2025版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律两类动力学问题学案新人教版.doc
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第2讲牛顿其次定律两类动力学问题
授课提示：对应学生用书第44页
一、牛顿其次定律及单位制
1．牛顿其次定律
(1)内容
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
(2)表达式：F＝ma。
(3)适用范围
①牛顿其次定律只适用于惯性参考系，即相对地面静止或做匀速直线运动的参考系。
②牛顿其次定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的状况。
2．单位制
(1)单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(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、时间和长度，它们的国际单位分别是千克(kg)、秒(s)和米(m)。
(3)导出单位：由基本量依据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
二、动力学两类基本问题
1．动力学的两类基本问题
第一类：已知物体的受力状况求运动状况；
其次类：已知物体的运动状况求受力状况。
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运动定律列方程求解，详细逻辑关系如图：
授课提示：对应学生用书第45页
eq\a\vs4\al(命题点一对牛顿其次定律的理解)自主探究
1．牛顿其次定律的5特性质及其局限性
2．合力、加速度、速度间的确定关系
(1)物体的加速度由所受合力确定，与速度无必定联系。
(2)合外力与速度同向，物体加速；合外力与速度反向，物体减速。
(3)a＝eq\f(Δv,Δt)是加速度的定义式，a与v、Δv无干脆关系；a＝eq\f(F,m)是加速度的确定式。
1．(多选)下列说法正确的是()
A．对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体马上获得加速度
B．物体由于做加速运动，所以才受合外力作用
C．F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关
D．物体所受合外力减小，加速度肯定减小，而速度不肯定减小
解析：由于物体的加速度与合外力是瞬时对应关系，因此当力作用瞬间，物体会马上产生加速度，选项A正确；依据因
果关系，合外力是产生加速度的缘由，即物体由于受合外力作用，才会产生加速度，选项B错误；牛顿其次定律F＝ma是矢量式，a的方向与F的方向相同，与速度方向无关，选项C正确；由牛顿其次定律知物体所受合外力减小，加速度肯定会减小，假如物体加速，其速度仍会增大，只是增大的慢一些，选项D正确。
答案：ACD
2.如图是汽车运输圆柱形工件的示意图。图中P、Q、N是固定在车体上的压力传感器，假设圆柱形工件表面光滑，汽车静止不动时Q传感器示数为零，P、N传感器示数不为零。当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零，而Q、N传感器示数不为零。已知sin15°＝0.26，cos15°＝0.97，tan15°＝0.27，g取10m/s2，则汽车向左匀加速启动的加速度可能为()
A．3m/s2 B．2.5m/s2
C．2m/s2 D．1.5m/s2
解析：当汽车向左匀加速启动过程中，P传感器示数为零而Q、N传感器示数不为零，对圆柱形工件受力分析如图所示。依据牛顿其次定律得FQ＋mg＝FNcos15°，F合＝FNsin15°＝ma，联立可得a＝eq\f(FQ＋mg,m)tan15°＝eq\f(FQ,m)×0.27＋10×0.27m/s2＝0.27·eq\f(FQ,m)＋2.7m/s2＞2.7m/s2，故加速度大于2.7m/s2，故可能的加速度为A选项。
答案：A
易错警示
理解牛顿其次定律的3点留意
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(1)分析物体的运动性质，要从受力分析入手，先求合力，然后依据牛顿其次定律分析加速度的改变(如第2题中加速度的计算)。
(2)速度的大小如何改变取决于加速度和速度方向间的关系，和加速度的大小没有关系(如第1题D选项)。
(3)加速度如何改变取决于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系(如第1题C选项)。
eq\a\vs4\al(命题点二牛顿其次定律的瞬时性)师生互动
1．两种常见模型
加速度与合力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时改变、同时消逝，详细可简化为以下两种常见模型：
2．在求解瞬时加速度时应留意的问题
(1)物体的受力状况和运动状况是时刻对应的，当外界因素发生改变时，须要重新进行受力分析和运动分析。
(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的改变须要一个积累的过程，不会发生突变。
[典例1](多选)如图甲、乙所示，图中细线均不行伸长，两小球质量相同且均处于平衡状态，细线和弹簧与竖直方向的夹角均为θ。假如突然把两水平细线剪断，则剪断瞬间()
A．图甲中小球的加速度大小为gsinθ，方向水平向右
B