、瞬時對應(yīng)關(guān)系。由于物體的加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系, ,因此當(dāng)力作用瞬因此當(dāng)力作用瞬間間, ,物體會立即產(chǎn)生加速度。物體會立即產(chǎn)生加速度。(4)(4)。根據(jù)因果關(guān)系。根據(jù)因果關(guān)系, ,合外力是產(chǎn)生加速度的原因合外力是產(chǎn)生加速度的原因, ,即物體由于受合即物體由于受合外力作用外力作用, ,才會產(chǎn)生加速度。才會產(chǎn)生加速度。(5)(5)。物體所受合外力是由施力物體施加的。物體所受合外力是由施力物體施加的, ,并不是由加速度來決定并不是由加速度來決定的。的。(6)(6)。由牛頓第二定律知物體所受合外力減小。由牛頓第二定律知物體所受合外力減小, ,加速度一定會減小加速度一定會減小, ,如果物體加速如果

7、物體加速, ,其速度會增大其速度會增大, ,如果物體減速如果物體減速, ,其速度會減小。其速度會減小?！拘☆}快練】【小題快練】1.(1.(多選多選) )關(guān)于牛頓第二定律關(guān)于牛頓第二定律, ,下列說法正確的是下列說法正確的是( () )A.A.物體的質(zhì)量跟外力成正比物體的質(zhì)量跟外力成正比, ,跟加速度成反比跟加速度成反比B.B.加速度的方向一定與合外力的方向一致加速度的方向一定與合外力的方向一致C.C.物體的加速度跟物體所受的合外力成正比物體的加速度跟物體所受的合外力成正比, ,跟物體的質(zhì)量成反比跟物體的質(zhì)量成反比D.D.由于加速度跟合外力成正比由于加速度跟合外力成正比, ,整塊磚的重力加速度一

8、定是半塊磚重整塊磚的重力加速度一定是半塊磚重力加速度的力加速度的2 2倍倍【解析】【解析】選選B B、C C。物體的質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少。物體的質(zhì)量是物體所含物質(zhì)的多少, ,與外力無關(guān)與外力無關(guān), ,故故A A項錯誤項錯誤; ;整塊磚的重力是半塊磚重力的二倍整塊磚的重力是半塊磚重力的二倍, ,但是前者質(zhì)量也是后者但是前者質(zhì)量也是后者質(zhì)量的二倍質(zhì)量的二倍, ,所以所以D D項錯誤項錯誤; ;由牛頓第二定律可知由牛頓第二定律可知,B,B、C C項正確。項正確。2.(2.(多選多選) )下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中下列關(guān)于單位制及其應(yīng)用的說法中, ,正確的是正確的是( () )A.A.基本單位

9、和其導(dǎo)出單位一起組成了單位制基本單位和其導(dǎo)出單位一起組成了單位制B.B.選用的基本單位不同選用的基本單位不同, ,構(gòu)成的單位制也不同構(gòu)成的單位制也不同C.C.在物理計算中在物理計算中, ,如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示如果所有已知量都用同一單位制中的單位表示, ,只要只要正確應(yīng)用物理公式其結(jié)果就一定是用這個單位制中的單位來表示的正確應(yīng)用物理公式其結(jié)果就一定是用這個單位制中的單位來表示的D.D.一般說來一般說來, ,物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系物理公式主要確定各物理量間的數(shù)量關(guān)系, ,并不一定同時并不一定同時確定單位關(guān)系確定單位關(guān)系【解析】【解析】選選A A、B B、C C。物

10、理公式確定了各物理量間的數(shù)量關(guān)系。物理公式確定了各物理量間的數(shù)量關(guān)系, ,也同時也同時確定了單位關(guān)系確定了單位關(guān)系,D,D錯錯; ;由基本單位、導(dǎo)出單位和單位制的關(guān)系可知由基本單位、導(dǎo)出單位和單位制的關(guān)系可知,A,A對對; ;選用的基本單位不同選用的基本單位不同, ,構(gòu)成的單位制也不同構(gòu)成的單位制也不同, ,比如在力學(xué)單位制中比如在力學(xué)單位制中, ,若采用米、千克、秒作為基本單位若采用米、千克、秒作為基本單位, ,就為國際單位制就為國際單位制, ,若采用厘米、克、若采用厘米、克、秒作為基本單位秒作為基本單位, ,就為厘米克秒制就為厘米克秒制,B,B對對; ;如果已知量都采用國際單位制如果已知量

