2022年高考物理牛頓第二定律兩類動力學問題專題復習名師導學案考綱解讀1.理解牛頓第二定律的內容、表達式及性質.2.應用牛頓第二定律解決瞬時問題和兩類動力學問題考點一瞬時加速度的求解1牛頓第二定律(1)表達式為_.(2)理解：核心是加速度與合外力的_對應關系，二者總是同時_、同時_、同時變化2兩類模型(1)剛性繩(或接觸面)不發(fā)生明顯形變就能產生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，其彈力立即_，不需要形變恢復時間(2)彈簧(或橡皮繩)兩端同時連接(或附著)有物體的彈簧(或橡皮繩)，特點是形變量大，其形變恢復需要_時間，在瞬時性問題中，其彈力的大小往往可以看成保持不變例1如圖1所示，A、B兩小球分別連在輕繩兩端，B球另一端用彈簧固定在傾角為30°的光滑斜面上A、B兩小球的質量分別為mA、mB，重力加速度為g，若不計彈簧質量，在繩被剪斷瞬間，A、B兩球的加速度大小分別為()圖1A都等于 B.和0C.和· D.·和 拓展題組1瞬時加速度的求解如圖2所示，A、B球的質量相等，彈簧的質量不計，傾角為的斜面光滑，系統(tǒng)靜止時，彈簧與細線均平行于斜面，在細線被燒斷的瞬間，下列說法正確的是()圖2A兩個小球的瞬時加速度均沿斜面向下，大小均為gsinBB球的受力情況未變，瞬時加速度為零CA球的瞬時加速度沿斜面向下，大小為2gsinD彈簧有收縮的趨勢，B球的瞬時加速度向上，A球的瞬時加速度向下，瞬時加速度都不為零2瞬時加速度的求解在光滑水平面上有一質量為1kg的物體，它的左端與一勁度系數為800N/m的輕彈簧相連，右端連接一細線物體靜止時細線與豎直方向成37°角，此時物體與水平面剛好接觸但無作用力，彈簧處于水平狀態(tài)，如圖3所示，已知sin 37°0.6，cos 37°0.8，重力加速度g取10 m/s2，則下列判斷正確的是()圖3A在剪斷細線的瞬間，物體的加速度大小為7.5m/s2B在剪斷彈簧的瞬間，物體所受合外力為15NC在剪斷細線的瞬間，物體所受合外力為零D在剪斷彈簧的瞬間，物體的加速度大小為7.5m/s2求解瞬時加速度問題時應抓住“兩點”(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應的，當外界因素發(fā)生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析(2)加速度可以隨著力的突變而突變，而速度的變化需要一個過程的積累，不會發(fā)生突變考點二動力學中的圖象問題例2受水平外力F作用的物體，在粗糙水平面上做直線運動，其vt圖線如圖4所示，則()圖4A在0t1內，外力F大小不斷增大B在t1時刻，外力F為零C在t1t2內，外力F大小可能不斷減小D在t1t2內，外力F大小可能先減小后增大變式題組3動力學中的圖象問題“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖5所示將蹦極過程近似為在豎直方向上的運動，重力加速度為g.據圖可知，此人在蹦極過程中的最大加速度約為()圖5AG B2g C3g D4g4動力學中的圖象問題如圖6所示，一長木板在水平地面上運動，在某時刻(t0)將一相對于地面靜止的物塊輕放到木板上，已知物塊與木板的質量相等，物塊與木板間及木板與地面間均有摩擦，物塊與木板間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，且物塊始終在木板上在物塊放到木板上之后，木板運動的速度時間圖象可能是下列選項中的()圖6考點三連接體問題1整體法的選取原則若連接體內各物體具有相同的_，且不需要求物體之間的作用力，可以把它們看成一個_，分析整體受到的合外力，應用牛頓第二定律求出加速度(或其他未知量)2隔離法的選取原則若連接體內各物體的_不相同，或者要求出系統(tǒng)內各物體之間的作用力時，就需要把物體從系統(tǒng)中隔離出來，應用牛頓第二定律列方程求解3整體法、隔離法的交替運用若連接體內各物體具有相同的加速度，且要求出物體之間的作用力時，可以先用_求出加速度，然后再用_選取合適的研究對象，應用牛頓第二定律求作用力即“先整體求加速度，后隔離求內力”例3(xx·江蘇·5)如圖7所示，一夾子夾住木塊，在力F作用下向上提升夾子和木塊的質量分別為m、M，夾子與木塊兩側間的最大靜摩擦力均為f，若木塊不滑動，力F的最大值是()圖7A. B.C.(mM)g D.