牛顿第二定律两类动力学问题

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1、第二节　牛顿第二定律　两类动力学问题一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟作用力成①，跟物体的质量成②，加速度的方向跟③的方向相同。2．表达式：F＝ma。3．物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受④的关系。4．适用范围(1)牛顿第二定律仅适用于⑤参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。(2)牛顿第二定律仅适用于宏观物体⑥运动的情况。正比反比作用力合外力惯性低速1．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是()A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变B．物体的位置在不断变化，则其运

2、动状态一定在不断变化C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变D．做曲线运动的物体，其运动状态可能不变【答案】C二、两类动力学问题1．已知物体的受力情况，求物体的⑦。2．已知物体的运动情况，求物体的⑧。运动情况受力情况2．有一物块放在粗糙的水平面上，在水平向右的外力F作用下向右做直线运动，如下图甲所示，其运动的vt图象如图乙中实线所示，则下列关于外力F的判断正确的是()A．在0～1s内外力F不断变化B．在1s～3s内外力F恒定C．在3s～4s内外力F不断变化D．在3s～4s内外力F恒定【解析】对物体受力分析如

3、图，根据牛顿第二定律可知F－Ff＝ma；从vt图象中可知，0～1s内，a恒定1～3s内a＝0,3～4s内，a逐渐增大。故选B、C。【答案】BC三、单位制1．单位制：由⑨和导出单位一起构成单位制。(1)基本单位：人为选定的基本物理量的单位。在力学中，选定⑩、时间和⑪三个物理量的单位为基本单位。在物理学中共有七个基本单位。(2)导出单位：根据物理公式中其他物理量和⑫的关系，推导出的物理量的单位。基本单位长度质量基本物理量2．在中学阶段国际单位制中的基本物理量和基本单位3．请把下列物理量与单位一一对应起来。(1)

4、力A．kg·m2/s3(2)压强B．kg·m/s2(3)功C．kg·m2/s2(4)功率D．kg/(s2·m)【解析】本题中几个物理量的单位都是用基本单位表示的，更具间接性。如由F＝ma和a＝可得力的单位应是kg·m/s2；在力的单位的基础上由p＝F/S可得压强的单位应是kg/(s2·m)；由W＝F·l可得功的单位应是kg·m2/s2，再由P＝W/t可得功率的单位是kg·m2/s3。【答案】(1)－B(2)－D(3)－C(4)－A1．牛顿第二定律的”五性”2.瞬时加速度的问题分析分析物体在某一时刻的瞬时加速

5、度，关键是分析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。此类问题应注意两种基本模型的建立。(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的。(2010·全国Ⅰ)如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块

6、2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有()A．a1＝0，a2＝gB．a1＝g，a2＝gC．a1＝0，a2＝gD．a1＝g，a2＝g【解题切点】弹簧的弹力在木板撤去的瞬间前后没发生变化。【解析】木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg。木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg。由平衡条件和牛顿第二定律可得a1＝0，a2＝g。答案为C。【答案】C【发散思维】弹簧形变的

7、恢复需要时间，而绳子的恢复，改变不需要时间。1．如右图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上。L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。下面是某同学对该题的某种解法：解：设L1线上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2，重力为mg，物体在三力作用下处于平衡。FT1cosθ＝mg，FT1sinθ＝FT2，解得FT2＝mgtanθ。剪断细线的瞬间，FT2突然消失，物体却在FT2反方向获得加速度，因为mgtanθ＝ma，所

8、以加速度a＝gtanθ，方向在FT2反方向。你认为这个结果正确吗？请说明理由。【解析】这个同学的解法不正确。当L2被剪断的瞬间，L2中的张力FT2瞬间消失，而L1中的张力发生了突变，此时沿线L1方向合力为零，垂直于L1方向物体重力的分力作为合力产生瞬时加速度，由mgsinθ＝ma得：a＝gsinθ。【答案】不正确　理由见解析1．动力学两类基本问题的分析流程图解答动力学的两类基本问题的方法和步骤2．基本方法(1)明