11、都采用國際單位制單位單位, ,計算的結(jié)果也必然是國際單位制單位計算的結(jié)果也必然是國際單位制單位, ,其他單位制也一樣其他單位制也一樣,C,C對。對。3.3.雨滴從空中由靜止落下雨滴從空中由靜止落下, ,若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速若雨滴下落時空氣對其阻力隨雨滴下落速度的增大而增大度的增大而增大, ,如圖所示的圖像能正確反映雨滴下落運動情況的如圖所示的圖像能正確反映雨滴下落運動情況的是是( () )【解析】【解析】選選C C。雨滴速度增大時。雨滴速度增大時, ,阻力也增大阻力也增大, ,由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得a=a= 故加速度逐漸減小故加速度逐漸減小, ,最終雨滴做勻速運動最終

12、雨滴做勻速運動, ,故故C C正確。正確。mgfm，4.4.如圖甲所示如圖甲所示, ,放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力放在光滑水平面上的木塊受到兩個水平力F F1 1與與F F2 2的作的作用靜止不動?，F(xiàn)保持用靜止不動?，F(xiàn)保持F F1 1不變不變,F,F2 2大小變化如圖乙所示大小變化如圖乙所示, ,則在此過程中則在此過程中, ,能正確描述木塊運動情況的速度圖像是下列選項中的能正確描述木塊運動情況的速度圖像是下列選項中的( () )【解析】【解析】選選D D。由于。由于F F2 2均勻減小到零然后又均勻增大到原值均勻減小到零然后又均勻增大到原值, ,所以木塊所以木塊受到的合外力的變化情況為

13、先增大后減小到零受到的合外力的變化情況為先增大后減小到零, ,根據(jù)牛頓第二定律知根據(jù)牛頓第二定律知物體加速度也是先增大后減小到零物體加速度也是先增大后減小到零, ,而速度一直在增大而速度一直在增大, ,最后達到最大最后達到最大值。符合上述規(guī)律的值。符合上述規(guī)律的v-tv-t圖像只有圖像只有D D項。項。5.5.如圖所示如圖所示, ,一輕彈簧豎直固定在地面上一輕彈簧豎直固定在地面上, ,一物體從彈簧一物體從彈簧上方某高處自由下落上方某高處自由下落, ,并落在彈簧上并落在彈簧上, ,彈簧在壓縮過程中彈簧在壓縮過程中始終遵守胡克定律。從物體接觸彈簧開始始終遵守胡克定律。從物體接觸彈簧開始, ,直到把

14、彈簧直到把彈簧壓縮到最短為止壓縮到最短為止, ,物體的加速度大小物體的加速度大小( () )A.A.一直變大一直變大 B.B.一直變小一直變小C.C.先變大后變小先變大后變小 D.D.先變小后變大先變小后變大【解析】【解析】選選D D。物體接觸彈簧的前一段時間內(nèi)。物體接觸彈簧的前一段時間內(nèi), ,重力大于彈力重力大于彈力, ,由牛頓由牛頓第二定律：第二定律：mg-kx=ma,mg-kx=ma,知彈簧的形變量知彈簧的形變量x x逐漸增大逐漸增大, ,加速度逐漸減小。加速度逐漸減小。當(dāng)重力等于彈力時當(dāng)重力等于彈力時, ,加速度為零加速度為零, ,速度最大。由于慣性速度最大。由于慣性, ,物體繼續(xù)向下

15、物體繼續(xù)向下落落, ,此后此后, ,彈力大于重力彈力大于重力, ,合力向上合力向上,kx-mg=ma,kx-mg=ma,由于形變量由于形變量x x的繼續(xù)增大的繼續(xù)增大, ,加速度逐漸變大加速度逐漸變大, ,故整個過程中故整個過程中, ,加速度先變小后變大加速度先變小后變大, ,選選D D。考點考點1 1 對牛頓第二定律的理解對牛頓第二定律的理解牛頓第二定律的牛頓第二定律的“五性五性”：矢量性矢量性F=maF=ma是矢量式是矢量式,a,a與與F F同向同向瞬時性瞬時性a a與與F F對應(yīng)同一時刻對應(yīng)同一時刻因果性因果性F F是產(chǎn)生是產(chǎn)生a a的原因的原因同一性同一性a a、F F、m m對應(yīng)同一

