高三物理第一輪復(fù)習 第三章 第一單元 第2課時 牛頓第二定律 單位制課件 必修1

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1、高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理第一單元第一單元 牛頓運動規(guī)律牛頓運動規(guī)律第第2課時課時 牛頓第二定律牛頓第二定律 單位制單位制 必修1 第三章力與運動高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點一 牛頓第二定律1牛頓第二定律的內(nèi)容：物體的加速度跟物體所受的外力的合力成_，跟物體的質(zhì)量成_，加速度的方向跟合外力的方向_2牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達式F合_.3物理意義：牛頓第二定律揭示了物體的_跟物體_及物體本身質(zhì)量的關(guān)系4牛頓定律的適用范圍：只適用于研究慣性系中運動與力的關(guān)系，不能用于非慣性系；只適用于解決_物體的_運動問題，不能用來處理_物體的_運動問題高考總復(fù)習高考

2、總復(fù)習物理物理答案：1正比反比相同2ma3加速度所受的力4宏觀低速微觀高速高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理要點深化要點深化1牛頓第二定律的幾個性質(zhì)(1)因果統(tǒng)一性：引起物體運動狀態(tài)變化的外因是物體受到的合外力，這里強調(diào)三個字：“受、合、外”，即物體受力是合力并且是外力；物體的加速度是合外力對物體所產(chǎn)生的效果，即加速度是結(jié)果，合外力是原因；物體的質(zhì)量是決定其加速度的內(nèi)因，質(zhì)量越大，慣性越大，運動狀態(tài)的改變越困難(2)瞬時性：牛頓第二定律對運動物體在運動過程中的任何一個時刻都成立當合外力的大小和方向發(fā)生變化時，物體的加速度的大小和方向也同時發(fā)生相應(yīng)的變化若合外力為零，加速度也立即為零；高考總復(fù)習高考總

3、復(fù)習物理物理合外力為恒力，物體就做勻變速運動加速度時刻隨著合外力的變化而變化，加速度的改變不需要時間的積累(3)矢量性：牛頓第二定律是矢量表達式，加速度是矢量，其方向始終與物體受到的合外力的方向一致，與速度的方向沒有直接關(guān)系，加速度的方向與速度變化的方向相同，但由合外力的方向決定(4)獨立性：如果幾個力同時作用于一個物體，則物體所產(chǎn)生的加速度等于每個力單獨作用時產(chǎn)生的加速度的矢量和；如果將一個力分解成幾個不同方向的分力，則每個分力使物體產(chǎn)生的加速度等于實際加速度在各個分力方向上的加速度分量高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理例如，常常把在斜面上做變速運動的物體所受的合外力分解為平行斜面方向與垂直于斜面

4、方向上，再在這兩個方向上分別應(yīng)用牛頓第二定律列方程，其效果與求一加速度時相當，且求解更為簡便2對Fma的說明(1)牛頓第二定律公式可寫成Fma或a ，但前者較易操作，因為能把物體所受的力集中處理好注意列式時等號右邊只列ma，不要夾雜著某個作用力在加或減(2)由Fma可知，只要作用在物體上的合外力不為零，物體就產(chǎn)生加速度，速度就要變化，但物體產(chǎn)生的加速度與原來的速度無關(guān)(3)當a0時，F(xiàn)0.故力的平衡問題是牛頓第二定律的特例，并不是牛頓第一定律的特例MF高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理基礎(chǔ)回顧基礎(chǔ)回顧考點二 力學(xué)單位制在力學(xué)中，選用_、_、_三個最基本物理量的單位作為基本單位(對應(yīng)的單位是_、_、_

