9.牛顿第二定律基础（讲义）—备战2023年高考物理重点专题讲练特训

人教版物理高考二轮复习--牛顿第二定律 加速度与质量和力关系 【知识点分析】 一．牛顿第二定律 1．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)公式：F＝＝ma. (3)力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N. 2．对牛顿第二定律的理解 (1)瞬时性：a与F同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系． (2)矢量性：F＝ma是矢量表达式，任一时刻a的方向均与合外力F的方向一致，当合外力方向变化时a的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均相同． (3)同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对同一物体的． (4)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，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 3．合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系．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总相同、大小与合外力成正比． (2)力与速度无因果关系．合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力与速度方向同向时，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、Δv、Δt均无关；a＝是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定． 【例题分析】 【例1】某同学通过拖轮胎进行体能训练。轮胎与地面间的动摩擦因数为定值，轮胎质量不变，拉轮胎的绳与水平方向的夹角为。训练过程中在轮胎上施加大小为F的拉力时，轮胎加速度大小为a，下列判断正确的是（　　） A．若拉力大小变为2F，其他条件不变，则加速度变为2a B．若拉力大小变为2F，其他条件不变，则加速度小于2a C．若在原轮胎上叠放一个同样的轮胎，其他条件不变，则加速度小于 D．若在原轮胎上叠放一个同样的轮胎，其他条件不变，则加速度大于 2．如图所示，水平恒力F推小车和货物一起在粗糙的地面上做匀加速直线运动。在运动过程中（　　） A．货物受到2个力的作用 B．货物受到3个力的作用 C．小车受到3个力的作用 D．小车受到4个力的作用 3．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地。汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其v—t图像如图所示那么0~和~3两段时间内（　　） A．位移大小之比为1：4 B．平均速度大小之比为1：1 C．加速度大小之比为3：1 D．辆汽所受合力之比为1：2 4．如图所示，某科研单位设计了一空间飞行器，飞行器从地面起飞时，发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°，使飞行器恰恰与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行，经时间t后，将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小，使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行，飞行器所受空气阻力不计，下列说法中正确的是（　　） A．加速时动力的大小等于mg B．加速时加速度的大小为 C．减速时动力的大小等于 D．减速飞行时间t后速度为零 5．如图所示，站在向左运行的汽车上的人与车保持相对静止，用手推车的力为F，脚对车向后的摩擦力为f。下列说法中正确的是（　　） A．当车做匀速运动时，F＝f B．当车做加速运动时，F>f C．当车做减速运动时，F＜f D．不管车做何种运动，总是F与f等大反向 6．某人质量为M，站在自动扶梯的水平踏板上，随扶梯斜向上匀加速运动，加速度大小为a，如图所示，以下说法正确的是（　　） A．人受到竖直向上的支持力的作用，大小等于Mg B．人受到水平向右的摩擦力的作用，大小等于Ma C．人受到的合外力为零 D．人受到的合外力方向与加速度方向相同，大小等于Ma 7．7月30日下午结束的东京奥运会蹦床女子决赛中，中国名将朱雪莹夺得金牌。若A位置表示床面未受压力时的位置，B位置是她从空中最高点直立下落的过程中将床面压到的最低位置。假设床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于朱雪莹从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（　　） A．床面从A位置下降到B位置过程中，朱雪莹的速度不断变小 B．床面在B位置时，朱雪莹所受弹力等于重力 C．朱雪莹接触床面后加速度不断减小 D．朱雪莹的加速度方向改变发生在A、B之间的某位置 8.2021年10月16日，我国神舟十三号载人飞船顺利升空并精准对接天和核心舱。若宇航员想采用如图所示的动力学方法测量某空间站质量，假设飞船质量为，其推进器提供的平均推力是，开动内，测出飞船和空间站的速度变化是，则空间站质量为（　） A． B． C． D． 9．探究加速度与力的关系的实验装置