高考總復(fù)習(xí)/新課標(biāo)物理經(jīng)典品質(zhì)/超越夢(mèng)想必修Ⅰ第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律第2講 牛頓第二定律、力學(xué)單位制自主復(fù)習(xí)評(píng)估主干知識(shí)牛頓第二定律內(nèi)容：物體的加速度跟合力成

，跟物體的質(zhì)量成

，加速度的方向與合力的方向相同．表達(dá)式：

力的單位：當(dāng)質(zhì)量

m

的單位是

、加速度

a

的單位是

時(shí)，力

F

的單位就是N，即1

kg·m/s2＝1

N.物理意義：反映物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小、方向與所受

的關(guān)系，且這種關(guān)系是瞬時(shí)的．5．適用范圍牛頓第二定律只適用于慣性參考系(相對(duì)地面

或

運(yùn)動(dòng)的參考系)．牛頓第二定律只適用于

物體(相對(duì)于分子、原子)、

運(yùn)動(dòng)(遠(yuǎn)小于光速)的情況．單位制1．單位制：

單位和

單位一起組成了單位制．基本單位：基本物理量的單位．力學(xué)中的基本物理量有三個(gè)，它們是

、

、

；它們的國(guó)際單位分別是

、

、

.導(dǎo)出單位：由

根據(jù)物理關(guān)系推導(dǎo)出來(lái)的其他物理量的單位．2．國(guó)際單位制中的基本物理量和基本單位特別提醒：(1)有些物理單位屬于基本單位，但不是國(guó)際單位，如厘米、克、小時(shí)等.(2)有些單位屬于國(guó)際單位，但不是基本單位，如米/秒(m/s)、帕斯卡(Pa)、牛(頓)(N)等.動(dòng)力學(xué)兩類基本問(wèn)題：一個(gè)橋梁：物體運(yùn)動(dòng)的加速度．兩類問(wèn)題(1)第一類：已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況．

(2)第二類：已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況．牛頓定律的應(yīng)用4．判定物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)的結(jié)論物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡的形狀是由物體所受的合外力及初速度共同決定的：靜止

v0＝0，F(xiàn)合＝0.勻速直線運(yùn)動(dòng)

v0≠0，F(xiàn)

合＝0.勻變速直線運(yùn)動(dòng)

F合≠0

且F合與v0共線(v0≠0)v0＝0一般變速直線運(yùn)動(dòng)

F合≠0，v0≠0

且

F

合與

v0

共線．答案知識(shí)點(diǎn)11．正比反比2．F＝ma3．kg

m/s24．合外力5．(1)靜止

勻速直線(2)宏觀低速知識(shí)點(diǎn)21．基本

導(dǎo)出

(1)長(zhǎng)度質(zhì)量時(shí)間

米

千克

秒

(2)基本物理量2．米m千克

kg秒s知識(shí)點(diǎn)33．加速度運(yùn)動(dòng)學(xué)公式牛頓運(yùn)動(dòng)定律提

示溫馨請(qǐng)做：自主測(cè)評(píng)（點(diǎn)擊進(jìn)入）word板塊總結(jié)提煉解決兩類動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的基本方法∑F＝ma

運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析受力

a

運(yùn)動(dòng)情況．當(dāng)兩物體運(yùn)動(dòng)的加速度相同時(shí)，可以用整體法處理問(wèn)題．瞬時(shí)問(wèn)題的分析：題目中同時(shí)有彈簧和其它彈力時(shí)，當(dāng)瞬間其它彈力發(fā)生變化時(shí)，彈簧彈力不能瞬間發(fā)生變化，仍以原來(lái)值考慮，而其它彈力瞬間變化到下一狀態(tài)．考點(diǎn)突破對(duì)牛頓第二定律的深刻理解F【解析】

根據(jù)牛頓第二定律

a＝m可知物體的加速度與速度無(wú)關(guān)，所以

A

錯(cuò)；即使合力很小，也能使物體產(chǎn)生加速度，所以B

錯(cuò)誤；物體加速度的大小與物體所受的合力成正比，所以C

錯(cuò)誤；力和加速度為矢量，物體所受合力一定時(shí)，物體的加速度與質(zhì)量成反比，所以D

正確．【答案】

D在0～t1

時(shí)間內(nèi)，外力F

大小不斷增大在t1

時(shí)刻，外力F

為零在t1～t2

時(shí)間內(nèi)，外力F

大小可能不斷減小在t1～t2

時(shí)間內(nèi)，外力F

大小可能先減小后增大解析：由圖象可知0～t

，物體做a

減小的加速運(yùn)動(dòng)，1

1t

時(shí)刻a減小為零．由a＝F－Ffm，可知F

逐漸減小，最終F＝Ff，故A、B

兩項(xiàng)錯(cuò)誤；t1～t2

物體做a增大的減速運(yùn)動(dòng)，由amFf－F＝

，可知至物體速度減為零之前，F(xiàn)

有可能是正向逐漸減小，也可能F

已正向減為零且負(fù)向增大，故C、D

兩項(xiàng)正確．答案：CD動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題2．動(dòng)力學(xué)的兩類基本問(wèn)題的解題步驟選取研究對(duì)象．根據(jù)問(wèn)題的需要和解題的方便，選出被研究的物體，可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的整體．分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況．注意畫好受力分析圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)．選取正方向或建立坐標(biāo)系．通常以加速度的方向?yàn)檎较蚧蛞约铀俣确较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向．求合外力F.根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程求解，必要時(shí)要檢驗(yàn)結(jié)果是否符合題意．(2)人滑到B

點(diǎn)時(shí)BCvB＝

2a1sAB＝10

m/s設(shè)人在水平滑道上滑行時(shí)加速度的大小為a2，則在水平軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)f2＝ma2a2＝μg＝5m/s2v22a2＝

