第四部分第四章 课时3 牛顿第二定律-【赢在起点】2023初高中衔接教材物理

第四部分 高中物理新课预习 (1)平衡摩擦力时,若所有的操作均正 确,打出的纸带如图乙所示,应 (填“减小”或“增大”)木板的倾角,反复 调节,直到纸带上打出的点迹 为止. (2)已知小车质量为 M,盘和盘中砝码的 总质量为 m,要使细线的拉力近似等于 盘和盘中砝码的总重力,应该满足的条 件是m M(填“远小于”“远大 于”或“等于”). (3)图丙为小车质量一定时,根据实验数 据描绘的小车加速度a与盘和盘中砝码 的总质量m 之间的实验关系图像.若mg =(M+m)a 成立,则小车的质量 M= kg. 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课时3 牛顿第二定律 􀲽 夯实双基􀲽 一、填一填 1.牛顿第二定律 (1)文字表述:物体加速度的大小跟它受 到的作用力成正比.跟它的质量或反比, 加速度的方向跟作用力的方向相同. (2)公式:F=ma,其中F 为物体所受的 合力. 2.力的单位 (1)公式F=ma成立的条件:单位必须统 一为国际单位制中相应的单位. (2)力的国际单位:国际单位制中,力的单位 是牛顿,符号是N. 二、判一判 1.牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数 k的数值在任何情况下都等于1.( ) 2.牛顿第二定律表达式F=kma中,k的数 值由质量、加速度和力的大小决定. ( ) 3.由F=ma可知,物体所受的合力与物体 的质量成正比,与物体的加速度成反比. ( ) 4.由F=ma得a=Fm ,所以加速度与合外 力成正比,与物体的质量成反比.( ) 􀲽 探究主题􀲽 主题一 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.关系式:F=kma,式中F 为物体所受的 合外力,k是比例系数. 3.对牛顿第二定律的理解 因果性 只要物体所受合力不为0(无论合 力多么小),物体就获得加速度,即 力是产生加速度的原因 矢量性 物体加速度的方向与物体所受力 (或合力)的方向总是相同的 瞬时性 由于a∝F,则物体的加速度与物体 所受的力总是同时存在,同时变化, 同时消失 同一性 F、m、a三者对应同一个物体 独立性 作用在物体上的每个力都将独立地 产生各自的加速度,与物体是否受 其他力的作用无关,合力的加速度 为这些加速度的矢量和 相对性 物体的加速度必须是对静止的或做 匀速直线运动的参考系而言的,对 做加速运动的参考系不适用 [例1] 如图所示,顶端固定着小球的直杆 固定在小车上.当小车向右做匀加速运 动时.球所受合外力的方向沿图中的 ( ) A.OA 方向 B.OB 方向 C.OC方向 D.OD 方向 【解析】 根据牛顿第二定律,合外力方 向与加速度方向相同,小车和球的加速 度向右,所受合外力也向右,D正确. 【答案】 D 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —96— 初升高知识衔接·物理 [例2] 如图所示,小球 A、B 的质量分别是m 和2m,用轻 质弹簧相连,然后用细绳悬 挂而静止,则在剪断细绳的 瞬间,A、B 的加速度分别是 ( ) A.aA=0,aB=0 B.aA=3g,aB=0 C.aA=g,aB=2g D.aA=0,aB=3g 【解析】 物体在某一瞬间的加速度由这 一时刻的合外力决定,此题分析剪断细 绳瞬间两球的受力情况是关键.在没有 剪断前,A、B 都静止,加速度都为零,分 别对A、B 进行受力分析,如下图甲、乙 所示. 对B 进行受力分析有F弹=2mg,对A 进 行受力分析有FT=mg+F弹'=3mg.当 剪断细绳瞬间,弹簧形变来不及恢复,即 F弹、F弹'不变,而FT 立即消失,则A 受力 如图丙所示,F合=mg+F弹'=maA,即aA =3g,B 受力不变,合外力为零,加速度 为零. 【答案】 B 主题二 牛顿第二定律的应用 应用牛顿第二定律解题的方法: (1)由牛顿第二定律F=ma可知,合力F 的方向与加速度a 的方向相同.解题时, 若已知加速度的方向,就可推知合力的 方向;反之,若已知合力的方向,亦可推 知加速度的方向. (2)合成法和正交分解法的选用原则.