2 知识衔接篇 专题4 运动和力的关系 第3讲 牛顿第二定律-【创新教程】2026年初升高物理衔接教材一本通

知识彳 第3讲 牛 高中知识衔痘 衔接点一牛顿第二定律及其表达式☑ 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=kma,k是比例系数，F是物 体所受的合力. 3.比例系数k的意义：F=kma中k的数值 由F、m、a三个物理量的单位共同决定， 若三量都取国际单位，则k=1,所以牛顿 第二定律的表达式可写成F=ma. 4.力的单位：牛顿，符号是N. 5.1N的物理意义：使质量为1kg的物体 产生1m/s2的加速度的力，称为1N,即 1N=1kg·m/s2. 6.牛顿第二定律的五个性质 (1)因果性：力是使物体产生加速度的原因 (2)矢量性：F=ma是一个矢量式，应用时 应先规定正方向. (3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系. (4)同一性：合力与加速度对应同一研究 对象 (5)独立性：作用于物体上的每一个力各自 产生加速度，F1=ma1,F2=ma2…而物 体的实际加速度则是每个加速度的矢 量和，合力和加速度在各个方向上的分 量也遵从牛顿第二定律，如F=max, F,=may. [例1]下列对牛顿第二定律的理解错误 的是 () A.在F=kma中，k的数值由F、m、a的 单位决定 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.当合外力为零时，加速度为零 衔接篇 第二部分 顿第二定律 [例2]关于牛顿第二定律，下列说法正确 的是 ) A.根据公式F=ma可知，物体所受的合 外力跟其运动的加速度成正比 B.根据m=卫可知，物体的质量与其运 动的加速度成反比 C根据m=君可知，物体的质量与其所 受合外力成正比 D.根据a=E可知，物体的加速度大小与 m 其所受合外力成正比 衔接点二。应用牛顿第二定律解题 1.解题的步骤 确定研 依据题意正确选取研究对象 究对象 对研究对象进行受力分析和运动分析， 分析 画出受力示意图和运动过程图 选取正方向，通常选加速度方向为正方 列方程 向，列牛顿第二定律方程 F、m、a用国际单位，解题过程要清楚， 解方程 写出方程式和相应的文字说明，必要时 对结果进行讨论 2.“求合力列方程”的两种方法 (1)合成法：首先确定研究对象，画出受力示意 图，当物体只受两个力作用时，利用平行四 边形定则在加速度方向上直接求出合力， 再列牛顿第二定律方程求解 (2)正交分解法：当物体受多个力作用时， 常用正交分解法沿加速度a的方向建 立坐标轴如x轴，则有 F:=ma ；有些 F.=0 题目可以通过分解加速度从而减少分 F:-max 解力甚至不分解力，即 F,=may >>>>>>》>83 衔接教材一本通 [例3]如图，物体在F=4N的水平拉力 作用下，以a=2m/s2的加速度沿光滑水 平面做匀加速直线运动.则物体的质 量为 A.2 kg B.4 kg C.6 kg D.8 kg [例4]中国新疆阿勒泰地区是人类滑雪 起源地之一.某质量为60kg的滑雪爱好 者，从雪道滑下过程中，当加速度的大小 为2m/s2时，则该滑雪爱好者受到的合 力大小为 ( A.30N B.60N C.120N D.240N 情模里素角 如图所示是赛车，车 身结构一般采用碳 纤维等材料进行轻 量化设计，比一般小 汽车的质量小得多，你知道为什么要使 赛车具备质量小、动力大两个特点吗？ 智能衔痘孤练 [基础对点练] [知识点一]牛顿第二定律及其表达式 1.判断下列说法的正误（正确的画“/”，错 误的画“X”). (1)由F=ma可知，物体所受的合外力与物 体的质量成正比，与物体的加速度成 反比. ) (2)公式F=ma中，各量的单位可以任意 选取。 () (3)任何情况下，物体的加速度的方向始终 与它所受的合外力方向一致.() 84(〈《《<<< 物理 (4)物体的运动方向一定与它所受合外力 的方向一致. ) (5)使质量是1kg的物体产生1m/s2的加 速度的力叫作1N 2.对F=ma的理解正确的是 ( ) A.公式中的各个物理量的单位是任意的 B.