《牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)ppt課件.ppt》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用復(fù)習(xí)ppt課件.ppt（63頁珍藏版）》請?jiān)趨R文網(wǎng)上搜索。

1、第2講牛頓運(yùn)動(dòng)定律及其應(yīng)用,1.牛頓第二定律的“四性”：（1）矢量性：公式F=ma是_，F(xiàn)與a_。（2）瞬時(shí)性：力與_同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化。（3）同體性：F=ma中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)_。（4）獨(dú)立性：分力產(chǎn)生的加速度相互_，與其他加速度_。,矢量式,方向相同,加速度,同一物體,獨(dú)立,無關(guān),2.超重和失重：（1）超重。受力特點(diǎn)：_。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：_或_。（2）失重。受力特點(diǎn)：_。運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)：_或_。完全失重：只受_。,合外力的方向豎直向上,向上加速運(yùn)動(dòng),向下減速運(yùn)動(dòng),合外力的方向豎直向下,向下加速運(yùn)動(dòng),向上減速運(yùn)動(dòng),重力作用,1.（2013福建高考）在國際單位制（簡稱SI）中，力學(xué)和電學(xué)的基本單位有：m（

2、米）、kg（千克）、s（秒）、A（安培）。導(dǎo)出單位V（伏特）用上述基本單位可表示為（）A.m2kgs-4A-1B.m2kgs-3A-1C.m2kgs-2A-1D.m2kgs-1A-1,【解析】選B。根據(jù)P=UI、P=Fv、F=ma可導(dǎo)出即 =m2kgs-3A-1，故選B。,2.（2011福建高考）如圖甲所示，繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1運(yùn)行。初速度大小為v2的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處滑上傳送帶。若從小物塊滑上傳送帶開始計(jì)時(shí)，小物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（以地面為參考系）如圖乙所示。已知v2v1，則（）,A.t2時(shí)刻，小物塊離A處的距離達(dá)到最大B.t2時(shí)刻，小物塊相對

3、傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大C.0t2時(shí)間內(nèi)，小物塊受到的摩擦力方向先向右后向左D.0t3時(shí)間內(nèi)，小物塊始終受到大小不變的摩擦力作用【解析】選B。由題圖乙可知t1時(shí)刻小物塊向左運(yùn)動(dòng)最遠(yuǎn)，t1t2這段時(shí)間小物塊向右加速，但相對傳送帶還是向左滑動(dòng)，因此t2時(shí)刻小物塊相對傳送帶滑動(dòng)的距離達(dá)到最大，A錯(cuò)B對；0t2這段時(shí)間小物塊受到的摩擦力方向始終向右，t2t3時(shí)間內(nèi)小物塊與傳送帶一起運(yùn)動(dòng)，摩擦力為零，C、D錯(cuò)。故選B。,3.（2013山東高考）如圖所示，一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊，以v0=2m/s的初速度，在與斜面成某一夾角的拉力F作用下，沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)t=2s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，

4、A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角=30，物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)= 。重力加速度g取10m/s2。（1）求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。（2）拉力F與斜面夾角多大時(shí)，拉力F最??？拉力F的最小值是多少？,【解析】（1）由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程得：L=v0t+ at22aL=vB2v02代入數(shù)值解得：a=3m/s2，vB=8m/s（2）對物塊受力分析如圖所示，設(shè)拉力F與斜面成角，對物塊由牛頓第二定律得：垂直斜面方向：Fsin+N-mgcos30=0沿斜面方向：Fcos-mgsin30-f=ma,又f=N聯(lián)立各式，代入數(shù)值解得：Fcos+ Fsin=5.2則=當(dāng)=30時(shí)，拉力F有最小值，且F

5、min=答案：(1)3 m/s2 8 m/s (2)30,熱點(diǎn)考向1 動(dòng)力學(xué)圖像問題【典例1】（2013銀川二模）如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊，以初速度v0從傾角為的斜面底端滑上斜面，當(dāng)其速度減為零后又沿斜面返回底端，已知滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，若滑塊所受的摩擦力為f、所受的合外力為F合、加速度為a、速度為v，規(guī)定沿斜面向上為正方向，在滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，這些物理量隨時(shí)間變化的圖像大致正確的是（）,【解題探究】（1）請畫出滑塊向上和向下運(yùn)動(dòng)的受力分析圖。提示：,（2）請結(jié)合受力分析圖判斷各物理量的變化情況：,不變,由負(fù)向變?yōu)檎?變小,不變,變小,不變,先變小后變大,由正向變?yōu)樨?fù)向,

6、【解析】選A。對滑塊沿斜面向上和向下過程進(jìn)行受力分析，可知滑塊所受的滑動(dòng)摩擦力大小不變，均為f=mgcos，方向由負(fù)向變?yōu)檎?，選項(xiàng)A正確；滑塊沿斜面向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)合=mgsin+mgcos，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊所受的合外力的大小F合=mgsin-mgcos，顯然合外力變小，方向始終沿負(fù)向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；加速度的變化情況與合外力相同，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；向上運(yùn)動(dòng)過程中滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)，向下運(yùn)動(dòng)過程中，滑塊做勻加速運(yùn)動(dòng)，向上時(shí)的加速度大于向下時(shí)的加速度，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。,【總結(jié)提升】處理動(dòng)力學(xué)圖像問題的一般思路（1）依據(jù)題意，合理選取研究對象；（2）對物體先受力分析，再分析其運(yùn)動(dòng)過程；（3）將物體的運(yùn)動(dòng)過程

