江苏省桃州中学高考物理一轮复习 4.2 牛顿第二定律导

高考物理一轮复习知识点：牛顿第二定律及应用
物体减速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成正比，且与物体质量的倒数成正比，下面是查字典物理网小编为大家整理的2021年高考物理一轮温习知识点：牛顿第二定律及运用，希望对同窗们有所协助。

牛顿第二定律定义：物体减速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成正比，减速度的方向跟作用力的方向相反。

公式：F=kmak是比例系数，F指的是物体所受的合力。

力的单位牛顿年第二定律的数学表达式：F=ma
力的单位：千克米每二次方秒。

力学单位制基本量：被选定的、可以应用物理量之间的关系推导出其他物理量的物理量。

基本单位：基本量的单位。

导出单位：由基本量依据物理关系推导出来的其它物理量的单位。

单位制：由基本单位和导出单位组成。

国际单位制(SI)：1960年第11届国际计量大会制定的一种国际通用的、包括一切计量范围的单位制。

以上内容是查字典物理网小编为大家带来了2021年高考物理一轮温习知识点：牛顿第二定律及运用，希望大家可以注重高考物理温习，这样才干提高温习效率，从而在考试中轻松取得好效果。

第三章牛顿运动定律1.从近几年的高考考点分布知道，本章主要考察考生能否准确理解牛顿运动定律的意义，能否熟练应用牛顿第二定律、牛顿第三定律与受力分析解决运动与力的问题；理解超重与失重现象，掌握牛顿第二定律的验证方法与原理．2．高考命题中有关本章内容的题型有选择题、计算题．高考试题往往综合牛顿运动定律与运动学规律进展考察，考题中注重及电场、磁场的渗透，并常常及生活、科技、工农业生产等实际问题相联系．3．本章是中学物理的根本规律与核心知识，在整个物理学中占有非常重要的地位，仍将为高考命题的重点与热点，考察与要求的程度往往层次较高.1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质.2.应用牛顿第二定律解决瞬时问题与两类动力学问题．1．内容：物体加速度的大小跟它所受到的作用力成正比，跟它的质量成反比．加速度的方向及作用力的方向一样．2．表达式：F＝ma，F及a具有瞬时对应关系．3．力学单位制(1)单位制由根本单位与导出单位共同组成．(2)力学单位制中的根本单位有质量(kg)、长度(m)与时间(s)．(3)导出单位有N、m/s、m/s2等．考点一用牛顿第二定律分析瞬时加速度★重点归纳★1.分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是明确该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度，此类问题应注意以下几种模型：2.(1)物体的受力情况与运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进展受力分析与运动分析．(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变．★典型案例★〔多项选择〕如下图，光滑水平面上放置着四个一样的木块，其中木块B 及C 之间用一轻弹簧相连，轻弹簧始终在弹性限度内。

现用水平拉力F 拉B 木块，使四个木块以一样的加速度一起加速运动，那么以下说法正确的选项是 ： 〔 〕A.一起加速过程中，D 所受到的静摩擦力大小为4F B.一起加速过程中,C 木块受到四个力的作用C.一起加速过程中,A 、D 木块所受摩擦力大小与方向一样 F 撤去瞬间，A 、D 木块所受静摩擦力的大小与方向都不变【答案】AC【解析】【名师点睛】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律求出加速度，再对A 、D ，根据牛顿第二定律求出摩擦力；根据撤去F 的瞬间，各力的变化情况确定选项。

