内容正文:
第2讲 牛顿第二定律 两类动力学问题
一、牛顿第二定律
内容 物体加速度的大小跟它受到的作用力成_____,跟它的质量成_____,加速度的方向跟________的方向相同
表达式 F=_____,F、m、a对应同一物体或同一系统
适用
范围 (1)只适用于____参考系(相对地面_____或_________运动的参考系)。
(2)只适用于_______物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况
正比
反比
作用力
惯性
静止
匀速直线
ma
宏观
二、单位制
1.单位制:由_________和___________一起组成了单位制。
2.基本单位:基本物理量的单位。力学中的基本量有三个,它们分别是______、______和______,它们的国际单位分别是____、___和____。
3.导出单位:由_______根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
基本单位
导出单位
质量
长度
时间
kg
m
s
基本量
动力学的两类基本问题 第一类:已知受力情况求物体的_________。
第二类:已知__________求物体的___________
解决两类基本问题的方法 以________为“桥梁”,由运动学公式和_______________列方程求解,具体逻辑关系如下图所示:
加速度
牛顿第二定律
三、两类动力学问题
运动情况
运动情况
受力情况
情境创设
让一名同学用单只手推光滑水平面上很重的一个箱子。
微点判断
(1)因为同学一只手的力气较小,所以箱子可能不动。 ( )
(2)同学对箱子施力,然后产生了加速度,加速度的产生滞后于力的作用。( )
(3)箱子加速度的方向一定与合外力方向相同。 ( )
(4)箱子的质量与箱子的加速度成反比。 ( )
(5)若同学的推力逐渐减小,则箱子做减速运动。 ( )
(6)同学停止用力,则箱子立刻停下来。 ( )
×
×
√
×
×
×
4
(一) 牛顿第二定律(固基点)
[题点全练通]
1.[对牛顿第二定律的理解]
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力的大小成正比
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
2.[合力、加速度、速度之间的决定关系]
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,所受的合外力可能很大
解析:物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,一个很大,另一个可以很小,甚至为0,物体所受合外力的大小决定加速度的大小,同一物体所受合外力越大,加速度一定也越大,C正确。
答案:C
答案:B
2.牛顿第二定律的五个特性
答案:BC
2. [轻杆连接]两个质量均为m的小球,用轻杆连接后通过细绳悬挂在
天花板上,如图所示。现突然迅速剪断细绳OA,让小球下落,在
剪断细绳的瞬间,设小球A、B的加速度分别用a1和a2表示,重力加
速度为g,则 ( )
A.a1=g,a2=g B.a1=0,a2=2g
C.a1=g,a2=0 D.a1=2g,a2=0
解析:剪断细绳的瞬间,A、B间轻杆中的弹力可瞬间发生变化,A、B的加速度相同,由mg+mg=2ma可得,两球的加速度均为g,即a1=g,a2=g,A正确。
答案:A
一点一过
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。
研清微点2 弹力不能瞬间改变的情形
3.[弹簧连接] 如图所示,在水平面上有一小物体P,P与水平面间的
动摩擦因数为μ=0.8,P用一水平轻质弹簧与左侧墙壁连在一起,
P在一斜向上的拉力F作用下静止,F与水平方向间的夹角θ=53°,并且P对水平面无压力。已知重力加速度g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos 53°=0.6