5、)，選定基本單位后，由物理公式推導(dǎo)出的單位叫_，基本單位和導(dǎo)出單位一起組成_1基本單位：所選定的_物理量的單位2導(dǎo)出單位：根據(jù)物理_中其他物理量和基本物理量的關(guān)系，推導(dǎo)出的物理量的單位3力的國際單位是_(簡稱_，符號_)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理答案：長度質(zhì)量時間米千克秒導(dǎo)出單位物理單位制1基本 2公式 3牛頓牛N高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理要點深化要點深化1國際單位制(1)從根本上說，所有的物理量都是由基本物理量構(gòu)成的在力學(xué)范疇內(nèi)，所有的力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量和時間這三個基本物理量組成的，因此基本物理量的單位選定也就決定了其他導(dǎo)出物理量的單位國際單位制：1960年第11屆國際計量大會制訂了

6、一種國際通用的、包括一切計量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，其法文簡稱為SI.(2)以下是國際單位制中的七個基本物理量和相應(yīng)的國際單位制中的基本單位.高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克(公斤)kg時間t秒s電流I安(安培)A熱力學(xué)溫度T開(開爾文)K發(fā)光強度l(lv)坎(坎德拉)cd物質(zhì)的量n(V)摩(摩爾)mol高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理(3)物理公式不僅決定了物理量之間的關(guān)系，也決定了物理量單位間的關(guān)系，推導(dǎo)物理量的單位要借助物理公式，依據(jù)單位是否正確可以判斷物理公式是否正確2力的國際單位力的國際單位是牛頓(簡稱牛，符號N)牛頓(N)為導(dǎo)出

7、單位，“1 N”的物理意義是：使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的作用力為1 N，即1 N1 kgm/s2.高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理題型一 已知受力情況求運動情況根據(jù)牛頓第二定律，已知物體的受力情況，可以求出物體運動的加速度；再根據(jù)物體的初始條件(初位置和初速度)，應(yīng)用運動學(xué)公式，求出物體的運動情況，即求出物體在任意時刻的速度、位置，也就是求出了物體的運動情況可用程序圖表示如下：高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理 風洞實驗室中可產(chǎn)生水平向左、大小可調(diào)節(jié)的風力現(xiàn)將一套有一小球的細直桿放入風洞實驗室小球孔徑略大于細桿直徑，小球與桿間的滑動摩擦因數(shù)0.5，如下圖

8、所示保持小球所受風力F0.5mg不變，使桿與水平方向間夾角為37并固定，則小球從靜止開始在細桿上滑下距離2.4m所需時間為多少？(g取g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理解析：設(shè)桿對小球的支持力為FN，摩擦力為Ff，對這些力進行正交分解，如圖所示在x軸上，由牛頓第二定律，有：mgsin Fcos Ffma在y軸上，由平衡條件，有：FNFsin mgcos 0又FfFN解上述三式得：a7.5 m/s2 又由運動學(xué)公式sat2，由以上各式解得小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為t0.8 s 答案：0.8 s高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理題型訓(xùn)練

9、題型訓(xùn)練1如圖所示，質(zhì)量m4.0 kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.50.物體在與地面成37的恒力F54.5 N作用下，由靜止開始運動，t10.20 s撤去F，則再經(jīng)過多長時間物體停下來？(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理解析：物體受到恒力F作用時受力如右圖所示，設(shè)物體此時加速度為a1，對這些力進行正交分解，根據(jù)牛頓運動定律有：NFsin mg0 Fcos fma1又因為fN 聯(lián)立解得：a110 m/s2由vat，得va1t12.0 m/s高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理撤去F后物體的受力如右圖所示，設(shè)物體此時加速度為a2，物體停下來經(jīng)過時間

10、為t2，根據(jù)牛頓運動定律有：fma2Nmg0又因為fN聯(lián)立解得：a25.0 m/s2由0vat，得t2 0.4 s.答案：0.4 s2va高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理題型二 已知運動情況求受力情況根據(jù)物體的運動情況，應(yīng)用運動學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律求出物體所受的合外力，從而求出未知的力，或與力相關(guān)的某些物理量如：動摩擦因數(shù)、勁度系數(shù)等可用程序圖表示如下：高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理 如圖所示，電梯與水平面夾角為30，電梯從初速度為零開始加速啟動，當速度達到1 m/s時，一個質(zhì)量為50 kg的人踏上第一級(不計這一級的寬度)，然后跟電梯一起加速向上運動，到達電梯終點時已經(jīng)過4 s，電

