2016届高三物理一轮复习第3章第2课时牛顿第二定律两类动力学问题导学案

1第2课时牛顿第二定律两类动力学问题考纲解读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．【知识要点】1．牛顿第二定律(1)表达式为(2)理解：核心是加速度与合外力的对应关系，二者总是同时、同时、同时变化．2．两类模型(1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，其弹力立即，不需要形变恢复时间．(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳)，特点是形变量大，其形变恢复需要时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变．3．动力学中常见的图象v－t图象、x－t图象、F－t图象、F－a图象等．4．解决图象问题的关键：(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始。(2)理解图象的物理意义，能够抓住图象的一些关键点，如斜率、截距、面积、交点、拐点等，判断物体的运动情况或受力情况，再结合牛顿运动定律求解．5．整体法的选取原则若连接体内各物体具有相同的，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．6．隔离法的选取原则若连接体内各物体的不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解．7．整体法、隔离法的交替运用若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求出物体之间的作用力时，可以先用求出加速度，然后再用选取合适的研究对象，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”．8.求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：2分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度．【典型例题】1.如图所示，A、B两小球分别连在轻绳两端，B球另一端用弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面上．A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在绳被剪断瞬间，A、B两球的加速度大小分别为()A．都等于g2B.g2和0C.g2和mAmB·g2D.mAmB·g2和g22.受水平外力F作用的物体，在粗糙水平面上做直线运动，其v－t图线如图所示，则()A．在0～t1内，外力F大小不断增大B．在t1时刻，外力F为零C．在t1～t2内，外力F大小可能不断减小D．在t1～t2内，外力F大小可能先减小后增大3.(2012·江苏·5)如图所示，一夹子夹住木块，在力F作用下向上提升．夹子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f，若木块不滑动，力F的最大值是()A.2fm＋MMB.2fm＋MmC.2fm＋MM－(m＋M)gD.2fm＋Mm＋(m＋M)g4.质量m＝4kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F＝40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角θ＝37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度．(g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)3【拓展训练】1．如图所示，A、B球的质量相等，弹簧的质量不计，倾角为θ的斜面光滑，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是()A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下，大小均为gsinθB．B球的受力情况未变，瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势，B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零2．在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连，右端连接一细线．物体静止时细线与竖直方向成37°角，此时物体与水平面刚好接触但无作用力，弹簧处于水平状态，如图所示，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列判断正确的是()A．在剪断细线的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s2B．在剪断弹簧的瞬间，物体所受合外力为15NC．在剪断细线的瞬间，物体所受合外力为零D．在剪断弹簧的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s23．“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向上的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为()A．gB．2gC．3gD．4g4．如图所示，一长木板在水平地面上运动，在某时刻(t＝0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上．在物块放到木板上之后，木板运动的速度—时间图象可能是下列选项中的()45．放在粗糙水平面上的物块A、B用轻质弹簧测力计相连，如图所示，两物块与水平面间的动摩擦因数均为μ，今对物块A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左匀加速运动，设A、B的质量分别为m、M，则弹簧测力计的示数为()6．如图所示，装有支架的质量为M(包括支架的质量)的小车放在光滑水平地面上，支架上用细线拖着质量为m的小球，当小车在光滑水平地面上向左匀加速运动时，稳定后绳子与竖直方向的夹角为θ.求小车所受牵引力的大小．A.MFmB.MFM＋mC.F－μm＋MgmMD.F－μm＋Mgm＋MM7．航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m＝0.5kg，动力系统提供的恒定升力F＝8N，试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升，设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t1＝6s时到达高度H＝36m，求飞行器所受阻力大小．(2)第二次试飞，飞行器飞行t2＝5s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度h.(计算结果保留小数点后两位有效数字)(3)第二次试飞中，为了使飞行器不致坠落地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.(计算结果保留两位有效数字)