迎战高考物理二轮复习-专题4牛顿运动定律拓展及其应用课件.ppt

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1、专题四牛顿运动定律拓展及其应用1.牛顿第二定律的几个特性瞬时性a与F对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F为该时刻物体所受合力因果性F是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力同一性有三层意思：①加速度a相对于同一惯性系(一般指地面)②F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统③F＝ma中，各量统一使用国际单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：Fx＝max，Fy＝ma

2、y局限性①只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动的粒子②物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系(惯性系)而言的2.关于瞬时加速度分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.此类问题应注意两种基本模型的建立.(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理.(2)弹簧(或橡皮绳)：

3、此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的.(1)力和加速度的瞬时对应性是高考的重点.物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然！(2)细绳弹力可以发生突变而弹簧弹力不能发生突变.如图3－2－1甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，物体处于平衡状态.求解下列问题：(1)现将线L2剪断，求剪断L2的

4、瞬间物体的加速度.(2)若将图3－2－1甲中的细线L1换成长度相同(挂m后)，质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，求剪断L2的瞬间物体的加速度.弹簧弹力不能发生突变，在剪断瞬间仍然保持原来的大小和方向；而细绳的弹力会发生突变，在剪断瞬间会突然改变.[听课记录](1)对图甲的情况，L2剪断的瞬间，绳L1不可伸缩，物体的加速度只能沿垂直L1的方向，则：mgsinθ＝ma1∴a1＝gsinθ，方向为垂直于L1斜向下.(2)对图乙的情况，设弹簧上拉力为FT1，L2线上拉力为FT2，重力为mg，物体在三力作用下

5、保持平衡，有FT1cosθ＝mg，FT1sinθ＝FT2，∴FT2＝mgtanθ剪断线的瞬间，FT2突然消失，物体即在FT2反方向获得加速度.因此mgtanθ＝ma2，所以加速度a2＝gtanθ，方向在FT2反方向，即水平向右.[答案](1)大小为gsinθ，方向垂直于L1斜向下(2)大小为gtanθ，方向水平向右系统问题是指在外力作用下几个物体连在一起运动的问题，系统内的物体的加速度可以相同，也可以不相同，对该类问题处理方法如下：1.隔离法的选取(1)适应情况：若系统内各物体的加速度不相同，且需要求物体之间

6、的作用力.(2)处理方法：把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求解，隔离法是受力分析的基础，应重点掌握.2.整体法的选取(1)适应情况：若系统内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力.(2)处理方法：把系统内各物体看成一个整体(当成一个质点)来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量).3.整体法、隔离法交替运用原则若系统内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选

7、取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力.即“先整体求加速度，后隔离求内力”.运用整体法分析问题时，系统内各物体的加速度的大小和方向均应相同，如果系统内各物体的加速度仅大小相同，如通过滑轮连接的物体，应采用隔离法求解.如图3－2－2所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是μmg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为()A.B.C.D.3μmg解答本题的关键是正确地判断出当

8、轻绳拉力最大时，物体A、B间和物体C、D间的静摩擦力哪一个达到了最大静摩擦力.[解题指导]经过受力分析，A、B之间的静摩擦力为B、C、D组成的系统提供加速度，加速度达到最大值的临界条件为A、B间达到最大静摩擦力，即am＝，而绳子拉力FT给C、D组成的系统提供加速度，因而拉力的最大值为FTm＝3mam＝，故选B.[答案]B1.明确惯性的概念牛顿第一定律揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性，即物体总保