迎戰(zhàn)高考物理二輪復(fù)習(xí)專題4牛頓運動定律拓展及其應(yīng)用課件PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)11.牛頓第二定律的幾個特性瞬時性瞬時性a與與F對應(yīng)同一時刻，即對應(yīng)同一時刻，即a為某時刻的加速度時，為某時刻的加速度時，F(xiàn)為該時刻物體所受合力為該時刻物體所受合力因果性因果性F是產(chǎn)生是產(chǎn)生a的原因，物體具有加速度是因為物體受的原因，物體具有加速度是因為物體受到了力到了力同一性同一性有三層意思：有三層意思：加速度加速度a相對于同一慣性系相對于同一慣性系(一般指地面一般指地面)Fma中，中，F(xiàn)、m、a對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)對應(yīng)同一物體或同一系統(tǒng)Fma中，各量統(tǒng)一使用國際單位中，各量統(tǒng)一使用國際單位第1頁/共52頁獨獨立立性性作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛作用于物體上的每一個

2、力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律頓第二定律物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和物體的實際加速度等于每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定分力和加速度在各個方向上的分量也遵從牛頓第二定律，即：律，即：Fxmax，F(xiàn)ymay局局限限性性只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于微觀、高只適用于宏觀、低速運動的物體，不適用于微觀、高速運動的粒子速運動的粒子物體的加速度必須是相對于地球靜止或勻速直線運動物體的加速度必須是相對于地球靜止或勻速直線運動的參考系的參考系(慣性系慣性系)而言的而言的第2頁/共52頁2.關(guān)于瞬時加速度 分析物體在某一時刻的瞬時加速度，

3、關(guān)鍵是分析該時刻 物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬 時加速度.此類問題應(yīng)注意兩種基本模型的建立.第3頁/共52頁(1)剛性繩(或接觸面)：一種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，彈力立即改變或消失，不需要形變恢復(fù)時間，一般題目中所給的細(xì)線、輕桿和接觸面在不加特殊說明時，均可按此模型處理.(2)彈簧(或橡皮繩)：此種物體的特點是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的.第4頁/共52頁(1)力和加速度的瞬時對應(yīng)性是高考的重點.物體的受力情 況應(yīng)符合物體的運動狀態(tài)，當(dāng)外界因素發(fā)生變化(如撤 力、變力、斷繩等)時，需重新進(jìn)行運動分

4、析和受力分 析，切忌想當(dāng)然！(2)細(xì)繩彈力可以發(fā)生突變而彈簧彈力不能發(fā)生突變.第5頁/共52頁 如圖321甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1、L2的兩根細(xì)線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài).求解下列問題：第6頁/共52頁 (1)現(xiàn)將線L2剪斷，求剪斷L2的瞬間物體的加速度. (2)若將圖321甲中的細(xì)線L1換成長度相同(掛m后)，質(zhì)量不計的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求剪斷L2的瞬間物體的加速度.第7頁/共52頁彈簧彈力不能發(fā)生突變，在剪斷瞬間仍然保持原來的大小和方向；而細(xì)繩的彈力會發(fā)生突變，在剪斷瞬間會突然改變.第8頁/共52頁 聽

5、課記錄(1)對圖甲的情況，L2剪斷的瞬間，繩L1不可伸縮，物體的加速度只能沿垂直L1的方向， 則：mgsinma1 a1gsin，方向為垂直于L1斜向下.第9頁/共52頁 (2)對圖乙的情況，設(shè)彈簧上拉力為FT1，L2線上拉力為FT2，重力為mg，物體在三力作用下保持平衡，有 FT1cosmg， FT1sinFT2， FT2mgtan 剪斷線的瞬間，F(xiàn)T2突然消失，物體即在FT2反方向獲得加速度.因此mgtanma2，所以加速度a2gtan，方向在FT2反方向，即水平向右.答案(1)大小為gsin，方向垂直于L1斜向下(2)大小為gtan，方向水平向右第10頁/共52頁 系統(tǒng)問題是指在外力作用

