高中物理鲁科版必修1课件：第六章 力与运动 6.2牛顿第二定律

用心 爱心 专心 高一物理牛顿第二定律的应用——解决动力学的两类基本问题人教实验版

【本讲教育信息】

一. 教学内容：

牛顿第二定律的应用——解决动力学的两类基本问题

知识要点：

1. 进一步学习分析物体的受力情况，达到能结合物体的运动情况进行受力分析。

2. 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。

重点、难点解析：

（一）牛顿第一定律内容：物体总保持静止或匀速直线运动状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止。

（二）牛顿第三定律

1. 内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。

2. 理解作用力与反作用力的关系时，要注意以下几点：

（1）作用力与反作用力同时产生，同时消失，同时变化，无先后之分。

（2）作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上（与物体的大小，形状，运动状态均无关系。）

（3）作用力与反作用力分别作用在受力物体和施力物体上，其作用效果分别体现在各自的受力物体上，所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消。（作用力与反作用力能否求和？）

（4）作用力与反作用力一定是同种性质的力。（平衡力的性质呢？）

（三）牛顿第二定律

1、内容：物体的加速度与物体所受合外力成正比，跟物体质量成反比，加速度方向跟合外力的方向相同。

2、数学表达式：F合＝ma

3、关于牛顿第二定律的理解：

（1）同体性：F m a是对同一物体而言的

（2）矢量性：物体加速度方向与所受合外力方向一致

（3）瞬时性：物体的加速度与所受合外力具有瞬时对应关系

牛顿第二定律的应用

（一）在共点力作用下物体的平衡

1：平衡状态：物体处于静止或匀速直线运动状态，称物体处于平衡状态。

2：平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是：F合＝0。 用心 爱心 专心 即F合= 或 Fx合=

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1 θ

图5-1-1 θ N

FN

G 第五章 机械能守恒定律

第一课时 功

重点难点例析

一、判断力是否做功及其正负的方法：

1.看力F与l夹角α——常用于恒力做功的情形.

2.看力F与v方向夹角α——常用于曲线运动情形.

若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功.

【例1】如图5-1-1所示，小物体位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程中，斜面对小物体的作用力（ ）

A.垂直于接触面，做功为零；

B.垂直于接触面，做功不为零；

C.不垂直于接触面，做功为零；

D.不垂直于接触面，做功不为零.

【解析】由于斜面是光滑的，斜面对物体的作用力只有支持力N，方向一定垂直于斜面.若斜面固定不动，物体沿斜面运动时，支持力N与物体位移方向垂直，不做功，但当斜面不固定时，物体沿斜面下滑的同时，在N的反作用力作用下，斜面要向后退，如图5-1-1所示，物体参与了两个分运动：沿斜面的下滑；随斜面的后移，物体的合位移l与支持力N的夹角α大于90°，故支持力N对物体做负功，做功不为零.选项B正确.

【答案】B

【点拨】恒力是否做功及做功的正负关见看力F与l夹角α, 若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功.

二、求变力的功:

1.化变力为恒力：

(1) 分段计算功，然后用求和的方法求变力所做的功.

(2)用转换研究对象的方法求变力所做的功.

2. 若F是位移l的线性函数时，先求平均值122FFF，由coslFW求其功.

例如:用铁锤把小铁钉钉入木板，设木板对钉子的阻力与钉进木板的深度成正比，已知铁锤第一次将钉子钉进d，如果铁锤第二次敲钉子时对钉子做的功与第一次相同，那么，第二次进入木板的深度是多少?

解：()22kdkdkdddd

∴(21)dd

3. 作出变力变化的F－l图象，图象与位移轴所围的“面积”即为变力做的功.

第六章 万有引力定律及其应用

【知识建构】

第一节 开普勒三定律与万有引力定律

【考情分析】

考试大纲 大纲解读

万有引力定律 Ⅱ

万有引力定律是高考的热点，主要涉及到万有引力定律进行有关密度、质量的估算以及万有引力与圆周运动的综合应用，出题形式以选择题为主，也可能出现计算题，难度在中等或中等偏上，未来高考将可能以航空航天为情景出题

【考点知识梳理】

一、开普勒行星运动三定律

1. 开普勒第一定律：

2. 开普勒第二定律：

3. 开普勒第三定律：

二、万有引力定律

1. 万有引力定律内容：

2. 万有引力定律表达式：

3. 万有引力常量：

万有引力 开普勒行星运动三定律 开普勒第一定律

开普勒第二定律

开普勒第三定律

万有引力定律 万有引力定律内容

万有引力常量的测定

万有引力定律的应用

人类对太空的追求——航天技术 人造地球卫星

三种宇宙速度 【考点知识解读】

考点一、开普勒三定律的理解

剖析:

⑪ 开普勒第一定律中不同行星绕太阳运行时的椭圆轨道是不同的。

⑫ 开普勒第二定律中行星在近日点的速率大于在远日点的速率，从近日点向远日点运动时速率变小，从远日点向近日点运动时速率变大。

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力学复习六

第三章 运动和力

一、牛顿第二定律应用

[例题1]如图3-13甲所示，一条轻弹簧和一根细线共同拉一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为α.

(1)若突然剪断细线，则在刚剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 ，方向与竖直方向的夹角等于 ；(2)若上述弹簧换成钢丝，则在刚剪断细线的瞬间，小球的加速度大小为 ，方向与竖直方向的夹角等于 .

[析与解]此题描述小球有两上状态：①剪断细线前的平衡状态；②剪断细线后的加速状态，对两状态分别进行分析。

(1)剪断细线前，小球受重力mg、弹簧的弹力F1和细线的拉力T1三个力作用而处于平衡状态（如图乙），即mg与F1的合力是水平方向向右的（与绳拉力反向）。大小是T1=mgtgα；刚剪断细线的瞬间，弹簧的形变因小球静止的惯性而不能马上改变，故F1仍保持原数值，因mg与F1皆未变化，所以小球此时的加速度大小为a1=T1/m=tgα，方向水平向右，即与竖直方向的夹角等于90°。

(2)若把弹簧换成钢丝，则在刚剪断细线的瞬间，钢丝的弹力已很快发生变化（钢丝形变量极小，一般可认为不伸长，这与弹簧不同），因此，重力mg与钢丝弹力F2的合力就肯定不是水平向右了，这时的合力方向怎样确定呢？

应作这样的思考：细线剪断后小球作圆周运动，此刻可视为圆周运动的开始，线速度为零，小球此时的受力如图丙所示，沿向心方向和切线方向建立直解坐标系，在向心方向小球的加速度可由圆周运动的知识求得：ay=v2/R=0(∵此刻v=0)，在切线方向小球的加速度可由牛顿第二定律注得：mgsinα=max，ax=gsinα

故引时小球的加速度大小为gsinα，方向与竖直方向的夹角等于90°-α。

[注意]一般产生弹力的物体可分为两类：一类是两端连有物体的弹簧（或橡皮绳等），它的形变因两端物体的惯笥而需时较长，在很短的时间内形变量可认为是不变的；另一类是钢丝（或细线等），属于刚体，它的形变过程需时极短，在极短的时间内弹力能发生很大的变化。所以遇到研究弹力变化的问题，先要研究对象等效成弹簧或刚体模型，然后再进行分析计算。