16、個物體對應(yīng)同一個物體, ,應(yīng)用時統(tǒng)一使用應(yīng)用時統(tǒng)一使用SISI制制獨立性獨立性每一個力都產(chǎn)生各自的加速度每一個力都產(chǎn)生各自的加速度【典例【典例1 1】(2014(2014重慶高考重慶高考) )以不同初速度將兩個物體同時豎直向上以不同初速度將兩個物體同時豎直向上拋出并開始計時拋出并開始計時, ,一個物體所受空氣阻力可忽略一個物體所受空氣阻力可忽略, ,另一物體所受空氣阻另一物體所受空氣阻力大小與物體速率成正比力大小與物體速率成正比, ,下列用虛線和實線描述兩物體運動的下列用虛線和實線描述兩物體運動的v-tv-t圖圖像可能正確的是像可能正確的是( () )【破題關(guān)鍵】【破題關(guān)鍵】關(guān)鍵信息關(guān)鍵信息思

17、考方向思考方向物體所受空氣阻力可忽略物體所受空氣阻力可忽略物體只受重力物體只受重力, ,加速度為加速度為g g物體所受阻力大小與物體速物體所受阻力大小與物體速率成正比率成正比物體所受阻力物體所受阻力F Ff f= =kvkv, ,速度為零時速度為零時, ,加加速度為速度為g g【解析】【解析】選選D D。一個物體豎直上拋運動不受空氣阻力。一個物體豎直上拋運動不受空氣阻力, ,做豎直向上的勻做豎直向上的勻減速直線運動至最高點減速直線運動至最高點, ,再向下做自由落體運動再向下做自由落體運動,v-t,v-t圖像為傾斜向下圖像為傾斜向下的直線的直線, ,四個選項均正確表示四個選項均正確表示; ;阻力

18、阻力F Ff f=kv=kv的上拋運動的上拋運動, ,上升中上升中a a上上= =隨著隨著v v減小減小,a,a上上減小減小, ,對應(yīng)對應(yīng)v-tv-t圖像的斜率減小圖像的斜率減小, ,選項選項A A錯誤錯誤; ;下降中下降中a a下下= = 隨著隨著v v增大增大,a,a下下繼續(xù)減小繼續(xù)減小, ,而在最高點時而在最高點時v=0,a=g,v=0,a=g,對應(yīng)對應(yīng)v-tv-t圖圖與與t t軸的交點軸的交點, ,其斜率應(yīng)該等于其斜率應(yīng)該等于g,g,即過即過t t軸交點的切線應(yīng)該與豎直上拋軸交點的切線應(yīng)該與豎直上拋運動的直線平行運動的直線平行, ,只有只有D D正確正確,B,B、C C錯誤。錯誤。mg

19、kvm，mgkvm，【易錯提醒】【易錯提醒】(1)(1)本題易忽略最高點的運動分析。誤認為正確答案為本題易忽略最高點的運動分析。誤認為正確答案為B B、C,C,事實上兩個物體在最高點時事實上兩個物體在最高點時, ,均只受重力均只受重力, ,其加速度均為其加速度均為g g。(2)(2)誤認為上拋過程中的加速度誤認為上拋過程中的加速度a a上上= = 下落過程中的下落過程中的a a下下= =而誤選而誤選A A項。項。mgkvm，mgkvm。【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】( (多選多選)(2015)(2015青島模擬青島模擬) )乘坐乘坐“空中纜車空中纜車”飽覽大自然飽覽大自然的美景是旅游者絕妙的選擇。若

20、某一纜車沿著坡度為的美景是旅游者絕妙的選擇。若某一纜車沿著坡度為3030的山坡以加的山坡以加速度速度a a上行上行, ,如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面如圖所示。在纜車中放一個與山坡表面平行的斜面, ,斜面斜面上放一個質(zhì)量為上放一個質(zhì)量為m m的小物塊的小物塊, ,小物塊相對斜面靜止小物塊相對斜面靜止( (設(shè)纜車保持豎直狀設(shè)纜車保持豎直狀態(tài)運行態(tài)運行) )。則。則( () )A.A.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向上B.B.小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下小物塊受到的摩擦力方向平行斜面向下C.C.小物塊受到的滑動摩擦力為小物塊受到的滑動摩擦力為