6、下幾個物體連在一起運動的問題，系統(tǒng)內(nèi)的物體的加速度可以相同，也可以不相同，對該類問題處理方法如下：1.隔離法的選取(1)適應(yīng)情況：若系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度不相同，且需要 求物體之間的作用力.(2)處理方法：把物體從系統(tǒng)中隔離出來，將內(nèi)力轉(zhuǎn)化為 外力，分析物體的受力情況和運動情況，并分別應(yīng)用 牛頓第二定律列方程求解，隔離法是受力分析的基礎(chǔ)， 應(yīng)重點掌握.第11頁/共52頁2.整體法的選取(1)適應(yīng)情況：若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且不需 要求物體之間的作用力.(2)處理方法：把系統(tǒng)內(nèi)各物體看成一個整體(當(dāng)成一個質(zhì) 點)來分析整體受到的外力，應(yīng)用牛頓第二定律求出加速 度(或其他未知量).第12頁

7、/共52頁3.整體法、隔離法交替運用原則 若系統(tǒng)內(nèi)各物體具有相同的加速度，且要求物體之間的 作用力時，可以先用整體法求出加速度，然后再用隔離 法選取合適的研究對象，應(yīng)用牛頓第二定律求作用力.即“ 先整體求加速度，后隔離求內(nèi)力”.第13頁/共52頁 運用整體法分析問題時，系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度的大小和方向均應(yīng)相同，如果系統(tǒng)內(nèi)各物體的加速度僅大小相同，如通過滑輪連接的物體，應(yīng)采用隔離法求解.第14頁/共52頁 如圖322所示，光滑水平面上放置質(zhì)量分別為m和2m的四個木塊，其中兩個質(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.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使四個木塊以

8、同一加速度運動，則輕繩對m的最大拉力為 () A.B. C. D.3mg第15頁/共52頁解答本題的關(guān)鍵是正確地判斷出當(dāng)輕繩拉力最大時，物體A、B間和物體C、D間的靜摩擦力哪一個達(dá)到了最大靜摩擦力.第16頁/共52頁解題指導(dǎo)經(jīng)過受力分析，A、B之間的靜摩擦力為B、C、D組成的系統(tǒng)提供加速度，加速度達(dá)到最大值的臨界條件為A、B間達(dá)到最大靜摩擦力，即am ，而繩子拉力FT給C、D組成的系統(tǒng)提供加速度，因而拉力的最大值為FTm3mam ，故選B.答案B第17頁/共52頁1.明確慣性的概念 牛頓第一定律揭示了物體所具有的一個重要屬性慣 性，即物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)的性質(zhì).2.揭示了力的本

9、質(zhì) 牛頓第一定律對力的本質(zhì)進(jìn)行了定義：力是改變物體運 動狀態(tài)的原因，不是維持物體運動狀態(tài)的原因.例如，運 動的物體逐漸減速直至停止，不是因為不受力，而是因 為受到了阻力.第18頁/共52頁3.揭示了不受力作用時物體的運動規(guī)律 牛頓第一定律描述的只是一種理想狀態(tài)，而實際中不受 外力作用的物體是不存在的，當(dāng)物體受外力作用，但所 受合力為零時，其作用效果跟不受外力作用時相同，因 此，我們可以把理想情況下的“不受外力作用”理解為實 際情況中的“所受合外力為零”.第19頁/共52頁4.牛頓第一定律不是實驗定律 牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況， 無法用實驗直接驗證.牛頓第一定律是以伽利略的“

10、理想 實驗”為基礎(chǔ)，將實驗結(jié)論經(jīng)過科學(xué)抽象、歸納推理而 總結(jié)出來的.因此，牛頓第一定律是來源于大量實驗的 基礎(chǔ)之上的一個理想實驗定律，是一種科學(xué)的抽象思 維方法，它并不是實驗定律.第20頁/共52頁 牛頓第一定律是不受任何外力作用下的理想化情況，在實際生活中并不存在，而牛頓第二定律表示實際物體在所受外力作用下遵循的規(guī)律.牛頓第一定律有著比牛頓第二定律更豐富的內(nèi)涵，牛頓第一定律和牛頓第二定律是地位相同的兩個規(guī)律，兩者沒有從屬關(guān)系.因此，牛頓第一定律并不是牛頓第二定律的特例.第21頁/共52頁 16世紀(jì)末，伽利略用實驗和推理，推翻了已在歐洲流行了近兩千年的亞里士多德關(guān)于力和運動的理論，開啟了物理學(xué)

