2019高考物理一轮复习考点大通关专题32牛顿第二定律两类动力学问题学案

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专题3.2牛顿第二定律 两类动力学问题考点精讲一、牛顿第二定律1. 内容物体加速度的人小跟作用力成止比,跟物体的质量成反比.加速度的方向与作用力的方向相同.2. 表达式F或 F=ma.3. 适用范围(1) 只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系).(2) 只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况.4. 牛顿第二定律的“五性”矢量性F=加是矢量式,a与F同向瞬时性日与F对应同一时刻因果性F是产生臼的原因同8、只/〃对应同一个物体,一性应用时统一使用SI制独每一个力都产生各自的立性加速度5. 合力、加速度、速度间的决定关系(1) 物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,只要合力不为零,不管速度是大是小, 或是零,物体都有加速度,只有合力为零时,加速度才为零.一般情况下,合力与速度无必 然的联系.(2) 合力与速度同向时,物体加速运动;合力与速度反向时,物体减速运动.Av F⑶日=At是加速度的定义式,日与Ny、N方无直接关系;日=【11是加速度的决定式,*尸,二、力学单位制1?单位制由基本单位和导出单位组成.2. 基本单位基本量的单位.力学中的基本量有三个,它们分别是质量、时间、长度,它们的国际单 位分别是千克、砂、米.3. 导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位.4. 国际单位制«|咁勺七个基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度1米m质量m千克kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol发光强度A坎[德拉]cd三、两类动力学问题1. 两类动力学问题(1) 已知受力情况求物体的运动情况.(2) 已知运动情况求物体的受力情况.2. 解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图所示:由力求运动由运动求力3. 解决两类动力学基本问题应把握的关键(1)两类分析:物体的受力分析和物体的运动过程分析;(2)—个“桥梁”:物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁.4. 解决动力学基本问题时对力的处理方法(1) 合成法:在物体受力个数较少(2个或3个)时一般釆用“合成法”.(2) 正交分解法:若物体的受力个数较多(3个或3个以上),则采用“正交分解法”?5?两类动力学问题的解题步骤 根据何題的盂姿和解题的方使,选岀披 研究的物体?研究对象町以呆菜个物体? 也町以足几个物休构成的系统,画好受力分析图、悄貴示总图?明硼物 体的运动性质和运动过程? 通當以加速度的方向为匸方向或以加I速 喪方向为菜一坐标的卍方向.若物体只受灣个其点力作川,常用合 成扶:汗物体受到3个或3个以上不在 P1直线上的力的作HL 般用止交分 解法.根据牛顿第二定律F”皿诚::厂叫t r产W 列方程求懈,必要时还要对结果进行讨论,考点精练题组1牛顿第二定律1. 下列对牛顿第二定律的表达式尸=〃启及其变形公式的理解,正确的是()A. 由F= ma nf知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比FB. 由刃可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比FC. 由日=m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,与其质量成反比FD. rll/〃=a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求得【答案】CD【解析】厶叭F三个物理量的决定关系是,力F和质量/〃决定了加速度超,而加速度臼不能决定力的大小或质量的大小。2. 关于牛顿第二定律的下列说法中,不正确的是()A. 物体加速度的人小由物体的质量和物体所受合外力的人小决定,与物体的速度无关 B. 物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定,与速度方向无关C. 物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D. —旦物体所受合外力为零,则物体的加速度立即为零,其运动速度将不再变化【答案】C【解析】对于某个物体,合外力的大小决定了加速度的大小,合外力的方向决定了加速度的 方向,而速度的方向与加速度方向无关.根据牛顿第二定律的瞬时性特征,合外力一旦为零, 加速度立即为零,则速度不再发生变化,以后以此时的速度做匀速直线运动,综上所述,A、B、D正确,C错误.3. (多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是()A. 物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大B. 物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零C. 物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也对能很大D. 物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零【答案】CD【解析】物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关,故C、D正确,A、B错误.4. 如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为 0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力尸 =20 N的作用,则物体产生的加速度是(g取 10 m/s2)()A. 0 B?4 m/s2,水平向右D. 2 m/s2,水平向右C. 2 m/s2,水平向左【答案】B【解析】物体水平向左运动,所受滑动摩揀力水平向右,£F“mg=20N,故物体所受合外力F尸??+尸=40 N,由牛顿第二定律可得:a=^=4mQ。方向水平向右,B正确。5. 如图所示,位于水平地面上的质量为肘的小木块,在大小为只方向与水平方向成。角 的拉力作用下沿地而做加速运动,若木块与地面Z间的动摩擦因数为“,则木块的加速度 为()/Z/ZZ///////Z/Z/ZZ//F月 cos aA. MB. MFeos a-^MgC. MFeos Mg-Fsm a)D. M【答案】D【解析】对木块受力分析,由牛顿笫二定律可得:= Fcosa-f = Ma^_ F cos cu-X Mg-F sin a)了 = PN,求得 M ,选项D正确,选项ABC错误。6. 质量为/〃的物体放在水平面上,当用大小为尸的水平恒力作用于物体时,产生的加速度大小为$(臼H0);当用大小为2尸的水平恒力作用在物体上吋,产生的加速度大小为()A. 可能等于自 B.可能等于2日C.可能大于2曰D.可能小于2曰【答案】BC【解析】当水平面是光滑面时,水平力变为2F,由牛顿第二定律F=w得此时加速度也将变为原来的两倍: 当水平面是粗糙面时,物体受阻力作用,设阻力为丹,水平力为F时,合力为F_%当水平力变为25时, 合力变为且2F-FPUF—F认所以此时加速
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