B

＝10

m.又由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式知：v2

＝2a

s

得

sB

2

BC【答案】

(1)2.0

m/s2

(2)10

m由⑥⑦⑧式解得

F＝2 3

M＋m)g3

(tanα＝

3或α＝60°632

3【答案】

(1)

4

mg

(2)①

3

g

②

3

(M＋m)g

與水平方向成60°應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決多過(guò)程問(wèn)題【解析】

設(shè)圓盤的質(zhì)量為

m，桌長(zhǎng)為

l，在桌布從圓盤下抽出的過(guò)程中，盤的加速度為

a1，有

μ1mg＝ma1桌布抽出后，盤在桌面上做勻減速運(yùn)動(dòng)，以a2表示加速度的大小，有μ2mg＝ma2設(shè)盤剛離開桌布時(shí)的速度為v1，移動(dòng)的距離為x1，離開桌布后在桌面上再運(yùn)動(dòng)距離

x2

后便停下，有v2＝2a

x

，v2＝2a

x1

1

1

1

2

2盤沒有從桌面上掉下的條件是

x

1

－x2≤2l1設(shè)桌布從盤下抽出所經(jīng)歷時(shí)間為t，在這段時(shí)間內(nèi)桌布移動(dòng)的距離為x，有x＝12at2，1x

＝

a121

12

2t

；而x＝l＋x1由以上各式解得a≥μ

＋2μ1

2μ21μ

g.【答案】

a≥μ

＋2μ1

2μ21μ

g即學(xué)即練2

如圖3－2－14

所示，在高出水平地面h＝1.8

m

的光滑平臺(tái)上放置一質(zhì)量M＝2

kg、由兩種不同材料連接成一體的薄板A，其右段長(zhǎng)度l1＝0.2

m

且表面光滑，左段表面粗糙．在A

最右端放有可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B，其質(zhì)量m＝1

kg.B

與A

左段間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4.開始時(shí)二者均靜止，先對(duì)A

施加F＝20

N

水平向右的恒力，待B

脫離

A(A

尚未露出平臺(tái))后，將A

取走．B

離開平臺(tái)后的落地點(diǎn)與平臺(tái)右邊緣的水平距離x＝1.2m．(取g＝10

m/s2)求：解析：(1)物塊B

離開平臺(tái)后做平拋運(yùn)動(dòng)：x＝v

t，h＝1B

2gt2，解之可得vB＝2

m/s.(2)物塊B

與A

右端接觸時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)B

與A

左端接觸時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，B

B

B B

B

B2B

B

B

B設(shè)加速度為

a

，則

μmg＝ma

，v

＝a

t

，又

x

＝1

t2

，解之可得

t

＝0.5

s，x

＝0.5m.a(3)A

剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A

做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度為a1，B

剛開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，A

的速1

2

1

1 1

1

2

2 1

B2度為v

，加速度為a

，則有F＝Ma

，v2＝2a

l

，F(xiàn)－μmg＝Ma

，l

＝v

t

＋a22

B1

12t

－

a

tB

B2

，解得l2＝1.5

m.答案：(1)2

m/s(2)0.5

s0.5m(3)1.5

m易錯(cuò)疑難例析【要點(diǎn)提示】

(1)變化瞬間，力未能變像彈簧、橡皮條、皮筋等，這些物質(zhì)連接其它物體．當(dāng)其它力有變化的瞬間引不起這些物質(zhì)上的力立即變化．原因是彈簧上的彈力F＝kx，x

的變化需要一定時(shí)間，故瞬間x沒有來(lái)得及變化，故彈力沒來(lái)得及變化．(2)變化瞬間，力發(fā)生突變像繩、線、硬的物質(zhì)連接(或直接作用)的物體，當(dāng)其他力變化時(shí)，將會(huì)迅速引起繩、線等物上力的變化．這種情況下，繩上力的變化較復(fù)雜，需要根據(jù)物體下一步的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)來(lái)分析判斷．(3)中學(xué)物理中的“繩”和“線”，一般都是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性：①輕：即繩(或線)的質(zhì)量和重力均可視為零．由此特點(diǎn)可知，同一根繩(或線)的兩端及其中間各點(diǎn)的張力大小相等．②軟：即繩(或線)只能受拉力，不能承受壓力(因繩能彎曲)．由此特點(diǎn)可知，繩及其物體相互作用力的方向是沿著繩子且背離受力物體的方向．③不可伸長(zhǎng)：即無(wú)論繩子所受拉力多大，繩子的長(zhǎng)度不變．由此特點(diǎn)知，繩子中的張力可以突變．(4)中學(xué)物理中的“彈簧”和“橡皮繩”，也是理想化模型，具有如下幾個(gè)特性：①輕：即彈簧(或橡皮繩)的質(zhì)量和重力均可視為零．由此特點(diǎn)可知，同一彈簧的兩端及其中間各點(diǎn)的彈力大小相等．②彈簧既能受拉力，也能受壓力(沿彈簧的軸線)；橡皮繩只能受拉力，不能承受壓力(因橡皮繩能彎曲)．③由于彈簧和橡皮繩受力時(shí)，其形變較大，發(fā)生形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮繩中的彈力不能突變．但是，當(dāng)彈簧和橡皮繩被剪斷時(shí)，它們所受的彈力立即消失．【解析】細(xì)繩剪斷前：b

受彈簧拉力等于繩的拉力，a

受繩的拉力、彈簧的拉力和摩擦力，a

受繩的拉力和彈簧的拉力不相等．剪斷瞬間，彈簧的拉力不變，故b

受向右的摩擦力，即C