11、發(fā)展的新紀(jì)元.以下說法中，與亞里士多德觀點相反的是 ()第22頁/共52頁 A.兩物體從同一高度自由下落，較輕的物體下落較慢 B.一個運動的物體，如果不再受力了，它總會逐漸停下來， 這說明：靜止?fàn)顟B(tài)才是物體不受力時的“自然狀態(tài)” C.兩匹馬拉的車比一匹馬拉的車跑得快，這說明：物體受到力越大，速度就越大 D.一個物體維持勻速直線運動，不需要力第23頁/共52頁理解牛頓第一定律，知道力不是維持物體運動的原因是解答此題的關(guān)鍵.第24頁/共52頁 聽課記錄亞里士多德認(rèn)為力是維持物體運動的原因，故D項不符.其中A、B、C均為力大運動快，力小運動慢，符合亞里士多德的錯誤觀點，故選D.答案D 名師歸納牛頓第

12、一定律正確闡述了力和運動的關(guān)系： ，物體受力的大小與速度的大小沒有直接關(guān)系.物體的運動不需要力來維持第25頁/共52頁1.作用力與反作用力的關(guān)系 作用力與反作用力的關(guān)系可總結(jié)為“三同、三異、三無 關(guān)”. (1)三同同大小同時產(chǎn)生、變化、消失同性質(zhì)第26頁/共52頁(2)三異(3)三無關(guān)反向異體不同效果與物體的種類無關(guān)與相互作用的兩物體的運動狀態(tài)無關(guān)與是否與另外物體相互作用無關(guān)第27頁/共52頁2.相互作用力與平衡力的比較 對應(yīng)名稱對應(yīng)名稱比較內(nèi)容比較內(nèi)容作用力和反作用力作用力和反作用力二平衡力二平衡力不不同同點點受力物體受力物體作用在兩個相互作作用在兩個相互作用的物體上用的物體上作用在同作用在

13、同一物體上一物體上依賴關(guān)系依賴關(guān)系相互依存，不能相互依存，不能單獨存在，同時單獨存在，同時產(chǎn)生，同時變化，產(chǎn)生，同時變化，同時消失同時消失無依賴關(guān)系，撤無依賴關(guān)系，撤除一個，另一個除一個，另一個可依然存在可依然存在第28頁/共52頁比較內(nèi)容比較內(nèi)容對應(yīng)名稱對應(yīng)名稱作用力和作用力和反作用力反作用力二平衡力二平衡力不不同同點點疊加性疊加性兩力作用效果兩力作用效果不能疊加，不不能疊加，不能求合力能求合力兩力作用效果可相互抵兩力作用效果可相互抵消，可疊加，可求合力消，可疊加，可求合力且合力為零且合力為零力的性質(zhì)力的性質(zhì)一定是同一定是同性質(zhì)的力性質(zhì)的力可能是同性質(zhì)的力也可可能是同性質(zhì)的力也可能不是同性質(zhì)

14、的力能不是同性質(zhì)的力相同點相同點大小方向大小方向大小相等、方向相反、大小相等、方向相反、作用在一條直線上作用在一條直線上第29頁/共52頁3.應(yīng)用牛頓第三定律時應(yīng)注意的問題(1)定律中的“總是”二字說明對于任何物體，在任何條件 下牛頓第三定律都是成立的.(2)牛頓第三定律只對相互作用的兩個物體成立，因為大 小相等、方向相反、作用在兩個物體上且作用在同一 條直線上的兩個力，不一定是作用力和反作用力.第30頁/共52頁 汽車?yán)宪囋谄街钡墓飞线\動，下面的說法正確的是 () A.汽車能拉著拖車前進(jìn)是因為汽車對拖車的拉力大于拖車對汽車的拉力 B.汽車先對拖車施加拉力，然后才產(chǎn)生拖車對汽車的拉力第3

15、1頁/共52頁 C.勻速前進(jìn)時，汽車對拖車的拉力等于拖車向后拉汽車的力；加速前進(jìn)時，汽車向前拉拖車的力大于拖車向后拉汽車的力 D.拖車加速前進(jìn)時，是因為汽車對拖車的拉力大于地面對拖車的摩擦阻力；汽車加速前進(jìn)是因為地面對汽車向前的作用力(牽引力)大于拖車對它的拉力第32頁/共52頁本題考查對作用力與反作用力關(guān)系的理解.要注意作用力與反作用力的關(guān)系，在任何情況下都成立.第33頁/共52頁 解題指導(dǎo)汽車對拖車的拉力與拖車對汽車的拉力是一對作用力和反作用力，兩者一定等大、反向、分別作用在拖車和汽車上，故A項錯；作用力和反作用力總是同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失的，故B項錯；不論汽車勻速運動還是加速運動，

