第3节 牛顿第二定律-【初高中·衔接直通车】2024年初升高物理衔接直通车（通用版）

初高中衔接直通车·物理 (1)实验时先不挂钩码，反复调整垫木的左 (3)实验时改变所挂钩码 右位置，直到小车做匀速直线运动，这样做 的质量，分别测量出小车 的目的是 在不同外力作用下的加 (2)图乙为实验中打出的一条纸带的一部 速度。根据测得的多组 丙 分，从比较清晰的点迹起，在纸带上标出了 数据画出a-F关系图线，如图丙所示。 连续的5个计数点A、B、C、D、E,相邻两 此图像的AB段明显偏离直线，造成此现 个计数点之间都有4个点迹没有标出.测 象的主要原因可能是 (选填下列 出各计数点到A点之间的距离，如图乙所 选项的序号)。 示。已知电火花计时器接在频率为50Hz A.小车与平面轨道之间存在摩擦力 的交流电源两端，则此次实验中小车运动 B.平面轨道倾斜角度过大 的加速度的测量值a= m/s2(结 C.所挂钩码的总质量过大 果保留两位有效数字)。 D.小车的质量过大 第3节 牛顿第二定律 新课知识学习G⑧。 知识点一 牛顿第二定律 续表 1.文字表述：物体加速度的大小跟 作用在物体上的每个力都将独立 ,跟它的 ,加速 地产生各自的加速度，与物体是否 度的方向跟 独立性 受其他力的作用无关，合力的加速 2.公式： ,其中F为 度为这些加速度的矢量和 3.公式F=ma成立的条件：单位必须统一为 物体的加速度必须是对静止的或 知识点二 对牛顿第二定律的理解 相对性 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 只要物体所受合力不为0（无论合 因果性 力多么小)，物体就获得加速度，即 [典题例析] 力是产生加速度的原因 【例1】下列对牛顿第二定律及表达式F= 物体加速度的方向与物体所受力 矢量性 ma的理解，正确的是 () (或合力)的方向总是相同的 A.在牛顿第二定律公式F=kma中，比 由于a心F,则物体的加速度与物 例系数k的数值在任何情况下都等 瞬时性 体所受的力总是同时存在，同时变 于1 化，同时消失 B.合力方向、速度方向和加速度方向始终 同一性 F、m、a三者对应同一个物体 相同 78 第三篇快人一步：学习高中知识 C.由F=ma可知，物体受到的合外力与物体 【解析】 (1)对木箱受力分析如图所示。 的质量成正比，与物体的加速度成反比 D.物体的质量与所受的合外力、运动的加 速度无关 mg 【解析】在牛顿第二定律公式F=km@ 由牛顿第二定律得F-g=m@ 中，比例系数k的数值只有在各物理量均 取国际单位制单位的情况下才等于1，故 解得4=F-mmg-60-0.2×15×10 15 A错误；物体的速度方向与合外力以及加 2m/s2 速度方向均无关，故B错误；物体的受力 由运动学公式可得 与其质量无关，故C错误：物体的质量由 v=at=2X3m/s=6m/s。 本身的性质决定，与物体的受力和加速度 (2)木箱在2s内的位移大小为 均无关，故D正确。 【答案】D r=7ar=2×2X2m=4m. 【答案】(1)6m/s(2)4m [对应训练] [对应训练] 1.(多选)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() 2.如图所示，一个物体从 A.由F=ma可知，物体所受的合外力与物 斜面的顶端由静止开 体的质量成正比，与物体的加速度成反比 始下滑，倾角0=30°， 且由m-可知，物体的质量与其所受的合 斜面始终静止不动，重力加速度 g=10m/s2。 外力成正比，与其运动的加速度成反比 (1)若斜面光滑，物体下滑过程的加速度有 C由a=E可知，物体的加速度与其所受 多大？ m (2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦 的合外力成正比，与其质量成反比 D由m=E可知，物体的质量可以酒过测 因数以-怎，物体下滑过程的加速度又是 多大？ 