21、mg+mamg+maD.D.小物塊受到的靜摩擦力為小物塊受到的靜摩擦力為 mg+mamg+ma1212【解析】【解析】選選A A、D D。小物塊相對于斜面靜止。小物塊相對于斜面靜止, ,因此小物塊與斜面間的摩因此小物塊與斜面間的摩擦力是靜摩擦力。纜車以加速度擦力是靜摩擦力。纜車以加速度a a上行上行, ,小物塊的加速度也為小物塊的加速度也為a,a,以小物以小物塊為研究對象塊為研究對象, ,則有則有f-mgsin 30f-mgsin 30=ma,f= mg+ma,=ma,f= mg+ma,方向平行于斜面向方向平行于斜面向上。故上。故A A、D D正確正確,B,B、C C錯誤。錯誤。12【加固訓(xùn)練

22、】【加固訓(xùn)練】(2013(2013新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷)一物塊靜止在粗糙的水平桌面一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始上。從某時刻開始, ,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a a表示物塊的加速度大表示物塊的加速度大小小,F,F表示水平拉力的大小。能正確描述表示水平拉力的大小。能正確描述F F與與a a之間關(guān)系的圖像是之間關(guān)系的圖像是( () )【解析】【解析】選選C C。物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用。物塊在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用, ,

23、根據(jù)牛頓根據(jù)牛頓第二定律第二定律, ,有有F-FF-Ff f=ma,=ma,即即F=ma+FF=ma+Ff f, ,該關(guān)系為線性函數(shù)。當(dāng)該關(guān)系為線性函數(shù)。當(dāng)a=0a=0時時,F=F,F=Ff f; ;當(dāng)當(dāng)F=0F=0時時,a= ,a= 符合該函數(shù)關(guān)系的圖像為符合該函數(shù)關(guān)系的圖像為C C。fFm?？键c考點2 2 牛頓第二定律的瞬時性牛頓第二定律的瞬時性1.1.兩種模型：兩種模型：牛頓第二定律牛頓第二定律F=ma,F=ma,其核心是加速度與合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系其核心是加速度與合外力的瞬時對應(yīng)關(guān)系, ,兩者總兩者總是同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化是同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化, ,具體可簡化為以下兩種

24、模型：具體可簡化為以下兩種模型：剛性繩剛性繩( (或或接觸面接觸面) )此類物體認為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈此類物體認為是一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體力的物體, ,剪斷剪斷( (或脫離或脫離) )后后, ,其彈力立即消失其彈力立即消失, ,不需不需要形變恢復(fù)時間。一般題目中所給細繩、輕桿和要形變恢復(fù)時間。一般題目中所給細繩、輕桿和接觸面等在不加特殊說明時接觸面等在不加特殊說明時, ,均可按此模型處理均可按此模型處理彈簧彈簧( (或橡或橡皮繩皮繩) )此類物體的特點是形變量大此類物體的特點是形變量大, ,形變恢復(fù)需要較長時形變恢復(fù)需要較長時間間, ,在瞬時問題中在瞬時問題中, ,其

25、彈力可以看成是不變的其彈力可以看成是不變的2.2.一般思路：一般思路：第一步：分析原來物體的受力情況。第一步：分析原來物體的受力情況。第二步：分析物體在突變時的受力情況。第二步：分析物體在突變時的受力情況。第三步：由牛頓第二定律列方程。第三步：由牛頓第二定律列方程。第四步：求出瞬時加速度第四步：求出瞬時加速度, ,并討論其合理性。并討論其合理性?！镜淅镜淅? 2】如圖所示如圖所示, ,質(zhì)量分別為質(zhì)量分別為m m、2m2m的小球的小球A A、B,B,由輕由輕質(zhì)彈簧相連后再用細線懸掛在電梯內(nèi)質(zhì)彈簧相連后再用細線懸掛在電梯內(nèi), ,已知電梯正在豎直已知電梯正在豎直向上做勻加速直線運動向上做勻加速直線

