2014高考物理一轮复习_第13讲_牛顿第二定律精品课件

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第13讲

牛顿第二定律

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第13讲 │ 考点整合考点整合一、牛顿第二定律 作用力 成正比，跟物体 1.内容：物体的加速度的大小跟________ 质量 成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同. 的________ 2.公式：F=ma. 运动状态 的原因， 3.物理意义：它表明了力是改变物体__________ 维持 物体运动的原因. 不是________ 4.适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速 运动的参考系).

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第13讲 │ 考点整合(2)牛顿第二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)的情况. 二、动力学两类问题

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第13讲 │ 考点整合

三、力学单位制 基本 单位和________ 导出 单位一起组成了单位制.基本物 由________ 时间 、 质量 、________ 理量共七个，其中力学有三个，它们是________ kg s m 长度 ，它们的单位分别是________ ________ 、________ 、________.

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第13讲 │ 要点探究 要点探究 探究点一 对牛顿第二定律的理解

牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的 定量关系，联系物体受力情况和运动情况的桥梁是加速度. 可以从以下角度进一步理解牛顿第二定律： 1.同体性：在表达式中，m、F合、a都应是同一个研究对 象的对应量. (1)若研究对象为单个物体，则满足F合=ma; (2)若研究对象为多个物体，则满足F合=m1a1+m2a2+ m3a3+…(一维情况下).

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第13讲 │ 要点探究2.瞬时性：加速度和合外力具有瞬时对应关系，它们总是 同增同减同生同灭. 3.同向性：加速度与合外力的方向时刻保持一致. 4.独立性：若物体受多个力的作用，则每一个力都能独自 产生各自的加速度，并且任意方向均满足F合=ma,在两个相互 垂直的方向进行正交分解，则有：研究对象牛顿第二定律 的分量形式

一个物体 Fx=max Fy=may

物体系 Fx=m1a1x+m2a2x+m3a3x+… Fy=m1a1y+m2a2y+m3a3y+…

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第13讲 │ 要点探究例1 [2010·龙岩模拟] 设想能创造一理想的没有摩擦 力和流体阻力的环境，用一个人的力量去推一万吨巨轮，则从 理论上可以说( ) A.巨轮惯性太大，所以完全无法推动 B.一旦施力于巨轮，巨轮立即产生一个明显的速度 C.由于巨轮惯性很

大，施力于巨轮后，要经过很长一段 时间后才会产生一个明显的加速度 D.由于巨轮惯性很大，施力于巨轮后，要经过很长一段 时间后才会产生一个明显的速度

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第13讲 │ 要点探究D [解析] 力和加速度具有瞬时对应性，巨轮虽然质量很 大，但只要有力作用在巨轮上，就可产生加速度；由于巨轮 加速度很小，短时间内速度不可能明显地增大.D正确.[点评] 因巨轮质量很大，所以推力产生的加速度很小， 但不能误认为巨轮不能产生速度，加速度和速度是两个不同 的概念.由F=ma知物体的加速度和合外力之间存在瞬间一 一对应关系，物体的加速度和合外力总是同时产生、同时消 失、同步变化.由vt=v0+at知，速度的改变需经历一定的时 间，所以物体的速度不能突变，力和速度没有瞬时对应性.

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第13讲 │ 要点探究 探究点二 动力学的两类基本问题 1.两类基本问题 运用牛顿运动定律研究力和运动的关系时，它包括两类基 本问题： (1)已知物体的受力情况，确定物体的运动情况(即知道物 体受到的全部作用力，运用牛顿第二定律求出加速度，如果再 知道物体的初始运动状态，运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、速度以及运动的轨迹). (2)已知物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力( 即知道物体的运动情况，运用运动学公式求出物体的加速度， 再运用牛顿第二定律推断或求出物体的受力情况).

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第13讲 │ 要点探究2.动力学问题解题思维框图

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第13讲 │ 要点探究3.应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1)认真分析题意，明确已知条件和所求量，搞清所求问 题的类型. (2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体， 也可以是几个物体组成的整体.同一题目，根据题意和解题 需要也可以先后选取不同的研究对象. (3)分析研究对象的受力情况和运动情况. (4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时：如果物体 只受两个力，可以用平行四边形定则求其合力；如果物体受 力较多，一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力； 如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂 直运动的方向上.

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第13讲 │ 要点探究

(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外 力、加速度、速度等都可根据规定的正

方向按正、负值代入 公式，按代数方法进行运算. (6)求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论

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第13讲 │ 要点探究例2 [2010·四川卷] 质量为M的拖拉机拉着耙来耙 地，由静止开始做匀加速直线运动，在时间t内前进的距离 为s.耙地时，拖拉机受到的牵引力恒为F,受到地面的阻力 为自重的k倍，耙所受阻力恒定，连接杆的质量不计且与水 平面的夹角θ保持不变.求： (1)拖拉机的加速度大小. (2)拖拉机对连接杆的拉力大 小. (3)时间t内拖拉机对耙做的功 .

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第13讲 │ 要点探究2s (1) 2 t 1 2s (2) [F-M(kg+ 2 )] cosθ t

2s (3) F-M kg+ t2 s

1 2 [解析] (1)由匀变速运动的公式：s= at 2 2s 得：a= 2 t

(2)设连接杆对拖拉机的拉力为F1,拖拉机受力如图所示， 由牛顿第二定律得：

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第13讲 │ 要点探究

F-kMg-F1cosθ=Ma 根据牛顿第三定律，联立两式，解得拖拉机对连接杆的 拉力大小为： 2s 1 F-M kg+ 2 F′1=F1= t cosθ 2s (3)拖拉机对耙做的功 W=F′1scosθ= F-M kg+ t2 s.

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第13讲 │ 要点探究

[点评] 本题作为典型的力学问题，考查了牛顿力学的基 本解题方法.第(1)问直接由匀变速直线运动的公式代入求 解即可，第(2)问在第(1)问的基础上已知加速度求力，关键 是要正确分析受力并运用牛顿第二定律，结合牛顿第三定律 求解.如果已知物体的受力情况，也可利用匀变速直线运动 的规律和牛顿第二定律求运动情况，请看变式题.