专题15 牛顿第二定律-2019年初高中物理无忧衔接精品课程

专题15 牛顿第二定律 目录 一、知识内容详解 1 二、例题领路 1 三、高中单元练习尝试 2 阅读材料10: 牛顿生平（二） 5 一、知识内容详解 （1）牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 （2）牛顿第二定律是实验定律，实验采用“控制变量法”进行研究。 （3）对牛顿第二定律的理解 ①矢量性：牛顿第二定律是一个矢量方程，加速度与合外力方向一致． ②瞬时性：力是产生加速度的原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失． ③独立性：当物体受几个力的作用时，每一个力分别产生的加速度只与此力有关，与其它力无关，这些加速度的矢量和即物体运动的加速度． ④同体性：公式中，质量、加速度和合外力均应对应同一个物体（系统）. 二、例题领路（做后再看答案，效果更好） 例1：如图所示，质量分别为mA和mB的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细绳悬挂起来，两球均处于静止状态.如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？ 【点评】牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系.某时刻的加速度叫瞬时加速度，是由瞬时合外力决定的.解决这类问题时要注意，当指定的某个力发生变化时，是否还隐含着其他力也发生变化，像弹簧、橡皮绳等提供弹力时，由于形变量较大，弹力不会瞬间改变，而细绳、钢丝则不同，由于它的形变量很小，所提供的弹力会在瞬时改变. 例2：如图A所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态.现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度?若将图A中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧，如图B所示，其他条件不变，求求剪断轻弹簧瞬时物体的加速度? 例3：有一个恒力能使质量为m1的物体获得3m/s2的加速度，如将其作用在质量为m2的物体上能产生1.5m/s2的加速度。若将m1和m2合为一体，该力能使它们产生多大的加速度？ 【点评】应用牛顿第二定律解题，当变换研究对象时，要注意物理量 F、m、a的同一性，即对同一个研究对象而言，切勿张冠李戴。 三、高中单元练习尝试（做后再看答案，效果更好） 一、不定项选择题 1.关于运动和力，正确的说法是（ ） A.物体速度为零时，合外力一定为零 　　B.物体速度为零时，合外力一定不为零 C.物体作直线运动，合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动，合外力一定为零 2．质量m=200g的物体它的加速度a=20cm/s2，则关于它所受的合力的大小及单位，下列运算既正确又符合一般运算要求的是（ ） A.F=200×20=4000N 　　B.F=0.2×0.2=0.04N C.F=0.2×0.2=0.04 D.F=0.2kg×0.2m/s2=0.04N 3. 静止在光滑水平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将做（ ） A.匀减速运动 　　B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动 D.速度逐渐增大的变加速运动 4. 物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是 （ ） A.物体从A下降到B的过程中，速率不断变小 B.物体从B上升到A的过程中，速率不断变大 C.物体从A下降到B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小 D.物体在B点时，所受合力为零 5. 如图所示，一根轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向夹角为θ，剪断细线的瞬间，弹簧的拉力大小是 ，小球加速度的大小为 ，方向与竖直方向的夹角等于 。 二、填空题 4.三个方向不同的水平力作用在一个质量为2kg的物体上，使物体在光滑水平面上作匀速直线运动，已知F1=6N，F2=7N，F3=8N，那么这三个力的合力大小为 N ，F1和F2这两个力的合力大小为 N。若撤去F1，则物体的加速度大小是 m/s2。 5.静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平方向的拉力F的作用，拉力F的大小随时间变化的图象如图所示，则在0～5s内，物体的加速度 ，速度 ；在5～10s内，物体的加速度 ，速度 ；在10～15s内，物体的加速度 ，速度 。 三、计算题