7、與圖像對應(yīng)起來；（4）對于相對復(fù)雜的圖像，可通過列解析式的方法進(jìn)行判斷。,【變式訓(xùn)練】（2013漳州二模）如圖1所示，在光滑水平面上疊放著甲、乙兩物體?，F(xiàn)對甲施加水平向右的拉力F，通過傳感器可測得甲的加速度a隨拉力F變化的關(guān)系如圖2所示。已知重力加速度g=10m/s2，由圖線可知（）A.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2B.甲的質(zhì)量是4 kgC.甲的質(zhì)量是2 kgD.甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.6,【解析】選A。由圖2可知拉力F小于48N時(shí)，甲、乙兩物體一起運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律可得F1=（m甲+m乙）a1，以乙為研究對象有f1=m乙a1，拉力F大于48N時(shí)，甲、乙兩物體相對滑動(dòng)，以甲為研究對象有

8、F2-f=m甲a2，其中f=m甲g，解得甲、乙之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.2，甲、乙的質(zhì)量分別是6kg、2 kg，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。,【變式備選】（2013黃岡二模）如圖甲所示，用一水平外力F推著一個(gè)靜止在傾角為的光滑斜面上的物體，逐漸增大F，物體做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a隨外力F變化的圖像如圖乙所示，若重力加速度g取10m/s2。根據(jù)圖乙中所提供的信息不能計(jì)算出（sin37=0.6）（）,A.物體的質(zhì)量B.斜面的傾角C.物體能靜止在斜面上所施加的外力D.加速度為6 m/s2時(shí)物體的速度,【解析】選D。物體受力如圖所示，由牛頓第二定律得Fcos-mgsin=ma，由F=0時(shí)，a=-6 m

9、/s2，解得=37。由a= F-gsin和a-F圖像知：圖像斜率 ，解得m=2 kg，物體靜止時(shí)Fcos=mgsin,F=mgtan=15 N，因?yàn)槲矬w的加速度的變化對應(yīng)的時(shí)間未知，所以無法求出物體加速度為6 m/s2 時(shí)的速度，故選D。,熱點(diǎn)考向2 連接體問題【典例2】（15分）如圖所示，一工件置于水平地面上，工件質(zhì)量M=0.8kg，其AB段為一半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道，圓弧軌道上的P點(diǎn)到BC的高度差h=0.2m，將一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊置于P點(diǎn)，物塊質(zhì)量m=0.2kg，若將一水平恒力F作用于工件上，使物塊與工件保持相對靜止，一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，工件與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，g取

10、10m/s2，求F的大小。,【解題探究】（1）設(shè)物塊和O的連線與豎直方向的夾角為，請用已知物理量的符號，寫出以下物理量的表達(dá)式：物塊所受的彈力N=_；工件與物塊整體向左勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度a的表達(dá)式為a=_；（2）水平恒力F與加速度a之間滿足何種關(guān)系？提示：對物塊和工件整體由牛頓第二定律得F-（M+m）g=（M+m）a。,gtan,【解析】設(shè)物塊和O的連線與豎直方向的夾角為，物塊與工件一起運(yùn)動(dòng)的加速度為a，對物塊進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律得：豎直方向:Ncos=mg （3分）水平方向:Nsin=ma （3分）由幾何知識得：cos= ，sin= （4分）對于物塊與工件整體由牛頓第二定律得:F-(

11、M+m)g=(M+m)a （3分）代入數(shù)據(jù)，由式得:F=8.5 N （2分）答案:8.5 N,【拓展延伸】典例中：（1）若P點(diǎn)的位置不同，恒力F的值相同嗎，為什么？提示：不相同。若P點(diǎn)的位置不同，物塊和O的連線與豎直方向的夾角將變化，物塊與工件一起運(yùn)動(dòng)的加速度a將變化，由F=（M+m）a+（M+m）g得恒力F的值會變化。（2）若恒力F變大或變小了，物塊將相對于工件分別向哪個(gè)方向運(yùn)動(dòng)？提示：若恒力F變大，加速度a將變大，夾角將變大，物塊將相對于工件沿圓軌道向上運(yùn)動(dòng)；同理，若恒力F變小，物塊將相對于工件沿圓軌道向下運(yùn)動(dòng)。,【總結(jié)提升】應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟（1）結(jié)合題意，靈活選取研究對象，

