高一物理牛頓第二定律

1、第第3節(jié)牛頓第二定律節(jié)牛頓第二定律1牛頓第二定律(1)內(nèi)容：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力方向相同(2)表達(dá)式：f合ma.2力的單位(1)在國(guó)際單位制中力的單位是牛頓，符號(hào)為n.(2)1 n大小的定義：把使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力規(guī)定為1 n，即1 n1 kgm/s2.3力學(xué)單位制(1)物理公式在確定物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系(2)國(guó)際單位制由基本單位和導(dǎo)出單位組成在力學(xué)中，選定米(長(zhǎng)度單位)、千克(質(zhì)量單位)、秒(時(shí)間單位)作為基本單位力學(xué)中的其他物理量的單位都可以利用物理公式，從這三個(gè)基本單位推導(dǎo)出來，叫

2、做導(dǎo)出單位自主探究：從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是，我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？答案：沒有矛盾公式fma中的f指的是物體所受的合力我們用力提箱子，沒有提動(dòng)，箱子受重力、支持力、人對(duì)箱子的拉力，這三個(gè)力的合力為零，箱子的加速度為零3矢量性：即公式fma是矢量式加速度a和合外力f均為矢量，且二者的方向總是相同的4瞬時(shí)性：物體的加速度與物體所受的合力總是同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失所以牛頓第二定律反映的是力的瞬時(shí)效應(yīng)，它是力的瞬時(shí)作用規(guī)律5獨(dú)立性：由牛頓第二定律可知，作用在物體上的每一個(gè)力都各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生

3、加速度，與物體是否受其他力的作用無關(guān)，就好像其他力不存在一樣，這就是力的獨(dú)立作用原理當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度為每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和物體的加速度與合外力的關(guān)系式為：f合ma合【例1】 (2010年泉州高一檢測(cè))力f1作用在物體上產(chǎn)生的加速度a13 m/s2，力f2作用在該物體上產(chǎn)生的加速度a24 m/s2，則f1和f2同時(shí)作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度的大小不可能為(d)a7 m/s2 b5 m/s2 c1 m/s2 d8 m/s2思路點(diǎn)撥：力f1和f2的方向不確定，則a1和a2的方向不確定，合加速度可以直接根據(jù)平行四邊形定則求出解析：因加速度a1、a2的方向不確定，故合加速度

4、a的范圍為|a1a2|aa1a2，即1 m/s2a7 m/s2，故d項(xiàng)符合題意答案：d.針對(duì)訓(xùn)練1-1：對(duì)牛頓第二定律的理解錯(cuò)誤的是()a由fma可知，f與a成正比，m與a成反比b牛頓第二定律說明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用c加速度的方向總跟合外力的方向一致d當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度隨之消失解析：根據(jù)牛頓第二定律可知，a與f成正比，a與m成反比，而m與f、a的大小無關(guān)，故a錯(cuò)誤；物體的加速度與物體所受的外力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失的，故b錯(cuò)誤、d正確；加速度的方向總是跟物體所受合外力的方向一致，c正確故選ab.答案：ab.思路點(diǎn)撥：首先確定小球所受彈力的方向，從而判斷出加速度的

5、方向，再討論速度方向是加速還是減速解析：因?yàn)樾≤嚺c球相對(duì)靜止，故小車的運(yùn)動(dòng)情況與球相同，所以取球?yàn)檠芯繉?duì)象小球水平方向只受到彈簧水平向右的彈力，依牛頓第二定律其加速度向右其速度方向可能向右，故可能是向右做加速運(yùn)動(dòng)，a項(xiàng)對(duì)b項(xiàng)的加速度向左與上述分析矛盾，故b項(xiàng)錯(cuò)c項(xiàng)的加速度向左，故c錯(cuò)小車的速度可能向左，故可能是向左做減速運(yùn)動(dòng)，d項(xiàng)對(duì)答案：ad.解析：小球與彈簧接觸后，受重力和彈力作用，在向下運(yùn)動(dòng)的過程中彈力由零開始增大，故合外力減少，直到合力為零，之后合力變?yōu)橄蛏显龃?；開始a、v同向，速度增大，a向上以后，a、v反向，速度減小故選c.答案：c.【例3】 (2010年廈門高一檢測(cè))質(zhì)量為2 kg