量它的加速度和它所受到的合外力而 求出 [典题例析] 【例2】如图所示，质量 m=15kg的木箱静止 在水平地面上，木箱与地面间的动摩擦因 数4=0.2。现用F=60N的水平恒力向 右拉动木箱(g取10m/s),求： ▣ 酿微信扫码 (1)3s时木箱的速度大小； ◆错题一键拍 ◆基础大巩固 (2)木箱在2s内的位移大小。 ◆知识抢先学 79 初高中衔接直通车·物理 课时达标演练C3。 一、单项选择题 A司 B.3倍 C.12倍 D.12 1.在光滑水平面上，一个质量为m的物体， 受到的水平拉力为F。物体由静止开始做 4.如图所示，质量为2kg的 匀加速直线运动，经过时间，物体的位移 物块沿水平地面向左运 动，水平向右的恒力F的大小为10N,物 为s,速度为v,则 块与地面间的动摩擦因数为0.2，g取 A.由公式a=可知，加速度a由速度的 10m/s2。取水平向左为正方向，则物块的 变化量和时间决定 加速度为 B.由公式a=F可知，加速度a由物体受 A.-7 m/s" B.3 m/s2 m C.-3m/s2 D.5 m/s2 到的合力和物体的质量决定 5.如图所示，质量分别为2m和3m的两个小 C由公式a一艺可知，加速度a由物体的 球置于光滑水平面上，且固定在劲度系数 为k的轻质弹簧的两端。现在质量为2m 速度和位移决定 的小球上沿弹簧轴线方向施加大小为F D.由公式a=可知，加速度a由物体的 的水平拉力，使两球一起做匀加速直线运 位移和时间决定 动，则此时弹簧的伸长量为 3m 2m 2.如图所示，一辆装满石块的货车在平直道 OMO n 路上加速行驶，货箱中石块B周围与它接 触的物体对其作用力的合力为F,F的方 A.5k C D. 向可能是图中的 6.质量为m的物体，在合外力F作用下产生 的加速度大小为a;将物体的质量变为 3m、合外力变为3F,此时产生的加速度大 ⑥ 小为 B.a C.3a D.9a 7.如图所示，一个质量为50kg的沙发静止 在水平地面上，甲、乙两人同时从背面和侧 面分别用F,=120N、F2=160N的力推 D 沙发，F与F2相互垂直，且平行于地面。 3.质量不同的甲、乙两辆实验小车，在相同的 沙发与地面间的动摩擦因数以=0.3。设 合外力的作用下，甲车产生的加速度为 最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速 2m/s2,乙车产生的加速度为6m/s2,则甲 度g取10m/s。下列说法正确的是 车的质量是乙车的 80 第三篇快人一步：学习高中知识 9.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma 中，有关比例系数k的说法，正确的是 ( A.k的数值由F、m、a的数值决定 B.k的数值由F、m、a的单位决定 A.沙发不会被推动 C.在国际单位制中k=1 B.沙发将沿着F的方向移动，加速度为 D.任何情况下k都等于1 0.6m/s 10.关于速度、加速度、合力的关系，下列说法 C.沙发将沿着F2的方向移动，加速度为 正确的是 () 0.2m/s2 A.原来静止在光滑水平面上的物体，受 D.沙发的加速度大小为1m/s2 到水平推力的瞬间，物体立刻获得加 二、多项选择题 速度 8.力F,单独作用在物体A上时产生的加速 B.加速度的方向与合力的方向总是一致 度a1的大小为10m/s2,力F,单独作用在 的，但与速度的方向可能相同，也可能 物体A上时产生的加速度a2的大小为 不同 4m's,那么，力F,和F2同时作用在物体 C.在初速度为0的匀加速直线运动中， A上时产生的加速度a的大小可能是 速度、加速度与合力的方向总是一 A.5 m/s B.2 m./s2 致的 C.8 m/s2 D.6 m/s2 D.合力变小，物体的速度一定变小 第4节 力学单位制 新课知识学习GD 知识点一基本单位 知识点二国际单位制 1.基本单位 1.国际单位制：国际计量委员会在1960年的 (1)定义：选定几个物理量的单位，就能够 第11届国际计量大会上制定了一种国际 利用 ,这些被 通用的、包括一切计量领域的单位制，简称 选定的物理量叫作 ,它们的单位 叫作 2.