12、可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)；（2）分析研究對象的運(yùn)動(dòng)情況和受力情況；（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程；（4）統(tǒng)一單位后將數(shù)值代入方程求解。,【變式訓(xùn)練】（2013福州二模）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個(gè)木塊，其中兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊間用一不可伸長的輕繩相連，木塊間的最大靜摩擦力是mg?，F(xiàn)用水平拉力F拉其中一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊，使四個(gè)木塊以同一加速度運(yùn)動(dòng)，則輕繩對m的最大拉力為（）,【解析】選B。以兩個(gè)質(zhì)量為m的木塊和一個(gè)質(zhì)量為2m的木塊為研究對象，有mg=4ma，得四個(gè)木塊一起運(yùn)動(dòng)的最大加速度，以質(zhì)量為m、2m的兩個(gè)木塊為研究對象，T=3ma，得輕繩對m的最大拉力

13、為 ，故選項(xiàng)B正確。,熱點(diǎn)考向3 多過程問題【典例3】（16分）如圖所示，一個(gè)質(zhì)量M=2kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從光滑四分之一圓弧軌道頂端由靜止滑下，圓弧軌道半徑R=0.8m，到達(dá)底端時(shí)恰好進(jìn)入與圓弧軌道底端相切的水平傳送帶，傳送帶由一電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)著勻速向左轉(zhuǎn)動(dòng)，速度大小v=3m/s，已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1，兩皮帶輪之間的距離L=6m，重力加速度g=10m/s2。,（1）求物塊滑到圓弧軌道底端時(shí)對軌道的壓力大?。唬?）物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？【解題探究】（1）物塊滑到軌道底端時(shí)對軌道壓力的求解思路：先求物塊滑到軌道底端的速度v0：a.物理規(guī)律：_；b.方程式：_。,動(dòng)能

14、定理,求物塊滑到軌道底端時(shí)軌道的彈力FN：a.物理規(guī)律：_；b.方程式：_。利用_得物塊對軌道的壓力。（2）如何判斷物塊將從傳送帶哪端離開？提示：比較物塊速度為零時(shí)在傳送帶上的位移s與傳送帶的長度L的大小。若sL，物塊將從傳送帶的右端離開；反之將從傳送帶的左端離開。,牛頓第二定律,牛頓第三定律,【解析】（1）由動(dòng)能定理得：MgR= Mv02-0 （3分）由牛頓第二定律得：FN-Mg= （3分）由牛頓第三定律得物塊對軌道的壓力FN與FN大小相等，方向相反, (2分)解得:FN=60 N。 (2分),（2）物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的過程由牛頓第二定律得:mg=ma （2分）由勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律得:02-

15、v02=2(-a)s （2分）解得:x=8 m （1分）因sL，故物塊將從傳送帶的右端離開。 （1分）答案:（1）60 N （2）右端,【拓展延伸】典例中：（1）若傳送帶長度變?yōu)?0m，物塊將從傳送帶的哪一端離開傳送帶？提示：因sL，故物塊速度達(dá)到零后，沒有到達(dá)傳送帶右端，將沿傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，從傳送帶的左端離開。（2）若傳送帶以3m/s的速度沿順時(shí)針方向轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊在離開傳送帶時(shí)的速度大小是多少？提示：物塊滑到軌道底端的速度v0=4m/s，物塊速度由v0=4m/s變?yōu)関=3m/s的過程中，運(yùn)動(dòng)的位移 =3.5mL=6m，故物塊離開傳送帶時(shí)的速度大小為3m/s。,【總結(jié)提升】多過程問題求解的一般思

16、路（1）基本思路：受力分析和運(yùn)動(dòng)分析是解決問題的關(guān)鍵，而加速度是聯(lián)系力與運(yùn)動(dòng)的橋梁。基本思路如圖所示：（2）常用方法：整體法與隔離法。正交分解法。,（3）注意事項(xiàng)：仔細(xì)審題，分析物體的受力及受力的變化情況，確定并劃分出物體經(jīng)歷的每個(gè)不同的過程。逐一分析各個(gè)過程中的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，以及總結(jié)前一過程和后一過程的狀態(tài)有何特點(diǎn)。前一個(gè)過程的結(jié)束就是后一個(gè)過程的開始，兩個(gè)過程的交接點(diǎn)受力的變化、狀態(tài)的特點(diǎn)是解題的關(guān)鍵。,【變式訓(xùn)練】（2013泉州二模）如圖所示為倉庫中常用的皮帶傳輸裝置示意圖，它由兩臺皮帶傳送機(jī)組成，一臺水平傳送，A、B兩端相距3m，另一臺傾斜，傳送帶與地面的傾角=37，C、D兩端相距4.45m，B、C相距很近，水平部分AB以5m/s的速率順時(shí)針傳送。將質(zhì)量為10kg的一袋大米放在A端，到達(dá)B端后，速度大小不變地傳到傾斜的CD部分，米袋與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.5。試求：,（1）若CD部分傳送帶不運(yùn)轉(zhuǎn)，求米袋沿傳送帶所能上升的最大距離。（2）若要米袋能被送到D端，求CD部分順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)的速度應(yīng)滿足的條件及米袋從C端到D端所用時(shí)間的取值范圍。,【解析】（1）米袋在AB上加速時(shí)