第2讲牛顿第二定律两类动力学问题板块一主干梳理·夯实基础【知识点1】牛顿第二定律Ⅱ单位制Ⅰ1.牛顿第二定律(1)内容:物体的加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向与作用力的方向相同。(2)表达式:F=Kma,当单位采用国际单位制时K=1,F=ma。(3)适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。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。2.单位制、基本单位、导出单位(1)单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。①基本物理量:只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本物理量。②基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本物理量有三个,它们是质量、时间、长度,它们的单位是基本单位。③导出单位:由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。(2)国际单位制中的基本单位基本物理量符号单位名称单位符号质量m千克kg时间t秒s长度l米m电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol发光强度IV坎[德拉]cd【知识点2】牛顿定律的应用Ⅱ1.动力学的两类基本问题(1)已知受力情况求物体的运动情况;(2)已知运动情况求物体的受力情况。2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿运动定律列方程求解,具体逻辑关系如图:板块二考点细研·悟法培优考点1牛顿第二定律的瞬时性[拓展延伸]1.牛顿第二定律(1)表达式为F=ma。(2)理解:其核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时消失、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,其弹力立即消失,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,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变。3.解题思路分析瞬时变化前后物体的受力情况→列牛顿第二定律方程→求瞬时加速度例1如图所示,三个物块A、B、C的质量满足mA=2mB=3mC,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A.-56g、2g、0B.-2g、2g、0C.-56g、53g、0D.-2g、53g、g(1)剪断细绳前悬挂A物块的弹簧的弹力以哪个物体为研究对象求解?提示:A、B、C整体。(2)剪断A、B间细绳的瞬间,弹簧上的力突变吗?提示:不突变。尝试解答选C。系统静止时,A物块受重力GA=mAg,弹簧向上的拉力F=(mA+mB+mC)g,A、B间细绳的拉力FAB=(mB+mC)g作用,B、C间弹簧的弹力FBC=mCg。剪断细绳瞬间,弹簧形变来不及恢复,即弹力不变,由牛顿第二定律,对物块A有:F-GA=mAaA,解得:aA=56g,方向竖直向上;对B:FBC+GB=mBaB,解得:aB=53g,方向竖直向下;剪断细绳的瞬间,C的受力不变,其加速度仍为零,C正确。总结升华求解瞬时加速度问题时应抓住“两点”(1)物体的受力情况和运动情况是相对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析。如例题中突然剪断细绳,就要重新受力分析和运动分析,同时注意哪些力发生突变。(2)加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个过程的积累,不会发生突变。[跟踪训练][2017·宁夏银川一模](多选)如图所示,A、B两物块质量分别为2m、m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触而没有挤压,此时轻弹簧的伸长量为x。现将悬绳剪断,则下列说法正确的是()A.悬绳剪断后,A物块向下运动2x时速度最大B.悬绳剪断后,A物块向下运动3x时速度最大C.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为2gD.悬绳剪断瞬间,A物块的加速度大小为32g答案BD解析剪断悬绳前,对物块B受力分析,物块B受到重力和弹簧的弹力,可知弹力F=mg。悬绳剪断瞬间,对物块A分析,物块A的合力为F合=2mg+F=3mg,根据牛顿第二定律,得a=32g,故C错误,D正确;弹簧开始处于伸长状态,弹力F=mg=kx;物块A向下压缩,当2mg=F′...