26、運動, ,細線中的拉力為細線中的拉力為F,F,此時突然剪斷此時突然剪斷細線。在線斷的瞬間細線。在線斷的瞬間, ,彈簧的彈力大小和小球彈簧的彈力大小和小球A A的加速度的加速度的大小分別為的大小分別為( () )2F 2FF 2FA.,gB.,g33m3 3m2FFFFC.,gD.,g33m3 3m【解題探究】【解題探究】(1)(1)試分析線斷之前，球試分析線斷之前，球A A、B B受力情況。受力情況。提示：提示：球球A A受重力、彈簧的彈力和細線的拉力作用，球受重力、彈簧的彈力和細線的拉力作用，球B B受重力、彈簧受重力、彈簧彈力的作用。彈力的作用。(2)(2)線斷的瞬間，球線斷的瞬間，球A

27、A、B B受力是否會發(fā)生變化？受力是否會發(fā)生變化？提示：提示：球球A A所受細線的拉力減小為零，球所受細線的拉力減小為零，球B B受力不會發(fā)生變化。受力不會發(fā)生變化?！窘馕觥俊窘馕觥窟x選A A。線斷之前。線斷之前, ,對球?qū)η駻,A,由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F-mg-FF-mg-F彈彈=ma,=ma,對對球球B,B,由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F F彈彈-2mg=2ma,-2mg=2ma,兩方程聯(lián)立得：兩方程聯(lián)立得：F F彈彈= F,= F,當(dāng)線當(dāng)線斷的瞬間斷的瞬間, ,線上拉力減小為零。對球線上拉力減小為零。對球A A有：有：mg+Fmg+F彈彈=ma=ma,a,a= +

28、g,= +g,故選項故選項A A正確。正確。232F3m【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】( (多選多選) )如圖所示如圖所示, ,在動摩擦因數(shù)在動摩擦因數(shù)=0.2=0.2的水平面上的水平面上, ,質(zhì)量質(zhì)量m=2kgm=2kg的物塊與水平輕彈簧相連的物塊與水平輕彈簧相連, ,物塊在與水平方向成物塊在與水平方向成=45=45角的拉角的拉力力F F作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)作用下處于靜止?fàn)顟B(tài), ,此時水平面對物塊的彈力恰好為零。此時水平面對物塊的彈力恰好為零。g g取取10m/s10m/s2 2, ,以下說法正確的是以下說法正確的是( () )A.A.此時輕彈簧的彈力大小為此時輕彈簧的彈力大小為20N20NB.B.

29、當(dāng)撤去拉力當(dāng)撤去拉力F F的瞬間的瞬間, ,物塊的加速度大小為物塊的加速度大小為8m/s8m/s2 2, ,方向向左方向向左C.C.若剪斷彈簧若剪斷彈簧, ,則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為則剪斷的瞬間物塊的加速度大小為8m/s8m/s2 2, ,方向向右方向向右D.D.若剪斷彈簧若剪斷彈簧, ,則剪斷的瞬間物塊的加速度為則剪斷的瞬間物塊的加速度為0 0【解析】【解析】選選A A、B B。物塊在重力、拉力。物塊在重力、拉力F F和彈簧的彈力作用下處于靜止和彈簧的彈力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)狀態(tài), ,由平衡條件得由平衡條件得kx=Fcoskx=Fcos,mg=Fsin,mg=Fsin, ,聯(lián)立以上二式解

30、得彈簧的聯(lián)立以上二式解得彈簧的彈力彈力kx= =20N,kx= =20N,選項選項A A正確正確; ;撤去拉力撤去拉力F F的瞬間的瞬間, ,由牛頓第二定律由牛頓第二定律得得kx-kx-mg=mamg=ma1 1, ,解得解得a a1 1=8m/s=8m/s2 2, ,方向向左方向向左, ,選項選項B B正確正確; ;剪斷彈簧的瞬間剪斷彈簧的瞬間, ,彈簧的彈力消失彈簧的彈力消失, ,則則FcosFcos=ma=ma2 2, ,解得解得a a2 2=10m/s=10m/s2 2, ,方向向右方向向右, ,選項選項C C、D D錯誤。錯誤。mgtan45【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】如圖所示如圖所示,