公式中a的方向应与v速度的方向 一致 C.F的大小与m成正比 D.a的方向与F的方向一致 [知识点二]应用牛顿第二定律解题 3.(2026·黑龙江哈尔滨期中)牛顿第二定 律可表述为F=ma、质量m=1.0kg的 物体受到合力F=2.0N时，其加速度a 的大小及方向分别为 () A.2.0m/s2,与合力同向 B.2.0m/s2,与合力反向 C.0.5m/s2,与合力同向 D.0.5m/s2,与合力反向 4.在光滑水平面上，一个质量为4kg的物 体受到大小分别为2N、4N和5N的三 个水平面上的共点力作用静止，现在撤 去其中4N的力，其余力不变，则物体的 加速度大小为 A.1 m/s2 B.3 m/s2 C.5 m/s2 D.7 m/s2 5.(2025·山东枣庄学业考试)如图所示， 一物块静止在水平面上，其与水平面之 间的动摩擦因数为μ=0.1，物块的质量 为m=2kg,在F=8N的水平拉力作用 下物块开始运动，取重力加速度g= 10m/s2,则物块的加速度大小为( ) nnnmninmmnnnmnnmnnnmn A.0 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2 6.如图所示，国产大飞机C919在起飞时的 一段时间内正斜向上做加速直线运动， 此时它 ) 知识衔扌 A.只受重力作用 B.只受空气作用力 C.受重力和空气施加的浮力两个力作用 D.所受的合力一定不为零 7.(2026·辽宁大连期末)质量为1kg的物 体在光滑水平面内受两个水平力的作 用，物体的加速大小为8m/s2,其中一个 力的大小F=5N,则另一个力F2的大 小可能是 A.2N B.10N C.15N D.18N 8.(2026·湖南郴州期末)如 图所示，质量为4kg的物 体静止在水平面上，物体 53 与水平面间的动摩擦因数为0.5，给物体 施加大小为50N、与水平方向成53°角斜 向上的拉力F作用(g取10m/s2,sin53° =0.8,cos53°=0.6)，物体运动的加速 度为 A.1.25m/s2 B.7.5m/s2 C.10m/s2 D.12.5m/s2 9.小南同学想分析地铁在直线 运行时某阶段的运动情况. 地铁前进方向 他在一根细绳的下方绑一支 笔，细绳上方固定在地铁的 竖直扶手上.在某段过程中， 细绳偏离竖直方向的角度始 终为日.用手机拍摄当时情景照片如图 示，照片所在平面与地铁前进方向平行. 在该段过程中地铁的运动情况可能为 A.地铁做匀速直线运动 B.地铁向前做匀加速直线运动 C.地铁向前做匀减速直线运动 D.0角越大地铁的加速度越小 接篇 第二部分 [能力提升练] 10.(2025·山西太原学 业考试)如图为某游 乐场的一个滑梯.滑 梯面与水平面成37° 37 夹角，一小朋友以 2m/s2的加速度沿滑梯面加速滑下时， 滑梯面与小朋友接触面之间的动摩擦 因数为(g取10m/s2,sin37°=0.6， cos37°=0.8) ( A.0.3 B.0.4 C.0.5 D.0.6 11.(多选)(2026·山东 0 淄博期末)如图所示 空间站 飞船 是采用动力学方法测 量空间站质量的原理图，已知飞船质量 为4.0×103kg,其推进器的平均推力为 1.2×103N,在飞船与空间站对接后，推 进器工作5s内，测出飞船和空间站速 度变化是6.0×10-m/s,下列说法正 确的是 A.飞船的加速度大小为1.2×102m/s2 B.飞船的加速度大小为3.0×10-2m/s C.空间站的质量为9.6×103kg D.空间站的质量为9.6×104kg 12.(2026·江西上饶期末)在平坦的雪地 上用F=20N的水平拉力恰好可以拉 着满载而归的雪橇做匀速直线运动.已 知雪橇的总质量为m=100kg,重力加 速度大小g=10m/s2.求： (1)雪橇与雪地的动摩擦因数； (2)欲使雪橇以a=2m/s2的加速度做 匀加速直线运动，则施加的水平恒力F 为多大？ >>>>>>85第3讲牛顿第二定律 高中知识衔接 [例1][解析]在F=kma中，当质量的单位为kg、加 速度的单位为m/s2、合外力的单位为N,此时=1， 故A正确；在牛顿第二定律中，加速度与合外力之间 存在着因果关系，合外力是产生加速度的原因，且加 速度的方向与合外力的方向一致，当合外力为零时， 加速度也为零，故B错误，C和D正确. [答案]B [例2][解析]力是产生加速度的原因，故不能说物 体所受的合外力跟其运动的加速度成正比，故A错 误；质量是物体的固有属性，物体的质量与其运动的 加速度和所受合外力无关，故B,C错误；口一二是加速 度的决定式，物体的加速度大小与其所受合外力成正 比，与物体质量成反比，故D正确 [答案]D [创3】[解析]报搭牛领第二定律a-无可知m=号kg m =2kg. [答案]A [例4幻[解析]根据牛顿第二定律，令物体所受合力 为F,质量为m,加速度为a,根据牛顿第二定律有F =ma,解得F=120N. [答案]C 情境模型素养 提示：赛车的质量小，动力大可以使赛车提速非常快 (加速度大)， 智能衔接训练 1.(1)×(2)×(3)/(4)×(5)/ 2.D[在F=ma中，质量的单位应是kg,加速度的单位 是m/s2,力的单位为N,A错误；F的大小与m没有 关系，C错误；a的方向与作用力的方向一致，B错误， D正确.门 3A[根据牛顿第二定律可知F=mm,故a=E=2,0, m 1.0 m/s2 =2.0m/s2,由其失量性可知，加速度方向与合力方向 同向，故A正确，B、C、D错误.门 4.A[物体初始静止，说明原三力合力为零.撤去4N 的力后，剩余2N和5N的合力与原4N的力等大反 向，即合力大小为4N.根据牛顿第二定律，加速度为 a=F金=4 m=4m/s2=1m/s3.] 5.C[对物体列牛顿第二定律方程，则有F一mg= ma,可解得a=3m/s2.] 6.D[客机升空是利用了机翼上方空气流速快、压强 小，机翼下方空气流速慢、压强大，从而产生向上的升 力，同时客机还受到重力和空气施加的浮力，故A、B、 C错误，因飞机正斜向上做加速直线运动，所受的合 力一定不为零，故D正确.] 7.B[根据牛顿第二定律F=ma,代入题中数据，解得 二力合力大小为F=8N,当两力在同一直线上时，合 力有最大和最小值，当合力为8N时，F2的最小值为 3N,最大值为13N,所以F2的大小范围为3N≤F2 ≤13N.] 8.B[施加拉力后，对物体进行分析有Fcos53°一uN= ma,N+Fsin53°=mg, 解得N=0,a=7.5m/s2.] 参考答案 9.C[如图所示，笔所受合力方向水平向左； 地铁前进方向 mg 如图所示，笔向前做匀减速直线运动，故地铁向前做 匀减速直线运动，A、B错误，C正确； 由牛顿第二定律，有mgtan0=ma,解得a=gtan0,0 越大，a越大，地铁的加速度越大，D错误.] 10.C[对小朋友受力分析如图 所示 根据牛顿第二定律可得 mngsin37°-mgcos37° =ma, 37 m 解得4=0.5.] 1.AD[由加魂度定义式a=岩解得a=12X10-2m/, 故A正确，B错误； 根据牛顿第二定律F=(m飞船十m空间站)a,解得 m空间站=9.6×104kg,故C错误，D正确.门 12.解析：(1)对雪橇进行受力分析，如图 所示 当F=20N时，雪橇做匀速直线运动， 根据平衡条件有F=f,FN=mg, 其中f=FN, 联立解得u=0.02. (2)对雪橇受力分析，如图所示 则有FN1=mg,F1一f1=ma, 其中fi=FN, 解得F1=220N. 答案：(1)0.02(2)220N 第4讲 力学单位制 高中知识衔接 [例1][解析]力学的基本单位有三个，即：长度的单 位、时间的单位和质量的单位，故B正确，A、C、D 错误. [答案]B [例2][解析]国际单位制选定的三个力学基本物理 量是长度、质量与时间，测量长度可以使用米尺，测量 质量可以使用天平，测量时间可以使用停表，即测量 国际单位制选定的三个力学基本物理量可使用的一 组仪器是米尺、天平、停表. [答案]A [例3][解析]各国均有不同的单位制，国际单位制 是世界各国统一使用的一种通用的单位制，国际单位 制是为了方便交流而采用的一种单位制；故A、B正 确，不符合题意；国际单位制是一种基本的单位制，只 要在物理运算中各物理量均采用国际单位制中的单 位，则最后得出的结果的单位必然是国际单位制中的 单位；故C正确，不符合题意；国际单位制中力学的基 本单位对应的物理量是长度、时间和质量；故D错误， 符合题意. [答案]D >>>>>>>>119