国际单位制的基本单位 (2)力学中的基本量：长度、 和时 间。它们的单位分别是 物理量的名称 单位名称 单位符号 2.导出单位：由基本量 长度 推导出来的其他物理量的单位。 质量 3.单位制：由 一起组成单 位制。 时间 81参考答案 (⑤)在作图时，由a-Ms图像转化为aM 图 根据牛顿第二定律得 mgsin 0-F=maz 像，使图线由曲线转化为直线，称为化曲为直法。 F、=ngcos0,F,=uFN 答案(1)平衡摩擦力法(2)控制变量法 联立解得a,=gsin0-gcos0=2.5m/s2。 (3)近似法(4)图像法(5)化曲为直法 答案(1)5m/s(2)2.5m/s 9.解析(1)将平面轨道的右端垫起，让小车重力 课时达标演练 沿斜面方向的分力与摩擦阻力平衡，所以这样做 1.B加速度a由物体受到的合力和物体的质量共 的目的是平衡摩擦力。 同决定，而与速度、位移、时间均无关，故B正确， (2)由逐差法可知 A、C、D错误。 a=xg-21.60-8.79-8.79)X10m≈ 2.B石块具有水平向右的加速度，所受重力方向 △T 4×(0.1s) 竖直向下，则箱中石块B周国与它接触的物体对 1.0m/s2. 其作用力的合力方向为斜向右上方，故选B。 (3)设小车质量为M,钩码质量为m,在实验中认 3.B根据牛顿第二定律F=ma,对甲有Fe= 为小车受到的合力F等于钩码的重力mg,实际 mpap,对乙有F2=mza2,由于两小车所受合 上，小车受到的合力小于钩码的重力，当M>m 时，a-F图像为直线，当不满足M>m时，便有 外力相同，所以m甲a甲=m2a2,即mr=a之 m七ap a-F图像的斜率逐渐变小，选项C正确。 6m/s=3,故B正确，A、CD错误。 答案(1)平衡摩擦力(2)1.0(3)C 2 mis 4.A取水平向左为正方向，对物块，由牛顿第二定 第3节牛顿第二定律 律有一F一mg=ma,代入数据解得a= 新课知识学习 一7m/s2,故A正确。 知识点一 5C对整体，由牛顿第二定律可得a=品对质量 1.它受到的作用力成正比质量成反比作用力 为3m的小球，由牛顿第二定律可得F睡=3a 的方向相同 2.F=ma物体所受的合力 k,解得x-阳故C正痛， 3.国际单位制中相应的单位 6.B质量为m的物体，在合外力F作用下产生的 对应训练 加速度大小为a,根据牛顿第二定律有F=ma,将 1.CD物体所受合外力与物体的质量和加速度无 物体的质量变为3m、合外力变为3F,此时产生的 关，故A错误：物体的质量由本身性质决定，与合 加速度大小为4=E=a,故选B。 外力与加速度无关，故B错误；根据牛顿第二定 3m 律4=E可知，物体的加速度与合外力成正比，与 7.D由二力合成可知，两力的合力大小为F √F,+F7=200N,而f=F=mg=0.3× 共质量成反比，故C正璃：由m=日可知：物体质 500N=150N,有F>F,则沙发要做匀加速直 线运动，由牛顿第二定律有F一fn.=ma,可得 量可以通过测量它的加速度和它所受合外力而 a=1ms2,故D项正确。 求得，故D正确。 8.CD设物体A的质量为m,根据牛顿第二定律有 2.解析(1)对物体受力分析，建立坐标如图 F1=ma1=10m,F2=ma2=4m,当力F1和F 同时作用在物体A上时，合力的范围为6m≤ R,≤1m,别加逢度的范国为6m长a后< 14m/s,故C、D正确，A、B错误. 根据牛顿第二定律 9.BC物理公式在确定物理量之间的数量关系的 得mgsin 0=ma1 同时也确定了物理量的单位关系。在F=kn 中，只有m的单位取kg,a的单位取m/s”,F的单 a=gsin 0=10xm/s=5 m/s. 位取N时，k才等于1，即在国际单位制中k=1, (2)对物体受力分析建立坐标如图 故B、C正确。 10.ABC由牛顿第二定律可知A、B正确；初速度 为0的匀加速直线运动中，u,a、F三者的方向相 同，故C正确：合力变小，加速度变小，但速度是 变大还是变小取决于加速度与速度的方向关 系，D错误。 117