第三章 第2讲 牛顿第二定律的理解及应用-【创新教程】2024高考物理总复习大一轮教师用书word（新教材，人教版）

第2讲　牛顿第二定律的理解及应用 [必备知识·填充] [知识点一]　牛顿第二定律、单位制　 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　.加速度的方向与作用力的方向　相同　. (2)表达式a＝或F＝　ma　. (3)适用范围 ①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)． ②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况． 2．单位制 (1)单位制由　基本　单位和　导出　单位组成． (2)基本单位 基本量的单位．力学中的基本量有三个，它们分别是　质量　、　时间　、长度，它们的国际单位分别是　千克　、　秒　、米． (3)导出单位 由基本量根据　物理关系　推导出的其他物理量的单位． [知识点二]　超重与失重　 1．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态　无关　，在地球上的同一位置是　不变　的． (2)视重 ①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的　示数　称为视重． ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的　拉力　或台秤所受物体的　压力　. 2．超重、失重和完全失重的比较 超重现象 失重现象 完全失重现象 概念 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)　大于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)　小于　物体所受重力的现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)　等于零　的现象 产生 条件 物体的加速度方向　竖直向上　 物体的加速度方向　竖直向下　 物体的加速度方向竖直　向下　，大小为a＝g 原理 方程 F－mg＝ma F＝　m(g＋a)　 mg－F＝ma F＝　m(g－a)　 mg－F＝mg F＝0 运动 状态 加速上升或　减速下降　 加速下降或　减速上升　 无阻力的抛体运动；绕地球匀速圆周运动 [知识点三]　动力学两类基本问题　 1．两类动力学问题 (1)已知物体的受力情况求物体的　运动情况　. (2)已知物体的运动情况求物体的　受力情况　. 2．解决两类基本问题的方法 以　加速度　为“桥梁”，由运动学公式和　牛顿第二定律　列方程求解，具体逻辑关系如下： [学情自测·验收] 一、思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) 1．牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用．(　×　) 2．物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用．(　×　) 3．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系．(　√　) 4．失重说明物体的重力减小了．(　×　) 5．物体超重时，加速度向上，速度也一定向上．(　×　) 6．研究动力学两类问题时，做好受力分析和运动分析是关键．(　√　) 二、走进教材 1．(人教版必修第一册 P92第1题改编)由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为(　　) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到 C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值 D．桌子所受的合力为零，加速度为零 答案：D 2．(人教版必修第一册 P105第4题改编)如图所示，用动力学方法测量空间站的质量．已知飞船质量为5.0×103 kg，其推进器的平均推力为500 N，在飞船与空间站对接后，推进器工作10 s内测出飞船和空间站的速度变化量是0.05 m/s，则空间站的质量为(　　) A．9.5×103 kg　　　　 B．9.5×104 kg C．5.0×103 kg D．5.5×104 kg 解析：B　[飞船和空间站整体的加速度为a＝＝m/s2＝0.005 m/s2.由牛顿第二定律可得F＝(m船＋m站)a，则空间站的质量m站＝－m船＝kg－5.0×103 kg＝9.5×104 kg，故A、C、D错误，B正确．] 3．(人教版必修第一册 P91例2改编)如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg.sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2.求： (1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2)悬线对小球的拉力大小． 解析：合成法(1)由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向． 选小球为研究对象，受力分析如图所示． 由几何关系可得F＝mgtan θ， 小球的加速度a＝＝gtan θ＝7.5 m/s2，方向向右，则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动． (2)悬线对小球的拉力大小为 FT＝＝ N＝12.5 N 答案：(1)见解析　(