31、 ,兩個質(zhì)量分別為兩個質(zhì)量分別為m m1 1=2kg,m=2kg,m2 2=3kg=3kg的物體置于光的物體置于光滑的水平面上滑的水平面上, ,中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接。兩個大小分別為中間用輕質(zhì)彈簧測力計連接。兩個大小分別為F F1 1=30N=30N、F F2 2=20N=20N的水平拉力分別作用在的水平拉力分別作用在m m1 1、m m2 2上上, ,則則( () )A.A.彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是25N25NB.B.彈簧測力計的示數(shù)是彈簧測力計的示數(shù)是50N50NC.C.在突然撤去力在突然撤去力F F2 2的瞬間的瞬間,m,m1 1的加速度大小為的加速度大小為5m/s5m/s

32、2 2D.D.在突然撤去力在突然撤去力F F1 1的瞬間的瞬間,m,m1 1的加速度大小為的加速度大小為13m/s13m/s2 2【解析】【解析】選選D D。以。以m m1 1、m m2 2整體為研究對象整體為研究對象, ,根據(jù)牛頓第二定律可得根據(jù)牛頓第二定律可得a=a= =2m/s =2m/s2 2, ,以以m m1 1為研究對象為研究對象,F,F1 1-F=m-F=m1 1a,a,解得解得F=26N,F=26N,故選項故選項A A、B B錯錯誤。在突然撤去力誤。在突然撤去力F F2 2的瞬間的瞬間, ,彈簧的彈力不發(fā)生變化彈簧的彈力不發(fā)生變化, ,故故m m1 1的加速度不的加速度不發(fā)生變

33、化發(fā)生變化, ,選項選項C C錯誤。在突然撤去力錯誤。在突然撤去力F F1 1的瞬間的瞬間,m,m1 1的加速度大小為的加速度大小為13m/s13m/s2 2, ,選項選項D D正確。正確。1212FFmm考點考點3 3 動力學(xué)問題的解題步驟動力學(xué)問題的解題步驟動力學(xué)兩類基本問題的解題步驟動力學(xué)兩類基本問題的解題步驟第一步：選對象。根據(jù)問題的需要和解題的方便第一步：選對象。根據(jù)問題的需要和解題的方便, ,選出被研究的物體選出被研究的物體, ,可以是一個物體可以是一個物體, ,也可以是幾個物體組成的整體。也可以是幾個物體組成的整體。第二步：研究力和運動。注意畫好受力分析圖第二步：研究力和運動。注

34、意畫好受力分析圖, ,明確物體的運動過程明確物體的運動過程和運動性質(zhì)。和運動性質(zhì)。第三步：建坐標(biāo)。通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某第三步：建坐標(biāo)。通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標(biāo)軸的正方向。一坐標(biāo)軸的正方向。第四步：列方程。根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律沿坐標(biāo)軸方向列方程。第四步：列方程。根據(jù)平衡條件或牛頓第二定律沿坐標(biāo)軸方向列方程。第五步：解結(jié)果。結(jié)合相應(yīng)的運動學(xué)方程聯(lián)立求解第五步：解結(jié)果。結(jié)合相應(yīng)的運動學(xué)方程聯(lián)立求解, ,并對結(jié)果進行討并對結(jié)果進行討論。論。【典例【典例3 3】(2014(2014新課標(biāo)全國卷新課標(biāo)全國卷)公路上行駛的兩汽車之間應(yīng)保持公路上行駛的兩

35、汽車之間應(yīng)保持一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時一定的安全距離。當(dāng)前車突然停止時, ,后車司機可以采取剎車措施后車司機可以采取剎車措施, ,使使汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下汽車在安全距離內(nèi)停下而不會與前車相碰。通常情況下, ,人的反應(yīng)時人的反應(yīng)時間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為間和汽車系統(tǒng)的反應(yīng)時間之和為1s1s。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以。當(dāng)汽車在晴天干燥瀝青路面上以108 km/h108 km/h的速度勻速行駛時的速度勻速行駛時, ,安全距離為安全距離為120 m120 m。設(shè)雨天時汽車輪胎與。設(shè)雨天時汽車輪胎與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時的瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為晴天時