6、的物體置于水平面上，用10 n的水平拉力使它從靜止開始運(yùn)動(dòng)，第3 s末物體的速度達(dá)到6 m/s，此時(shí)撤去外力，求：(1)物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到地面的摩擦力大小；(2)撤去拉力后物體能繼續(xù)滑行的距離答案：(1)6 n(2)6 m答案：2.64 m/s2(2)根據(jù)物理量的單位發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤在查閱資料或進(jìn)行計(jì)算的過程中，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的(3)在物理計(jì)算中，如果問題中的已知量的單位都用同一單位制表示時(shí)，計(jì)算結(jié)果也一定是用同一單位制表示的因此，用同一單位制進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以不必一一寫出各個(gè)量的單位，只要在數(shù)字后面寫出正

7、確的單位就可以了思路點(diǎn)撥：剪斷細(xì)線瞬間，彈簧的彈力不能突變，對(duì)a、b兩球受力分析，利用牛頓第二定律求解答案：aa3g，方向豎直向下，ab0答案：c.鞏固基礎(chǔ)1靜止在光滑水平面上的物體，受到水平拉力在力剛開始作用的瞬間，下列說法正確的是(b)a物體同時(shí)獲得速度和加速度b物體立刻獲得加速度，但速度仍為零c物體立即獲得速度，但加速度仍為零d物體的速度和加速度仍為零2(2010年德州高一檢測(cè))關(guān)于“牛頓”這個(gè)力的國(guó)際單位下列說法正確的是(c)a使質(zhì)量為2 kg的物體產(chǎn)生2 m/s2的加速度的力，叫做1 nb使質(zhì)量為0.5 kg的物體產(chǎn)生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 nc使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)

8、生1 m/s2的加速度的力，叫做1 nd使質(zhì)量為2 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力，叫做1 n解析：根據(jù)牛頓第二定律fma可知，1 n1 kg1 m/s2，即使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力為1 n，故c正確，a、b、d錯(cuò)誤解析：在利用物理公式進(jìn)行計(jì)算時(shí)，為了在代入數(shù)據(jù)時(shí)不使表達(dá)式過于繁雜，我們要把各個(gè)量換算到同一單位制中，一般為國(guó)際單位制這樣計(jì)算時(shí)就不必一一寫出各量的單位，只要在所求結(jié)果后寫上對(duì)應(yīng)的單位即可選項(xiàng)a中x1.2 cm沒變成國(guó)際單位，c項(xiàng)中的小車質(zhì)量m500 g沒變成國(guó)際單位，所以均錯(cuò)誤，bd正確5關(guān)于牛頓第二定律，下列說法中正確的是(bc)a牛頓第二定律

9、的表達(dá)式fma在任何情況下都適用b某一瞬時(shí)的加速度，只能由這一瞬時(shí)的外力決定，而與這一瞬時(shí)之前或之后的外力無關(guān)c在公式fma中，若f為合力，則a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和d物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與物體所受的合外力的方向一致解析：牛頓第二定律只適用于宏觀物體在低速時(shí)的運(yùn)動(dòng)，故a錯(cuò)誤；fma具有瞬時(shí)性，故b正確；如果fma中f指合力，則a為合力產(chǎn)生的加速度，它是各個(gè)分力產(chǎn)生的加速度的矢量和，故c正確；如果物體做減速運(yùn)動(dòng)，則v與a反向，那么v與f合就反向，故d錯(cuò)誤7(2010年銀川高一檢測(cè))一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)與速度方向相反的一個(gè)力逐漸減小時(shí)，物體的(d)a加

10、速度減小，速度減小，位移減小b加速度減小，速度減小，位移增大c加速度增大，速度增大，位移減小d加速度增大，速度增大，位移增大解析：物體原來做勻速直線運(yùn)動(dòng)，合力為零，當(dāng)與速度方向相反的一個(gè)力逐漸減小時(shí)，則物體的合力逐漸增大，合力的方向與物體的速度方向一致，則物體做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)，故d正確解析：首先分析小球的受力情況，設(shè)繩子拉力為f，小球質(zhì)量為m，則在豎直方向上：fcos mg在水平方向上：fsin ma分析物塊在水平方向上的受力，fma，由以上三式可得，fmgtan ，物塊a相對(duì)于車有向左運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì)，所以受到的摩擦力向右11質(zhì)量為1.5 t的汽車在前進(jìn)中遇到的阻力是車重的0.05倍，汽車在水平地面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，5 s內(nèi)速度由36 km/h增至54 km/h.求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力的大小(g取10 m/s2)答案：2.25103