2019高中物理 重难点复习一本通 专题11 牛顿第二定律 力学单位制重、难点通关学案1.doc
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1、1专题专题 1111 牛顿第二定律牛顿第二定律 力学单位制力学单位制重难点重难点 1 1 牛顿第二定律牛顿第二定律一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同2表达式Fma,其中力F为物体受到的合外力,F的单位用牛顿(N)二、力的单位二、力的单位1力的国际单位:牛顿,简称牛,符号为 N.2“牛顿”的定义:使质量为 1 kg 的物体产生 1 m/s2的加速度的力叫做 1 N,即 1 N1_kgm/s2. 知识深化知识深化 牛顿第二牛顿第二定律的四个性质定律的四个性质1矢量性:合外力的方向决定了加速度的方向,合外力
2、方向改变,加速度方向改变,加速度方向与合外力方向一致2瞬时性:加速度与合外力是瞬时对应关系,它们同生、同灭、同变化3同体性:a 中各物理量均对应同一个研究对象因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好F m的问题是研究对象的选取4独立性:当物体同时受到几个力作用时,各个力都满足Fma,每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度,故牛顿第二定律可表示为Error!.【典例精析典例精析】【例例 1】1】(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是A由Fma可知,m与a成反比B牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C加速度的方向总跟合外力的方向一致D当外力停止作用时
3、,加速度随之消失【典例分析】根据牛顿第二定律分析解答。【参考答案】CD【精准解析】虽然Fma,但m与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a 且a与F同时产生、同时F m消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同综上所述,可知 A、B 错误,C、D 正确2【例例 2】2】(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为A速度不断增大,但增大得越来越慢B加速度不断增大,速度不断减小C加速度不断减小,速度不断增大D加速度不变,速度先减小后增大【典例分析】根据牛顿第二定律分析解答。【参考答案】AC【总结提升】合外力、加速度、速度的关系1力与加速度为因果关
4、系:力是因,加速度是果只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度加速度与合外力方向是相同的,大小与合外力成正比2力与速度无因果关系:合外力方向与速度方向可以同向,可以反向,还可以有夹角合外力方向与速度方向同向时,物体做加速运动,反向时物体做减速运动 3两个加速度公式的区别a是加速度的定义式,是比值定义法定义的物理量,a与v、v、t均无关;a 是加速度的决定v tF m式,加速度由其受到的合外力和质量决定1(对牛顿第二定律的理解)关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是A由牛顿第二定律可知,加速度大的物体,所受的合外力一定大B牛顿第二定律说明了,质量大的物体,其加速度一定小C由Fma可知,物体所受到
5、的合外力与物体的质量成正比D对同一物体而言,物体的加速度与物体所受到的合外力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向始终与物体所受的合外力方向一致【答案】D32(合外力、加速度、速度的关系)物体在与其初速度方向相同的合外力作用下运动,取v0方向为正时,合外力F随时间t的变化情况如图 3 所示,则在 0t1这段时间内A物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大B物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小C物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大D物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小【答案】C【解析】由题图可知,物体所受合力F随时间t的变化是先减小后增大,根据牛顿第二定律得:物体的加速度
6、先减小后增大;由于合外力F方向与速度方向始终相同,所以物体加速度方向与速度方向一直相同,所以速度一直在增大,选项 C 正确重难点重难点 2 2 牛顿第二定律的简单应用1 1应用牛顿运动定律的解题步骤应用牛顿运动定律的解题步骤(1)确定研究对象(2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图(3)求合力F或加速度a.(4)根据Fma列方程求解2 2应用牛顿运动定律的解题方法应用牛顿运动定律的解题方法(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合外力,加速度的方向即是物体所受合外力的方向(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力建立坐标
7、系时,通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度),将物体所受的力正交分解后,列出方程Fxma,Fy0.4特殊情况下,若物体的受力都在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上,正交分解加速度a.根据牛顿第二定律Error!列方程求解【典例精析典例精析】【例例 1】1】如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向 37角,小球和车厢相对静止,小球的质量为 1 kg.(g取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)求悬线对小球的拉力大小【典例分析】根据牛顿 第二定律分析解答
8、。【参考答案】(1)7.5 m/s2,方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N【精准解析】解法一(矢量合成法)(1)小球和车厢相对静止,它们的加速度相同以小球为研究对象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力为F合mgtan 37.由牛顿第二定律得小球的加速度为agtan 37g7.5 m/s2,加速度方向水平向右车厢的加速度与小球相同,车厢做的是水平F合 m3 4向右的匀加速直线运动或水平向左的匀减速直线运动(2)由图可知,悬线对球的拉力大小为FT12.5 N.mg cos 37解法二(正交分解法)(1)建立直角坐标系如图所示,正交分解各
9、力,根据牛顿第二定律列方程得x方向:FTxma5(2)由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为FT12.5 N.mg cos 37【例例 2】2】如图所示,质量为 4 kg 的物体静止于水平面上现用大小为 40 N、与水平方向夹角为 37的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取 10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为 0.5,物体的加速度大小是多少?【典例分析】将力分解,根据牛顿第二定律分析解答。【参考答案】(1)8 m/s2 (2)6 m/s2【精准解析】(1)水平面光滑时,物体的受力
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