4.5牛顿运动定律的应用(第1课时 牛顿第二定律的理解) 导学案 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册
牛顿运动定律的应用
(课时1牛顿第二定律的理解)
牛顿第二定律的理解
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:F=ma。
3.“五个”性质
题型一 牛顿第二定律的理解
【例1】三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上,它们与桌面间的动摩擦因数都相同.现用大小相同的外力F沿图所示方向分别作用在1和2上,用的外力沿水平方向作用在3上,使三者都做加速运动.令a1、a2、a3分别代表物块1、2、3的加速度,则( )
A.a1=a2=a3 B.a1=a2,a2>a3
C.a1>a3>a2 D.a1>a2>a3
【例2】如图所示,小车质量为M,光滑小球P的质量为m,绳质量不计,水平地面光滑,要使小球P随车一起匀加速运动,则施于小车的水平作用力F是(θ已知)( )
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A.mgtan θ B.(M+m)gtan θ
C.(M+m)gcot θ D.(M+m)gsin θ
【变式2-1】如图所示,在光滑地面上,以水平恒力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动.小车质量是M,木块质量是m,加速度大小是a,木块和小车之间的动摩擦因数是μ.则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是( )
A.μmg B.
C.μ(M+m)g D.ma
【变式2-2】如图所示,质量分别为m1和m2的物块A、B,用劲度系数为k的轻弹簧相连.当用力F沿倾角为θ的固定光滑斜面向上拉两物块,使之共同加速运动时,弹簧的伸长量为多少?
【变式2-3】如图:,滑轮质量和摩擦不计,则当将两物体由静止释放后,弹簧秤的读数是多少?
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【例3】如图所示,A、B球的质量相等,弹簧的质量不计,倾角为θ的斜面光滑,系统静止时,弹簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确的是( )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为gsin θ
B.B球的受力情况未变,瞬时加速度为零
C.A球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为2gsin θ
D.弹簧有收缩的趋势,B球的瞬时加速度向上,A球的瞬时加速度向下,瞬时加速度都不为零
【变式3-1】如图所示,质量分别为m、2m的小球A、B,由轻质弹簧相连后再用细线悬挂在电梯内,已知电梯正在竖直向上做匀加速直线运动,细线中的拉力为F,此时突然剪断细线。在线断的瞬间,弹簧的弹力的大小和小球A的加速度的大小分别为( )
C.,
+g D.
,
+g
【变式3-2】如图所示,质量为m=1 kg的小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ=45°角的不可伸长的轻绳一端相连,此时小球处于静止平衡状态,当剪断轻绳的瞬间,取g=10 m/s2,此时轻弹簧的弹力大小为________;小球的加速度大小为________.
【例4】某种自动扶梯,无人乘行时运转很慢,当有人站上去后会先慢慢加速。如下图所示,有一顾客乘这种扶梯下楼。在电梯加速向下运行的过程中,她所受力的示意图是( )
A. B.
C.
D.
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