16、作用力和反作用力大小總相等，故C項錯；拖車加速前進(jìn)是因為汽車對拖車的拉力大于地面對拖車的摩擦阻力(包括其他阻力)，汽車能加速前進(jìn)是因為地面對汽車向前的作用力大于拖車對它向后的拉力，符合牛頓第二定律，故D項正確.答案D第34頁/共52頁 名師歸納(1)本題易錯選B，原因是誤認(rèn)為汽車先拉拖車，才會產(chǎn)生拖車?yán)嚨牧? (2)作用力與反作用力的關(guān)系與物體的運動狀態(tài)和相互作用的物體被作用的效果無關(guān).第35頁/共52頁第36頁/共52頁第37頁/共52頁第38頁/共52頁本章的命題熱點主要集中在以下幾點：1靈活運用隔離法和整體法求解加速度相等的連接體， 注意兩個物體受力上的聯(lián)系，即牛頓第三定律2用正交分

17、解法解決受力較為復(fù)雜的問題，在正交的 兩個方向上應(yīng)用牛頓運動定律或平衡條件3綜合應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律分析、解決問 題，注重考查運動上的連接第39頁/共52頁1在光滑水平面上有一質(zhì)量為m 的物塊受到水平恒力F的作用 而運動，在其正前方固定一個 足夠長的勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈 簧，如圖31所示在物塊與彈簧接觸且向右運動的 過程中，下列說法正確的是 ()第40頁/共52頁A物塊在接觸彈簧的過程中一直做減速運動B物塊接觸彈簧后先加速后減速，當(dāng)彈力等于F時其 速度最大C當(dāng)彈簧處于壓縮量最大時，物塊的加速度等于F/mD當(dāng)物塊的速度為零時，彈簧的壓縮量等于F/k第41頁/共52頁解析：物塊接觸彈簧后，

18、彈簧形變量逐漸增大，開始一段時間彈力小于F，所以物塊會繼續(xù)向右加速，直到彈力等于F，此時加速度為0，但速度達(dá)到最大；物塊繼續(xù)向右運動，彈簧形變量繼續(xù)增大，彈力大于F，加速度方向變?yōu)橄蜃?，開始減速，直到速度為零故A錯，B對；由于無法得知物塊接觸彈簧時的速度，彈簧的最大形變量無法得知，故加速度不能確定，故C錯；物塊速度為零時，彈簧壓縮量必大于F/k，故D錯答案：B第42頁/共52頁2剛買回車的第一天，小明和父母去看望親朋，小明的爸 爸決定駕車前行當(dāng)拐一個彎時，發(fā)現(xiàn)前面是一個上 坡一個小男孩追逐一個球突然跑到車前小明爸爸急 踏剎車，車輪在馬路上劃出一道12 m長的黑帶后停 住幸好沒有撞著小男孩！小男

19、孩若無其事地跑開 了路邊目睹了全過程的一位交通警察走過來，遞過來 一張超速罰款單，并指出這段路最高限速是60 km/h.第43頁/共52頁小明對當(dāng)時的情況作了調(diào)查：估計路面與水平面間的夾角為15；查課本可知輪胎與路面的動摩擦因數(shù)0.60；從汽車說明書中查出該汽車的質(zhì)量是1570 kg，小明的體重是60 kg；目擊者告訴小明小男孩重30 kg，并用3.0 s的時間跑過了4.6 m寬的馬路又知cos150.9659，sin150.2588.根據(jù)以上信息，你能否用學(xué)過的物理知識到法庭為小明爸爸做無過失辯護(hù)？(g取9.8 m/s2)第44頁/共52頁解析：能進(jìn)行無過失辯護(hù)對汽車整體分析，由牛頓第二定律得：mgsinFfmaFNmgcos0又因FfFN，所以agcosgsin代入數(shù)據(jù)可得a8.22 m/s2剎車可認(rèn)為做勻減速運動，末速度為零根據(jù)v2 2ax,0 2ax所以v0 m/s14 m/s16.67 m/s60 km/h，不超速答案：見解析第45頁/共52頁3跳水是一項優(yōu)美的水上運動，如圖32甲所