11、梯的終點離地面高度為10 m求這個過程中人對梯面壓力和人與梯面間的靜摩擦力(g10 m/s2)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理解析：以人為研究對象，人運動的初速度為v01 m/s，位移為sh/sin 3020 m，時間為t4 s.根據(jù)運動學(xué)公式：sv0t at2代入數(shù)據(jù)解得：a2 m/s2對人進行受力分析，人受重力mg、豎直向上的支持力FN、水平向右的靜摩擦力F(摩擦力方向一定與接觸面平行)，為了便于研究，取水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向，建立直角坐標系(如左下圖)此時只需分解加速度，其中axacos 30，ayasin 30 (如右下圖)12高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理根據(jù)牛頓第二定

12、律有X方向：Fmaxmacos 30Y方向：FNmgmaymasin 30由式解得：F87 N 由式解得：FN550 N高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理根據(jù)牛頓第三定律可知，人對梯面壓力等于550 N，方向豎直向下而人與梯面間的靜摩擦力等于87 N，方向水平向右答案：人對梯面壓力等于550 N，方向豎直向下；人與梯面間的靜摩擦力等于87 N，方向水平向右高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練2用一根繩子提一只質(zhì)量為50.0 kg的桶假定當繩子的張力等于或小于525 N時，這根繩子不會斷裂已知開始時這只桶是靜止的，被提至3.0 m時它的運動速度是3.0 m/s.如果加速度固定不變，那么這根繩子

13、是否有斷裂的危險？解析：作出示意圖，分析作用在桶上的力；建立一個坐標系，假定坐標軸的正方向向上；作出包含v和a的運動圖，如下圖所示根據(jù)運動學(xué)公式：v22as 代入數(shù)據(jù)解得a1.5 m/s2根據(jù)牛頓第二定律有：FTmgma代入數(shù)據(jù)解得：FT570 N高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理根據(jù)牛頓第三定律可知桶作用于繩子上的力也等于570 N，因此超過了繩子所能承受的最大張力，所以這根繩子有斷裂的危險答案：這根繩子有斷裂的危險高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理題型三 牛頓運動定律在傳送帶問題中的應(yīng)用傳送帶在自動輸送各種糧食起很大作用，如圖所示而該模型可分為以下三類：(1)水平傳送帶當傳送帶水平運動時，應(yīng)特別注意摩

14、擦力的突變和物體運動狀態(tài)的變化摩擦力的突變，常常導(dǎo)致物體的受力情況和運動性質(zhì)的突變靜摩擦力到達最大值，是物體恰好保持相對靜止的臨界狀態(tài)；滑動摩擦力存在于發(fā)生相對運動的物體之間，因此兩物體的速度達到相同時，滑動摩擦力要發(fā)生突變(摩擦力為零或為靜摩擦力)(2)傾斜傳送帶高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理當傳送帶傾斜運動時，除了要注意摩擦力的突變和物體運動狀態(tài)的變化外，還要注意物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)和傳送帶傾斜角度的關(guān)系，從而正確判斷物體的速度和傳送帶速度相等時物體運動的性質(zhì)(3)組合傳送帶組合傳送帶是水平傳送帶和傾斜傳送帶連接在一起傳送物體高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理 如圖所示，傳送帶與地面的傾角

15、37，從A到B的長度為16 m，傳送帶以v010 m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動在傳送帶上端無初速的放一個質(zhì)量為m0.5 kg的物體，它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5，求物體從A運動到B所需的時間是多少？(sin370.6，cos370.8，g10 m/s2)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理解析：物體放在傳送帶上后，開始階段，傳送帶的速度大于物體的速度，傳送帶給物體一沿斜面向下的滑動摩擦力，物體由靜止開始加速下滑，受力分析如圖(a)所示；當物體加速至與傳送帶速度相等時，由于tan ，物體在重力作用下將繼續(xù)加速，此后物體的速度大于傳送帶的速度，傳送帶給物體沿傳送帶向上的滑動摩擦力，但合力沿傳送帶向下，物體繼

