2024届高考物理一轮复习讲义：4.2牛顿第二定律及基本应用

4-2牛顿第二定律及基本应用 一．牛顿第二定律 要点一.牛顿第二定律 1.定义 内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向与作用力的方向相同。 2.表达式 或者，写成等式就是F＝kma． k的大小由F、m、a三者的单位共同决定，三者取不同的单位，k的数值不一样，在国际单位制中，k＝1． 因此在F、m、a的单位，均为国际基本单位时，我们通常应用公式： F＝ma 注意：其中F---合力 要点二.对牛顿第二定律的理解 1．牛顿第二定律的五个特性 2．合力、加速度、速度间的决定关系 a.F合外力的方向决定了a的方向，F合外力的大小决定了a的大小。 b. a＝是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝是加速度的决定式，a∝F，a∝。 c. 合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动。 d. F合外力决定了a，但是与v无必然联系。 要点三.牛顿第二定律的解题步骤和方法 1．解题步骤 2.加速度的两种求解方法（合力的求解方法） 1．矢量合成法（适用2力作用） 利用平行四边形定则先求合力，再根据牛顿第二定律求出物体加速度。 2.正交分解法（适用多力作用） 若物体受到不在同一直线上的三个或三个以上的力作用时，常用正交分解法求物体受到的合外力．再结合牛顿第二定律求加速度。 正交分解建立坐标系的两种思路： a.分解力 通常以a方向为x轴正方向，建立坐标系，列二向式 b.分解加速度 二.牛顿第二定律的基础模型 模型一.弹簧振子运动模型 弹簧振子模型： 模型二. 牛顿第二定律的瞬时性问题（瞬时加速度问题） 1.模型分析 加速度与合外力具有瞬时对应关系，二者总是同时产生，同时变化，同时消失的特点，物体所受合外力是否发生突变，取决于施力物体的性质，具体可简化为以下模型： 1.瞬时性问题涉及的两种模型： 主动力与被动力 主动力：物体具备主动提供弹力的能力，与物体本身形变量有关，例如弹簧。（不突变） 被动力：物体的作用弹力大小，取决于其反作用力，无法主动提供弹力，例如：绳杆。（可突变） 2.求解瞬时加速度的一般思路： (1)分析物体原来的受力情况。 (2)分析物体在突变时的受力情况。 (3)由牛顿第二定律列方程。 (4)求出瞬时加速度，并讨论其合理性。 3．在求解瞬时性问题时的两点注意 a.物体的受力情况和运动情况时刻对应，当外界因素变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。 b.加速度可以随力而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变。 4.解题思路 →→ → 2. 模型举例 示例1 示例2 模型三.动力学的两类基本问题及多过程问题 1. 动力学的两类基本问题 1.动力学的两类基本问题是： 1.已知物体受力情况，确定物体的运动情况情况。 2.已知物体运动情况，确定物体受力情况。 2.两类基本问题的解决思路 以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律方程求解，具体逻辑关系如下 3.两类动力问题的解题步骤 4.求解加速度的几种情况 2. 多过程问题模型分析 高中物理一轮复习 贾老师：13140411520 2 学科网（北京）股份有限公司 课堂课后练习 题型一.对牛顿第二定律的理解及加速度与F的关系 经典例题 典例1. 物体在外力作用下做变速直线运动时：（ ） A．当合外力增大时，加速度增大 B．当合外力减小时，物体的速度也减小 C．当合外力减小时，物体的速度方向与外力方向相反 D．当合外力不变时，物体的速度也一定不变 典例2 下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是( ) A．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 B．由可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比 C．由可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比 D．由可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出 巩固提升 巩固1 力F作用于甲物体（质量为m1）时产生的加速度为a1，此力作用于乙物体（质量为m2）时产生的加速度为a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的作用，则产生的加速度是（ ） A． B． C． D． 巩固2 固定的两滑杆上分别套有圆环A、B，两环上分别用细线悬吊着物体C、D，如图所示。当它们都沿滑杆向下滑动时，A的悬线始终张紧与杆垂直，B的悬线始终张紧沿竖直方向。以下判断正确的是（　　） A．A环做匀加速直线运动 B．B环做匀