高三物理总复习 3.2牛顿第二定律 动力学的两类基本问题 鲁科版

第2节牛顿第二定律、两类动力学问题一、牛顿第二定律、单位制1．牛顿第二定律(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。

加速度的方向与作用力的方向相同。

(2)表达式a＝Fm或F＝ma。

(3)适用范围①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

2．单位制(1)单位制由基本单位和导出单位组成。

(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、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。

(3)导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。

二、超重与失重1．实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关，在地球上的同一位置是不变的。

(2)视重①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。

②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。

2．超重、失重和完全失重的比较超重现象失重现象完全失重概念物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象产生条件物体的加速度方向向上物体的加速度方向向下物体的加速度方向向下，大小为a＝g原理方程F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0运动状态加速上升或减速下降加速下降或减速上升无阻力的抛体运动；绕地球匀速圆周运动1．两类动力学问题(1)已知物体的受力情况求物体的运动情况。

(2)已知物体的运动情况求物体的受力情况。

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第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”)(1)牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用。

(×)(2)物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用。

专题3.2 牛顿第二定律动力学两类问题【高频考点解读】1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题．【热点题型】题型一牛顿第二定律的理解例1．如图3­2­1所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体可以一直运动到B点。

如果物体受到的阻力恒定，则( )图3­2­1A．物体从A到O先加速后减速B．物体从A到O做加速运动，从O到B做减速运动C．物体运动到O点时，所受合力为零D．物体从A到O的过程中，加速度逐渐减小【提分秘籍】1．牛顿第二定律的五个特性2.合力、加速度、速度间的决定关系(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度是大是小，或是零，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零。

一般情况下，合力与速度无必然的联系。

(2)合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。

(3)a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与Δv 、Δt 无直接关系；a ＝Fm是加速度的决定式，a ∝F ，a ∝1m。

【举一反三】(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是( ) A ．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大 B ．物体的速度为零，则加速度为零，所受的合外力也为零 C ．物体的速度为零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大 D ．物体的速度很大，但加速度可能为零，所受的合外力也可能为零解析：选CD 物体的速度大小与加速度大小及所受合外力大小无关，故C 、D 正确，A 、B 错误。

题型二 牛顿第二定律的瞬时性例2、如图3­2­2所示，A 、B 两小球分别连在弹簧两端，B 端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。

A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度分别为( )图3­2­2A ．都等于g2B ．g2和0 C ．m A ＋m B2m B g 和0 D ．0和m A ＋m B2m Bg【提分秘籍】 1．两种模型加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生、同时变化、同时消失，具体可简化为以下两种模型：2．求解瞬时加速度的一般思路分析瞬时变化前后物体的受力情况⇒列牛顿第二定律方程⇒求瞬时加速度【举一反三】如图3­2­3所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m ，物块2、4质量为M ，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。

3.2牛二应用一：动力学的两类基本问题一、学习目标会用牛顿第二定律分析和解决两类基本问题：已知受力情况求解运动情况，已知运动情况求解受力情况。

二、知识梳理1.已知力求运动：知道物体受到的作用力，应用牛顿第二定律求加速度，如果再知道物体的初始运动状态，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度，以及运动轨迹。

2.已知运动求力：知道物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿第二定律，推断或者求出物体的受力情况。

3.两类基本问题的解题步骤：（1）确定研究对象，明确物理过程；（2）分析研究对象的受力情况和运动情况，必要时画好受力图和运动过程示意图；（3）根据牛顿第二定律和运动学公式列方程；合力的求解常用合成法或正交分解法；要特别注意公式中各矢量的方向及正负号的选择，最好在受力图上标出研究对象的加速度的方向；（4）求解、检验，必要时需要讨论。

三、典型例题1.有三个光滑斜轨道1、2、3，它们的倾角依次是60°，45°，30°，这些轨道交于O点．现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑，如图所示，物体滑到O点的先后顺序是（）A．甲最先，乙稍后，丙最后B．乙最先，然后甲和丙同时到达C．甲、乙、丙同时到达D．乙最先，甲稍后，丙最后2.如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出()A．物体的初速率v0＝3 m/sB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75C．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x min＝1.44 mD．当θ＝45°时，物体达到最大位移后将停在斜面上3.我国歼-15舰载战斗机首次在“辽宁舰”上成功降落，有关资料表明，该战斗机的质量m=2.0v=80 m/s减小到零所用时间t=2.5 ×104 kg，降落时在水平甲板上受阻拦索的拦阻，速度从s．若将上述运动视为匀减速直线运动，求：该战斗机在此过程中(1)加速度的大小a；(2)滑行的距离x；(3)所受合力的大小F．4.如图所示，一质量为m =2kg 的物体静止在水平地面上，物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现对物体施加一水平向右的恒定拉力F =12N ，取g =10m/s 2。

第2节牛顿第二定律两类动力学问题知识点1 牛顿第二定律1．内容物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比．加速度的方向与作用力的方向相同．2．表达式a＝错误!或F＝ma。

3．适用范围(1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系）．(2）只适用于宏观物体(相对于分子、原子）、低速运动(远小于光速）的情况．知识点2 力学单位制1．单位制由基本单位和导出单位组成．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、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米．3．导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位．4．国际单位制中的七个基本物理量和基本单位物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安［培］A热力学温度T开［尔文］K物质的量n摩[尔]mol发光强度I V坎［德拉]cd知识点31．两类动力学问题（1)已知受力情况求物体的运动情况．（2）已知运动情况求物体的受力情况．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第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图321所示:图3。