36、的 , ,若要求安全距離仍為若要求安全距離仍為120 m,120 m,求汽車在雨天安全行駛的最大速度。求汽車在雨天安全行駛的最大速度。25【解題探究】【解題探究】(1)(1)在人的反應(yīng)時間內(nèi)在人的反應(yīng)時間內(nèi), ,汽車做什么運動汽車做什么運動? ?提示：提示：汽車做勻速直線運動。汽車做勻速直線運動。(2)(2)試分析在安全距離內(nèi)汽車的運動性質(zhì)。試分析在安全距離內(nèi)汽車的運動性質(zhì)。提示：提示：在安全距離內(nèi)在安全距離內(nèi), ,汽車先做勻速直線運動汽車先做勻速直線運動, ,再做勻減速直線運動直再做勻減速直線運動直至停下。至停下?！窘馕觥俊窘馕觥吭O(shè)瀝青路面干燥時設(shè)瀝青路面干燥時, ,汽車與瀝青路面的動摩擦因

37、數(shù)為汽車與瀝青路面的動摩擦因數(shù)為0 0, ,剎剎車時汽車的加速度大小為車時汽車的加速度大小為a a0 0, ,安全距離為安全距離為s,s,反應(yīng)時間為反應(yīng)時間為t t0 0, ,由牛頓第二由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：定律和運動學(xué)公式得：0 0mg=mamg=ma0 0 s=vs=v0 0t t0 0+ + 式中式中,m,m和和v v0 0分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。分別為汽車的質(zhì)量和剎車前的速度。設(shè)在雨天行駛時設(shè)在雨天行駛時, ,汽車與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為汽車與瀝青路面間的動摩擦因數(shù)為,依題意有依題意有= = 0 0 200v2a25設(shè)在雨天行駛時汽車剎車的加速度大小為設(shè)在雨天行駛時汽

38、車剎車的加速度大小為a,a,安全行駛的最大速度為安全行駛的最大速度為v,v,由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：由牛頓第二定律和運動學(xué)公式得：mg=mamg=ma s=vts=vt0 0+ + 聯(lián)立聯(lián)立式并代入題給數(shù)據(jù)得式并代入題給數(shù)據(jù)得v=20m/s(72km/h)v=20m/s(72km/h)答案：答案：20m/s(72 km/h)20m/s(72 km/h)2v2a【變式訓(xùn)練】【變式訓(xùn)練】(2015(2015南京模擬南京模擬) )如圖為一條平直公路中的兩段如圖為一條平直公路中的兩段, ,其中其中A A點左邊的路段為足夠長的柏油路面點左邊的路段為足夠長的柏油路面,A,A點右邊路段為水泥路面。已知

39、汽點右邊路段為水泥路面。已知汽車輪胎與柏油路面的動摩擦因數(shù)為車輪胎與柏油路面的動摩擦因數(shù)為1 1, ,與水泥路面的動摩擦因數(shù)為與水泥路面的動摩擦因數(shù)為2 2。當(dāng)汽車以速度。當(dāng)汽車以速度v v0 0沿柏油路面行駛時沿柏油路面行駛時, ,若剛過若剛過A A點時緊急剎車后點時緊急剎車后( (車車輪立即停止轉(zhuǎn)動輪立即停止轉(zhuǎn)動),),汽車要滑行一段距離到汽車要滑行一段距離到B B處才能停下處才能停下; ;若該汽車以速若該汽車以速度度2v2v0 0在柏油路面上行駛在柏油路面上行駛, ,突然發(fā)現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)B B處有障礙物處有障礙物, ,需在需在A A點左側(cè)的柏油點左側(cè)的柏油路段上某處緊急剎車路段上某處緊急剎車

40、, ,若最終汽車剛好撞不上障礙物若最終汽車剛好撞不上障礙物, ,求：求：( (重力加速重力加速度為度為g)g)。(1)(1)水泥路面水泥路面ABAB段的長度。段的長度。(2)(2)在第二種情況下汽車運動了多長時間才停下在第二種情況下汽車運動了多長時間才停下? ?【解析】【解析】(1)(1)水泥路面上運動的加速度為水泥路面上運動的加速度為a a1 1, ,則則2 2mg=mamg=ma1 1, ,則：則：v v0 02 2=2a=2a1 1x x1 1, ,解得：解得：x x1 1= =(2)(2)根據(jù)題意根據(jù)題意, ,汽車如果不撞上障礙物汽車如果不撞上障礙物B,B,在在A A點的速度應(yīng)為點的速