(mM)g變式題組5連接體問題的處理放在粗糙水平面上的物塊A、B用輕質彈簧測力計相連，如圖8所示，兩物塊與水平面間的動摩擦因數均為，今對物塊A施加一水平向左的恒力F，使A、B一起向左勻加速運動，設A、B的質量分別為m、M，則彈簧測力計的示數為()圖8A. B.C.M D.M6連接體問題的處理如圖9所示，裝有支架的質量為M(包括支架的質量)的小車放在光滑水平地面上，支架上用細線拖著質量為m的小球，當小車在光滑水平地面上向左勻加速運動時，穩(wěn)定后繩子與豎直方向的夾角為.求小車所受牽引力的大小圖91整體與隔離法在動力學中的應用技巧涉及的問題類型(1)涉及滑輪的問題：若要求繩的拉力，一般都采用隔離法(2)水平面上的連接體問題：這類問題一般是連接體(系統(tǒng))各物體保持相對靜止，即具有相同的加速度解題時，一般采用先整體后隔離的方法建立直角坐標系時要考慮矢量正交分解越少越好的原則，或者正交分解力，或者正交分解加速度(3)斜面體與物體組成的連接體問題：當物體具有沿斜面方向的加速度，而斜面體相對于地面靜止時，一般采用隔離法分析2解決問題的關鍵正確地選取研究對象是解題的首要環(huán)節(jié)，弄清各物體之間哪些屬于連接體，哪些物體應該單獨分析，并分別確定出它們的加速度，然后根據牛頓運動定律列方程求解考點四動力學兩類基本問題求解兩類問題的思路，可用下面的框圖來表示：分析解決這兩類問題的關鍵：應抓住受力情況和運動情況之間聯(lián)系的橋梁加速度例4質量m4kg的物塊，在一個平行于斜面向上的拉力F40N作用下，從靜止開始沿斜面向上運動，如圖10所示，已知斜面足夠長，傾角37°，物塊與斜面間的動摩擦因數0.2，力F作用了5s，求物塊在5s內的位移及它在5s末的速度(g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8)圖10變式題組7動力學方法的應用航模興趣小組設計出一架遙控飛行器，其質量m0.5kg，動力系統(tǒng)提供的恒定升力F8N，試飛時，飛行器從地面由靜止開始豎直上升，設飛行器飛行時所受的阻力大小不變，g取10m/s2.(1)第一次試飛，飛行器飛行t16s時到達高度H36m，求飛行器所受阻力大小(2)第二次試飛，飛行器飛行t25s時遙控器出現故障，飛行器立即失去升力，求飛行器能達到的最大高度h.(計算結果保留小數點后兩位有效數字)(3)第二次試飛中，為了使飛行器不致墜落地面，求飛行器從開始下落到恢復升力的最長時間t3.(計算結果保留兩位有效數字)【高考模擬明確考向】1(xx·新課標·14)一物塊靜止在粗糙的水平桌面上從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用假設物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力以a表示物塊的加速度大小，F表示水平拉力的大小能正確描述F與a之間的關系的圖象是()2(xx·安徽·14)如圖11所示，細線的一端系一質量為m的小球，另一端固定在傾角為的光滑斜面體頂端，細線與斜面平行在斜面體以加速度a水平向右做勻加速直線運動的過程中，小球始終靜止在斜面上，小球受到細線的拉力T和斜面的支持力FN分別為(重力加速度為g)()圖11A Tm(gsinacos) FNm(gcosasin)BTm(gcosasin) FNm(gsinacos)CTm(acosgsin) FNm(gcosasin)DTm(asingcos) FNm(gsinacos)3如圖12所示，輕彈簧上端與一質量為m的木塊1相連，下端與另一質量為M的木塊2相連，整個系統(tǒng)置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態(tài)現將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后的瞬間，木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2，重力加速度大小為g.則有()圖12Aa1g，a2gBa10，a2gCa10，a2gDa1g，a2g4(xx·新課標·24)xx年10月，奧地利極限運動員菲利克斯·鮑姆加特納乘氣球升至約39km的高空后跳下，經過4分20秒到達距地面約1.5km高度處，打開降落傘并成功落地，打破了跳傘運動的多項世界紀錄取重力加速度的大小g10m/s2.(1)若忽略空氣阻力，求該運動員從靜止開始下落至1.5km高度處所需的時間及其在此處速度的大??；(2)實際上，物體在空氣中運動時會受到空氣的阻力，高速運動時所受阻力的大小可近似表示為fkv2，其中v為速率，k為阻力系數，其數值與物體的形狀、橫截面積及空氣密度有關已知該運動員在某段時間內高速下落的vt圖象如圖13所示若該運動員和所帶裝備的總質量m100kg，試估算該運動員在達到最大速度時所受阻力的阻力系數(結果保留1位有效數字)圖13