内容正文:
第二讲 牛顿第二定律及其应用
第1课时 理清物理观念—牛顿第二定律
纲举目张·主干系统
作用力
质量
作用力
ma
宏观
低速
受力情况
运动情况
大于
向上
减速下降
小于
向下
减速上升
向下
导出
千克
[微点判断]
(1)物体加速度的方向一定与物体所受合外力方向相同。 ( )
(2)质量越大的物体,加速度越小。 ( )
(3)物体的质量与加速度成反比。 ( )
(4)物体受到外力作用,立即产生加速度。 ( )
(5)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。 ( )
(6)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。 ( )
√
×
×
√
×
√
(7)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。 ( )
(8)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。 ( )
(9)物体处于超重或失重状态,完全由物体加速度的方向决定,与速度方向无关。 ( )
(10)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。 ( )
(11)力的单位牛顿,简称牛,属于导出单位。 ( )
√
×
√
×
√
提能点(一) 牛顿第二定律
[题点自主盘查]
对牛顿第二定律的理解
1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是 ( )
A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小与所受作用力中任一个的大小成正比
D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
答案:D
合力、加速度、速度之间的关系
2.(2023·哈密模拟)下列关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是 ( )
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大
B.物体的速度为0,则加速度为0,所受的合外力也为0
C.物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大
D.物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力一定不为0
解析:速度和加速度无必然的联系,则物体的速度越大,加速度不一定越大,所受的合外力也不一定越大,A错误;物体的速度为0,加速度不一定为0,所受的合外力也不一定为0,B错误;物体的速度为0,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大,C正确;物体的速度很大,但加速度可能为0,所受的合外力也可能为0,D错误。
答案:C
牛顿第二定律的简单应用
答案:A
[知能自主落实]
1.牛顿第二定律的五个特性
3.物体运动性质分析的三点提醒
(1)分析物体的运动性质,要从受力分析入手,先求合力,然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。
(2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系,和加速度的大小没有关系。
(3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力,与物体的速度没有关系。
答案:BC
答案:C
[规律方法]
1.求解瞬时加速度的一般思路
(1)分析瞬时变化前、后物体的受力情况;
(2)根据牛顿第二定律列方程;
(3)求瞬时加速度。
2.轻绳、轻杆、硬接触面模型的特点
对于轻绳、轻杆和硬接触面这类物体认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即改变或消失,不需要形变恢复时间。
(1)在瞬时问题中,其弹力可以看成是瞬间改变的。
(2)一般题目中所给细绳、轻杆和接触面等在不加特殊说明时,均可按此模型处理。
答案:D
答案:B
[规律方法]
弹簧、橡皮绳模型的特点
(1)当弹簧、橡皮绳的两端与物体相连时,由于物体具有惯性,弹簧、橡皮绳的形变量不会瞬间发生突变。
(2)在求解瞬时加速度的问题中,其弹力的大小可认为是不变的,即弹簧或橡皮绳的弹力不发生突变。
提能点(三) 动力学的两类基本问题
[科学思维]
1.解决两类动力学问题的两个关键点
两个分析 受力情况分析;运动规律分析
两个桥梁 加速度是联系运动和力的桥梁
速度是各物理过程间相互联系的桥梁
2.两类动力学问题的解题步骤
类型(一) 已知受力情况求运动情况
[例1] (2021·全国甲卷)如图,将光滑长平板的下端置于铁架台
水平底座上的挡板P处,上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆
上调节,使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖
直杆交点Q处静止释放,物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°,物块的下滑时间t将 ( )
A.逐渐增大 B.逐渐减小
C.先增大后减小 D.先减小后增大
[答案] D
[例2] 如图所示,俯式冰橇是冬奥会的比赛项目之一,其
赛道可简化为起点和终点高度差为120 m、长度为1 200 m的斜
坡,假设某运动员从起点开始,以平行赛道的恒力F=40 N推
动质量m=40