16、續(xù)加速下滑，受力分析如圖(b)所示綜上可知，滑動摩擦力的方向在獲得共同速度的瞬間發(fā)生了“突變”高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理開始階段由牛頓第二定律得：mgsin mgcos ma1所以：a1gsin gcos 10 m/s2物體加速至與傳送帶速度相等時需要的時間t1v/a11 s發(fā)生的位移：s a1t125 m16 m物體加速到10 m/s 時仍未到達B點第二階段，有：mgsin mgcos ma2 所以：a22 m/s2設(shè)第二階段物體滑動到B 的時間為t2 則：12高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理LABsvt2 a2t22解得：t21 s，t211 s(舍去)故物體經(jīng)歷的總時間tt1t 2 2 s

17、.答案：2 s12點評：從上述例題可以總結(jié)出，皮帶傳送物體所受摩擦力可能發(fā)生突變，不論是其大小的突變，還是其方向的突變，都發(fā)生在物體的速度與傳送帶速度相等的時刻高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理 題型訓(xùn)練題型訓(xùn)練3如圖所示為一平直傳送帶，A、B兩處間的距離為L，傳送帶的運動速度恒為v.有一工件輕輕從A處放上傳送帶，已知工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為和當?shù)氐闹亓铀俣葹間，且認為傳送帶的形狀及速率不受影響求傳送帶將該工件由A處送到B處可能的時間間隔t及相應(yīng)的條件(即題中給出量之間應(yīng)滿足的關(guān)系)高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理解析：該工件放上傳送帶，受到水平向右的摩擦力fmg；由牛頓第二定律，可得： af/m

18、g；該工件加速到v所需時間：tv/av/g；此過程中，工件運動的位移：x at2v2/2g若v2/2gL，則工件一直勻加速直到B，可得： at2L，得t 若v2/2gL，則工件先勻加速至速度v后做勻速運動直到B，故tt .答案：若v2/2gL，則t ；若v2/2gL，則t .122gLLvLv2vg2gLLv2vg12高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理警示 不能明確研究對象而出錯 如圖甲所示表示了舉重運動的“抓舉”技術(shù)動作：提杠鈴、發(fā)力、下蹲支撐、起立、放下杠鈴等六個步驟其中的幾個狀態(tài)現(xiàn)只研究從發(fā)力到支撐這個過程，杠鈴被舉起的實際高度h10.48 m已知運動員的質(zhì)量為M6

19、5 kg，所舉杠鈴的質(zhì)量m120 kg.運動員從發(fā)力到支撐歷時t0.6 s為簡便起見，可以認為在該過程中運動員作用于杠鈴上的豎直向上的作用力與時間的關(guān)系如圖乙所示，在該過程中杠鈴的速度與時間的關(guān)系如圖丙所示(空氣阻力不計，g取10 m/s2)，求出Ft圖象中的F0的值高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理錯解：以運動員作為研究對象，則運動過程看作是先向下做勻加速運動，再向上做勻加速運動由此說明本題無解解析：前面一段話給同學(xué)很多的干擾，造成對象選擇錯誤而不能做出正確的解答要以杠鈴為研究對象，在該過程中它先向上做勻加速運動，后做豎直上拋運動高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理設(shè)杠鈴在該過程中的最大速度為vm，有h1 t，得：vm 1.6 m/s.上拋運動時間應(yīng)為t2 0.16 s，加速運動的時間t1tt20.44 s設(shè)加速運動的加速度為a，則vmat1，得：a 3.64 m/s；又由牛頓第二定律有F0mgma，所以F0mgma1636.8 N.答案：1636.8 N高考總復(fù)習高考總復(fù)習物理物理祝祝您您