4.3 牛顿第二定律 导学案 -2025～2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 第3节 牛顿第二定律 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。加速度的方向跟作用力的方向相同。 2、表达式为 F=kma。 对牛顿第二定律的理解 （1）瞬时性：根据牛顿第二定律，对于质量确定的物体而言，其加速度的大小和方向完全由物体受到的合力的大小和方向所决定。加速度和物体所受的合力是瞬时对应关系，即同时产生、同时变化、同时消失，保持 关系。 （2）矢量性：F=ma是一个矢量式，力和加速度都是矢量，物体的加速度的方向由物体所受 的方向决定。已知F合的方向，可推知a的方向，反之亦然。 （3）同体性：a=中各量都是属于同一物体的，即研究对象的统一性。 （4）独立性：F产生的a是物体的合加速度，x方向的合力产生x方向的加速度，y方向的合力产生y方向的加速度，牛顿第二定律的分量式为 。 例题1、（多选）对牛顿第二定律的理解正确的是（　　） A．由F＝ma可知，F与a成正比，m与a成反比 B．牛顿第二定律说明当物体有加速度时，物体才受到外力的作用 C．加速度的方向总跟合外力的方向一致 D．当外力停止作用时，加速度随之消失 【练习1】由牛顿第二定律表达式F=ma可知（ ） A．质量m与合外力F成正比，与加速度a成反比 B．合外力F与质量m和加速度a都成正比 C．物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致 D．物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比，跟它的质量m成反比 牛顿第二定律的瞬时性 （1）刚性绳（或接触面）——不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断（或脱离）后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。 （2）弹簧（或橡皮绳）——两端同时连接（或附着）有物体的弹簧（或橡皮绳），特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，其弹力的大小往往可以看成保持不变。 例题2、如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时，Ⅰ中拉力大小为T1，Ⅱ中拉力大小为T2。当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间，球的加速度a应是 A．若剪断Ⅰ，则a=g，竖直向下 B．若剪断Ⅱ，则，方向水平向左 C．若剪断Ⅰ，则，方向沿Ⅰ的延长线 D．若剪断Ⅱ，则a=g，竖直向上牛顿第二定律的简单应用 例题3、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37°角，小球和车厢相对静止，球的质量为1kg．（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） （1）求车厢运动的加速度，并说明车厢的运动情况． （2）求悬线对球的拉力． 【练习3】如图2所示，质量为4kg的物体静止于水平面上，现用大小为40N、与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） （1）若水平面光滑，物体的加速度是多大？2s末的速度多大？ （2）若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度大小是多大？5s内的位移多大？ 综合练习 1．下列说法中正确的是（ ） A．物体的速度越大，表明物体受到的合外力越大 B．物体的速度变化越大，表明物体受到的合外力越大 C．物体的速度变化越快，表明物体受到的合外力越大 D．由牛顿第二定律可得m=，所以物体的质量跟它受的合外力成正比，跟加速度成反比 2、牛顿运动定律适用于（ ） A．一切运动的物体 B．宏观物体远小于光速的运动 C．微观粒子稍小于光速的运动 D．宏观物体稍小于光速的运动 3、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用很小的力推很重的桌子时，却推不动，这是因为（ ） A．牛顿第二定律不适用于很重的物体 B．桌子加速度很小，肉眼观察不到 C．推力太小，速度增量也很小，眼睛观察不到 D．桌子所受合力为零，没有加速度 4、如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（ ） A．OA方向 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 5、如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为mA、mB，重力加速度为g，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为（ ） A．都等于 B．和0 C．和0 D．0和 6、（多选）力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为10m/s2，力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为4m/s2，那么，力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是（　　） A．5 m/s2 B．2 m/s2 C．8 m/s2 D．6 m/s2 7、如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是（　　） A．m B．ma C． D．m（g+a） 8.如图所示，带支架的平板小车沿水平面向左做直线运动，小球A用细线悬挂于支架前端，质量为m的物块B始终相对于小车静止地摆放在右端。B与小车平板间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，则此刻小车对物块B产生的作用力的大小和方向为(　　) A．mg，竖直向上 B．mg，斜向左上方 C．mgtan θ，水平向右 D．mg，斜向右上方 9.如图所示，A、B两物块的质量分别为m和M，把它们一起从光滑斜面的顶端由静止开始下滑；已知斜面的倾角为θ，斜面始终保持静止。则在此过程中物块B对物块A的压力为(　　) A．Mgsin θ B．Mgcos θ C．0 D．(M＋m)gsin θ 学科网（北京）股份有限公司 $$