2­11．正误判断(1）牛顿第二定律表达式F＝ma在任何情况下都适用．（×)(2)物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用．(×)（3)F＝ma是矢量式,a的方向与F的方向相同，与速度方向无关．(√）（4）物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小．(√)(5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系．（√)2．(对牛顿第二定律的简单理解）（多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( ）【导学号：96622042】A．物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比B．加速度的方向一定与合外力的方向一致C．物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比D．由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍【答案】BC3．(对单位制的理解）关于单位制,下列说法中正确的是( )A．kg、m/s、N是导出单位B．kg、m、C是基本单位C．在国际单位制中，A是导出单位D．在国际单位制中,力的单位是根据牛顿第二定律定义的【答案】D4．（由受力情况确定运动情况)用40 N的水平力F拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg的物体，力F作用3 s后撤去，则第5 s末物体的速度和加速度的大小分别是( ）【导学号:96622043】A．v＝6 m/s，a＝0 B．v＝10 m/s，a＝2 m/s2C．v＝6 m/s,a＝2 m/s2D．v＝10 m/s，a＝0【答案】A［核心精讲]1．牛顿第二定律的“五性”矢量性F＝ma是矢量式，a与F同向a与F对应同一时刻2.（1）物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零,不管速度是大是小，或是零,物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零．一般情况下，合力与速度无必然的联系．(2）合力与速度同向时,物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动．（3）a＝错误!是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系；a＝错误!是加速度的决定式,a∝F，a∝错误!。

第2讲牛顿第二定律两类动力学问题考点一对牛顿第二定律的理解【典例1】如下关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的答案是( )A.物体的速度越大，如此加速度越大，所受的合外力也越大B.物体的速度为0，如此加速度为0，所受的合外力也为0C.物体的速度为0，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D.物体的速度很大，但加速度可能为0，所受的合外力也可能很大【通型通法】1.题型特征：分析速度、加速度、合外力特点。

2.思维导引：瞬时速度加速度合外力【解析】选C。

物体的速度大小和加速度大小没有必然联系，一个很大，另一个可以很小，甚至为0，物体所受合外力的大小决定加速度的大小，同一物体所受合外力越大，加速度一定也越大，应当选项C正确。

【多维训练】根据牛顿第二定律，如下表示正确的答案是( )A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合力必须达到某一定值时，才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比【解析】选D。

加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积无必然关系，A错误；合力与加速度是同时产生的，B错误；物体加速度的大小与其所受合力的大小成正比，C错误；根据加速度的独立性，D项正确。

1.牛顿第二定律的性质：2.动力学中三个决定关系：(1)力与物体的质量决定加速度。

(2)加速度与时间决定速度变化量。

(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质。

【加固训练】(多项选择)如下对牛顿第二定律的表达式F=ma与其变形公式的理解正确的答案是( ) A.由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B.由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C.由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出【解析】选C、D。

高三物理知识点总结鲁科版一、力学1.运动的基本概念运动是物体在空间位置随时间变化的过程。

力是使物体产生运动或改变运动状态或形状的物理量。

2.牛顿运动定律牛顿第一定律：质点静止或匀速直线运动，若外力为零，则该质点保持原来的状态。

牛顿第二定律：质点所受的合外力等于质点的质量与加速度的乘积。

牛顿第三定律：两个物体之间的作用力与受力物体对作用力物体之间的反作用力大小相等，方向相反。

3.动力学力的叠加原理：多个力共同作用在一个物体上时，合力等于各个力的矢量和。

摩擦力：摩擦力是垂直于接触面、阻碍物体相对滑动的力。

弹力：物体在受力时产生的恢复原形的力。

4. 动能和动能定理动能：动能是物体运动过程中具有的能量。

动能定理：合外力对物体所做的功等于物体动能的增量。

5. 牛顿万有引力定律万有引力定律：任意两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们之间的距离平方成反比。

6. 圆周运动圆周运动的加速度和速度：a=V^2/RV=2πR/T7. 静电场库仑定律：两个电荷之间的相互作用力与它们之间距离的平方成反比。

8. 磁场洛伦兹力：运动电荷在磁场中受到的力。

二、热学1. 热力学基本概念热力学定律：热平衡、热传导、热辐射。

物体的温度：物质内部微观粒子运动规律的统计结果。

2. 热量和内能热量：热力学系统与外界发生能量交换的方式。

内能：系统内分子、原子、离子微观运动能量的总和。

3. 热传导热传导是物质内部微观粒子热运动方式、相互碰撞传递热量的过程。

4. 热功转化热力学第一定律：系统状态变化时，系统吸收的热量等于系统所作的功与系统内能改变之和。

5. 热力学第二定律热力学第二定律：熵增原理，熵永不减小。

6. 热力学循环卡诺循环：理想热机的工作过程。

三、光学1. 光学基本概念光是一种电磁波，传播速度近似为光速。

光的反射：入射角等于反射角。

光的折射：折射角满足斯涅尔定律。

2. 光的波动性双缝干涉：光通过双缝时形成的干涉条纹。

单缝衍射：光通过单缝时形成的衍射图样。