内容正文:
2022届物理一轮复习
第三章第1讲 牛顿运动定律的理解
第二课时
高三物理组
考点二 对牛顿第二定律的理解
师生共研
1.牛顿第二定律的五个特征
基础落实
2.动力学中的三个决定关系
(1)力与物体的质量决定加速度.
(2)加速度与时间决定速度的变化量.
(3)速度方向与加速度方向(或合力方向)决定物体的运动性质.
例1 (多选)关于速度、加速度、合力的关系,下列说法正确的是( )
A.原来静止在光滑水平面上的物体,受到水平推力的瞬间,物体立刻获得加速度
B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同
C.在初速度为0的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的
D.合力变小,物体的速度一定变小
答案:ABC
解析:加速度与力同时产生、同时消失、同时变化,选项A正确;加速度的方向由合力方向决定,但与速度方向无关,选项B正确;在初速度为0的匀加速直线运动中,合力方向决定加速度方向,加速度方向决定末速度方向,选项C正确;合力变小,物体的加速度一定变小,但速度不一定变小,选项D错误.
练1 物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体的位移为x,速度为v,则( )
A.由公式a=可知,加速度a由速度的变化量和时间决定
B.由公式a=可知,加速度a由物体受到的合力和物体的质量决定
C.由公式a=可知,加速度a由物体的速度和位移决定
D.由公式a=可知,加速度a由物体的位移和时间决定
答案:B
解析:牛顿第二定律给出了加速度与物体受到的合外力和物体质量的关系,因此,公式a=是加速度的决定式;而a=是加速度的定义式,公式a=和a=给我们提供了两种计算加速度的方法.
练2 (多选)某物体在光滑的水平面上受到两个恒定的水平共点力的作用,以10 m/s2的加速度做匀加速直线运动,其中F1与加速度的方向的夹角为37°,某时刻撤去F1,此后该物体( )
A.加速度可能为5 m/s2
B.速度的变化率可能为6 m/s2
C.1秒内速度变化大小可能为20 m/s
D.加速度大小一定不为10 m/s2
解析:根据牛顿第二定律F合=ma=10m,F1与加速度方向的夹角为37°,根据几何知识可知,F2有最小值,最小值为F2m=F合sin 37°=6m.所以当F1撤消后,合力的最小值为Fmin=6m,此时合力的取值范围为6m≤F合,所以最小的加速度为amin==6 m/s2.故B、C正确.
答案:BC
练3 [2020·北京昌平区模拟]用卡车运输质量为m的匀质圆筒状工件,为使工件保持稳定,将其置于木板A、B之间,如图所示.两木板固定在车上,且板间距离刚好等于工件的外部直径.当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时,工件对木板A、B压力的大小分别为F1、F2,则( )
A.F1=ma,F2=0
B.F1=0,F2=ma
C.F1=0,F2=0
D.F1=ma,F2=ma
解析:本题考查牛顿第二定律的基本应用.当卡车沿平直公路以加速度a匀加速行驶时,工件所受的合外力提供加速度,则合外力向右,可知工件受到A板向右的压力,即工件会挤压木板A,不挤压木板B,故F2=0,由牛顿第二定律有,F1=ma,故A正确,B、C、D错误.
答案:A
考点三 对牛顿第三定律的理解
多维探究
1.作用力与反作用力的比较
2.一对相互作用力与一对平衡力比较
作用力与反作用力 一对平衡力
受力物体 作用在两个物体上 作用在同一个物体上
作用效果 不可抵消 可以抵消
力的性质 一定相同 不一定相同
变化特点 同时产生、同时消失 不一定
相同点 大小相等,方向相反,作用在同一条直线上
题型1|相互作用力的识别和理解
例2 [2021·扬州江都中学考试]甲、乙两人参加拔河比赛时的场景如图所示.下列说法正确的是( )
A.若甲赢,则甲对绳子的拉力大小大
于绳子对甲的拉力大小
B.不论谁赢,甲对绳子的拉力大小均
等于绳子对甲的拉力大小
C.甲受到的重力与支持力是一对作用
力和反作用力
D.甲受到的摩擦力与绳子对甲的拉力是一对作用力和反作用力
解析:甲对绳子的拉力和绳子对甲的拉力为作用力和反作用力,故二者大小一定相等,与谁赢无关,故A错误,B正确;甲受到的重力与支持力是一对平衡力,不是作用力和反作用力,故C错误;作用力和反作用力只能作用在不同的物体上,故D错误.
答案:B
题型2|区别作用力和反作用力与一对平衡力
例3 [2021·山东名校联考]在2019年建国70周年国庆阅兵中,空中护旗梯队破空而来,拉开了阅兵分列式的序幕,悬挂国旗的“直20”直升机匀速通过天安门广场上空,受到水平风力的作用,悬挂国旗的悬绳与竖直方向成θ角(悬绳质量不计),如图所示.其中“直20”直升机质量为M,国旗(含下方重物)质量为m,重力加