41、度應(yīng)為v v0 0, ,在柏油路在柏油路上運動時間為上運動時間為t t1 1, ,則則2v2v0 0-v-v0 0=a=a2 2t t1 1, ,解得：解得：t t1 1= ,= ,在水泥路面上在水泥路面上, ,運動時間為運動時間為t t2 2, ,則則v v0 0=a=a1 1t t2 2, ,解得解得t t2 2= =汽車運動的時間汽車運動的時間t=tt=t1 1+t+t2 2= =答案：答案：202v2g。01vg02vg012v11()g。200212vv11(1)(2)()2gg【加固訓(xùn)練】【加固訓(xùn)練】如圖所示如圖所示, ,木塊的質(zhì)量木塊的質(zhì)量m=2kg,m=2kg,與地面間的動摩擦

42、因數(shù)與地面間的動摩擦因數(shù)=0.2,=0.2,木塊在拉力木塊在拉力F=10NF=10N作用下作用下, ,在水平地面上從靜止開始向右運動在水平地面上從靜止開始向右運動, ,運動運動5.2m5.2m后撤去外力后撤去外力F F。已知力。已知力F F與水平方向的夾角與水平方向的夾角=37=37(sin37(sin37=0.6,cos37=0.6,cos37=0.8,g=0.8,g取取10m/s10m/s2 2) )。求：。求：(1)(1)撤去外力前撤去外力前, ,木塊受到的摩擦力大小。木塊受到的摩擦力大小。(2)(2)剛撤去外力時剛撤去外力時, ,木塊運動的速度。木塊運動的速度。(3)(3)撤去外力后撤

43、去外力后, ,木塊還能滑行的距離為多少木塊還能滑行的距離為多少? ?【解析】【解析】(1)(1)木塊受力如圖所示：木塊受力如圖所示：由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：豎直方向：豎直方向：F FN N+Fsin37+Fsin37-mg=0-mg=0F Ff f=F=FN N解得：解得：F Ff f=2.8N=2.8N(2)(2)由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：水平方向：水平方向：Fcos37Fcos37-F-Ff f=ma=ma1 1解得：解得：a a1 1=2.6m/s=2.6m/s2 2由運動學(xué)公式得：由運動學(xué)公式得：v v2 2=2a=2a1 1x x1 1解得：解得：v=5.2m/

44、sv=5.2m/s(3)(3)撤去外力后撤去外力后, ,木塊受力如圖所示：木塊受力如圖所示：由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：mg=mamg=ma2 2解得：解得：a a2 2=2m/s=2m/s2 2由運動學(xué)公式得：由運動學(xué)公式得：v v2 2=2a=2a2 2x x2 2解得：解得：x x2 2=6.76m=6.76m答案：答案：(1)2.8N(1)2.8N(2)5.2 m/s(2)5.2 m/s(3)6.76 m(3)6.76 m【資源平臺】【資源平臺】備選角度：涉及牛頓第二定律的過程分析備選角度：涉及牛頓第二定律的過程分析【典例】【典例】如圖所示如圖所示, ,彈簧左端固定彈簧左端固定

45、, ,右端自由伸長到右端自由伸長到O O點并系住物體點并系住物體m m?，F(xiàn)將彈簧壓縮到現(xiàn)將彈簧壓縮到A A點點, ,然后釋放然后釋放, ,物體一直可以運動到物體一直可以運動到B B點點, ,如果物體受如果物體受到的阻力恒定到的阻力恒定, ,則則( () )A.A.物體從物體從A A到到O O先加速后減速先加速后減速B.B.物體從物體從A A到到O O加速運動加速運動, ,從從O O到到B B減速運動減速運動C.C.物體運動到物體運動到O O點時所受合力為點時所受合力為0 0D.D.物體從物體從A A到到O O的過程加速度逐漸減小的過程加速度逐漸減小【規(guī)范解答】【規(guī)范解答】選選A A。首先有兩個問題應(yīng)清楚。首先有兩個問題應(yīng)清楚, ,物體在物體在A A點的彈力大于物點的彈力大于物體與地面之間的阻力體與地面之間的阻力( (因為物體能運動因為物體能運動),),物體在物體在O O點的彈力為點的彈力為0 0。所以。所以在在A A、O O之間有彈力與阻力