課程內(nèi)容
高中物理復(fù)習(xí)課第四章《牛頓運(yùn)動(dòng)定律（二）》（必修1）
三、單位制
1.單位制由基本單位和導(dǎo)出單位共同組成。
2.力學(xué)單位制中的基本物理量有長度（m）、質(zhì)量（kg）、時(shí)間（s）。
3.導(dǎo)出單位有力（N）、速度（m/s）、加速度（m/s2）等。
四、牛頓第二律
1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與作用力方向相同。
2.表達(dá)式：F=ma
3.適用范圍
（1）牛頓第二定律只適用于慣性參考系（相對(duì)地面靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系）
（2）牛頓第二定律只適用于宏觀物體（相對(duì)于分子、原子）、低速運(yùn)動(dòng)（遠(yuǎn)小于光速)的情況。
4.應(yīng)用：兩類動(dòng)力學(xué)問題
1.已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動(dòng)情況。
2.已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，求物體的受力情況。
5.熱點(diǎn)一：牛頓第二定律的“四性”
1.瞬時(shí)性：牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，a為某一瞬時(shí)的加速度，F(xiàn)即為該時(shí)刻物體所受的合外力，對(duì)同一物體a與F的關(guān)系為瞬時(shí)對(duì)應(yīng)。
2.矢量性：牛頓第二定律公式是矢量式，任一瞬間a的方向均與F合的方向相同，當(dāng)F合方向變化時(shí)，a的方向同時(shí)變化，且任意時(shí)刻兩者均保持一致。
3.同一性：牛頓第二定律公式中的三個(gè)物理量必須是針對(duì)同一物體而言的，物體受力運(yùn)動(dòng)時(shí)必然只有一種運(yùn)動(dòng)情形，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)只能由物體所受的合力決定，而不是其中的一個(gè)力或幾個(gè)力。
4.同時(shí)性：牛頓第二定律中F，a只有因果關(guān)系而沒有先后之分，F(xiàn)發(fā)生變化時(shí)a同時(shí)變化，包括大小和方向。
熱點(diǎn)二  解答兩類動(dòng)力學(xué)問題的基本方法及步驟
1.分析流程圖

2.應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟
（1）明確研究對(duì)象，根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體。
（2）分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫好受力分析圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)過程。
（3）選取正方向或建立坐標(biāo)系，通常以加速度的方向?yàn)檎较蚧蛞约铀俣确较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向。
（4）求合外力F合
（5）根據(jù)牛頓第二定律F合=ma列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。
題型探究
題型 1  涉及牛頓第二定律的過程分析
【例 1】如圖1所示，自由下落的小球下落一段時(shí)間后，與彈簧接觸，從它接觸彈簧開始，到彈簧壓縮到最短的過程中，小球的速度、加速度的變化情況如何?
答案：小球的加速度方向是先向下后向上，大小是先變小后變大；速度方向始終豎直向下，大小是先變大后變小。
2.質(zhì)量為10kg的物體在F=200N的水平推力下作用下，從粗糙鞋面的低端由靜止開始沿斜面運(yùn)動(dòng)，斜面固定不動(dòng)，與水平地面的夾角θ=37°，如圖所示，力F作用2秒鐘后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25秒鐘后，速度減為零，；求：物體與泄密案件的動(dòng)摩擦因數(shù)u與物體的總位移x。(已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）

解析
設(shè)力F作用時(shí)物體沿斜面上升的加速度為a1，撤去力F后其加速度變?yōu)閍2，則a1t1=a2t2   ①
有力F作用時(shí)，物體受力為：重力mg，推力F，支持力FN1、摩擦力Ff1
在沿斜面方向上，由牛頓第二定律可得
Fcosθ-mgsinθ-Ff1=ma1  ②
Ff1=uFN1=u（mgcosθ+Fsinθ）   ③
撤去力F后，物體受重力mg、支持力FN2、摩擦力Ff2，在沿謝敏方向上由牛頓第二定律得
mgsinθ+Ff2=ma2     ④
Ff2=uFN2=umgcosθ     ⑤
聯(lián)立①②③④⑤式，代入數(shù)據(jù)得
a2=8m/s2   a1=5m/s2  u=0.25
物體運(yùn)動(dòng)的總位移
x=1/2a1t12+1/2a2t22=(1/2*5*22+1/2*8*1.252）m=16.25m
答案：0.25   16.25m
應(yīng)用一、 超重和失重
1.超重
（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況
（2）產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度
2.失重
（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況
（2）產(chǎn)生條件：物體具有向下的加速度
3.完全失重
產(chǎn)生條件：物體的加速度a=g
3.如圖所示，一個(gè)盛水的容器底部有一個(gè)小孔，靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過程中始終保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則（D ）

A 容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水
B 將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小空不向下漏水
C 將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水
D 將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水
應(yīng)用二、瞬時(shí)問題
研究某一時(shí)刻物體的受力和運(yùn)動(dòng)突變的關(guān)系稱為力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)問題，簡(jiǎn)稱“瞬時(shí)問題”，“瞬時(shí)問題”常常伴隨著這樣一些標(biāo)志性詞語：“瞬時(shí)”、“突然”“猛地”、“剛剛”等
瞬時(shí)加速度的求解
分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析瞬時(shí)前后的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度，此類問題應(yīng)注意兩種模型的建立
1.中學(xué)物理中的“線”和“繩”是理想化模型，具有以下幾個(gè)特性：
（1）輕：其質(zhì)量和重力均可視為等于零，且一根繩（或線）中各點(diǎn)的張力大小相等，其方向總是沿著繩子且背離受力物體的方向。
（2）彈簧既能承受拉力，也能承受壓力；橡皮筋只能承受拉力，不能承受壓力
（3）由于彈簧和橡皮筋受力時(shí)，要恢復(fù)形變需要一段時(shí)間，所以彈簧和橡皮筋中的力不能突變。
4.如圖甲所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為L1，L2的兩根細(xì)線上，L1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為θ，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)，求解下列問題

（1）現(xiàn)將線L2間斷，求剪斷L2的瞬間物體的加速度
（2）若將圖甲中的細(xì)線L1換成長度相同，質(zhì)量不計(jì)的輕彈簧，如圖乙所示，其他條件不變，求剪斷L2的瞬間物體的加速度。
解答：（1）a=gsinθ，豎直L1斜向下方
（2）a=gtanθ，水平向右