2013届桃州中学高三物理导学案第四章 牛顿运动定律【课 题】§4.3 牛顿第二定律（2）【学习目标】1、进一步加深对牛顿定律的理解2、会运用牛顿第二定律处理连接体和超、失重问题【知识要点】一、超重与失重(1)当出现超重、失重时，物体的重力并没变化．(2)物体处于超重状态还是失重状态，只取决于加速度方向向上还是向下，而与速度无关．(3)物体超重或失重的大小是ma.(4)当物体处于完全失重状态时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力，液柱不再产生向下的压强等．二、瞬时加速度问题分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的瞬时作用力．1．中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型，具有以下几个特性：(1)轻：其质量和重力均可视为等于零，且一根绳(或线)中各点的张力大小相等．(2)不可伸长：即无论绳子受力多大，绳子的长度不变，由此特点可知，绳子中的张力可以突变．2．中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型，具有以下几个特性：(1)轻：其质量和重力均可视为等于零，同一弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等．(2)弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力．(3)由于弹簧和橡皮绳受力时，要恢复形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变．【典型例题】一、超重与失重【例1】 (2010·浙江理综·14)如图3所示，A 、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )A ．在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B ．上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C ．下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D ．在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力二、连接体问题【例2】 如图所示，物体M 和m 紧靠着置于动摩擦因数为μ的斜面上，斜面倾角为α，现施一沿斜面向上的力F 作用于M ，M 、m 共同沿斜面向上作加速运动，求它们之间相互作用力的大小．二、瞬时加速度问题【例3】 (2010·全国Ⅰ·15)如图4所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g.则有( )A ．a 1＝0，a 2＝gB ．a 1＝g ，a 2＝gC ．a 1＝0，a 2＝m ＋M M gD ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M Mg 【例4】 (2011·宿迁模拟)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝1 kg 的小球，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，如图5所示．此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g ＝10 m /s 2.求：(1)此时轻弹簧的弹力大小；(2)小球的加速度大小和方向；(3)在剪断弹簧的瞬间小球的加速度大小．【反馈训练】1.下列实例属于超重现象的是( )A.汽车驶过拱形桥顶端B.荡秋千的小孩通过最低点C.跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动D.火箭点火后加速升空2. 如图6甲所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上，L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L 2水平拉直，物体处于平衡状态．求解下列问题：(1)现将线L 2剪断，求剪断L 2的瞬间物体的加速度．(2)若将图甲中的细线L 1换成长度相同，质量不计的轻弹簧，如图乙所示，其他条件不变，求剪断L2的瞬间物体的加速度．【能力训练】1．跳水运动员从10 m 跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有( )A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C ．上升过程和下落过程均处于超重状态D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态2．在完全失重的状态下，下列物理仪器还能使用的是( )A.天平B.水银气压计C.电流表D.弹簧测力计3.（2012广东卷）图是滑道压力测试的示意图，光滑圆弧轨道与光滑斜面相切，滑道底部B 处安装一个压力传感器，其示数N 表示该处所受压力的大小，某滑块从斜面上不同高度h 处由静止下滑，通过B 是，下列表述正确的有A .N 小于滑块重力B .N 大于滑块重力C .N 越大表明h 越大D .N 越大表明h 越小4．如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落．在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )A ．小球刚接触弹簧瞬间速度最大B ．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D ．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先增大后减小5．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg ，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图7所示．在这段时间内下列说法中正确的是( )A ．晓敏同学所受的重力变小了B ．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C ．电梯一定在竖直向下运动D ．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下6．如图8所示，在光滑的水平面上，质量分别为m 1和m 2的木块A 和B 之间用轻弹簧相连，在拉力F 作用下，以加速度a 做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度为a 1和a 2，则( )A ．a1＝a 2＝0B ．a 1＝a ，a 2＝0C ．a 1＝m 1m 1＋m 2a ，a 2＝m 2m 1＋m 2aD ．a 1＝a ，a 2＝－m 1m 2a 7．图9是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是( )A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力8．(2011·长春期末)在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动，传感器的屏幕上显示出其受到的压力与时间的关系图象如图10所示，则( )A.电梯在启动阶段约经历了2.5秒的加速上升过程B.电梯在启动阶段约经历了4秒的加速上升过程C.电梯的最大加速度约为6.7 m/s2D.电梯的最大加速度约为16.7 m/s29．(2009·广东·8)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图11所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )10.一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上．他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计，其示数为40 N，如图16所示，该重物的质量为5 kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10 m/s2)11．如图17甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定，下端悬空．为了研究学生沿杆的下滑情况，在杆顶部装有一拉力传感器，可显示杆顶端所受拉力的大小．现有一学生(可视为质点)从上端由静止开始滑下，5 s末滑到杆底时的速度恰好为零．以学生开始下滑时刻为计时起点，传感器显示的拉力随时间变化的情况如图乙所示，g取10 m/s2.求：(1)该学生下滑过程中的最大速率；(2)滑杆的长度．例题答案：例1 A [对于A 、B 整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升过程还是下降过程．A 对B 均无压力，只有A 项正确．][规范思维] 物体处于超重和失重状态，仅取决于加速度，而与速度无关．本题中若物体斜向上抛出、水平抛出、斜向下抛出，A 对B 的压力都为零．例2.例3 C [木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg .木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg .由平衡条件和牛顿第二定律可得a 1＝0，a 2＝m ＋M Mg .] [规范思维] 解本题的关键是分析清楚木板抽出前、后的受力情况，然后由F 合＝ma 求解a .注意弹簧弹力不能瞬间发生变化，因为弹簧弹力与形变紧密联系，在瞬间形变可认为不变．例4 (1)10 N (2)8 m/s 2，向左 (3)0解析 (1)小球在绳没有断时，水平面对小球的弹力为零，球受到绳的拉力F T 、自身重力G 与弹簧的弹力F 作用而处于平衡状态，依据平衡条件得竖直方向有：F T cos θ＝mg水平方向有：F T sin θ＝F解得弹簧的弹力为F ＝mg tan θ＝10 N剪断轻绳瞬间弹簧弹力不变，仍为10 N(2)剪断绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力平衡重力F N ＝mg水平方向上由牛顿第二定律得小球的加速度为a ＝F －μF N m＝8 m/s 2，方向向左． (3)当剪断弹簧的瞬间，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度为0.[规范思维] 利用牛顿第二定律求瞬时加速度时，关键是分析此时物体的受力情况，同时注意细绳和弹簧的区别：在其它力变化时，弹簧的弹力不会在瞬间发生变化，而细绳的拉力可以在瞬间发生突变．反馈训练答案：1．BD [当加速度向上时，物体处于超重状态；加速度向下时，物体处于失重状态．在汽车驶过拱形桥顶端时，向心加速度向下，失重；荡秋千的小孩通过最低点时，向心加速度向上，超重；跳水运动员离开跳板向上运动时，完全失重；火箭点火加速升空，加速度向上，超重．]2．(1)a ＝g sin θ，垂直L 1斜向下方(2)a ＝g tan θ，水平向右解析 (1)当线L 2被剪断的瞬间，因细线L 2对球的弹力突然消失，而引起L 1上的张力发生突变，使物体的受力情况改变，瞬时加速度沿垂直L 1的方向斜向下方，为a ＝g sin θ.(2)当线L 2被剪断时，细线L 2对球的弹力突然消失，而弹簧的形变还来不及变化(变化要有一个过程，不能突变)，因而弹簧的弹力不变，它与重力的合力与细线L 2对球的弹力是一对平衡力，等值反向，所以线L 2剪断时的瞬时加速度为a ＝g tan θ，方向水平向右．能力训练答案 ：1．D [跳水运动员在空中时无论是上升还是下降，加速度方向均向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重，故选D.]2．CD3. 答案：BC4．C [小球的加速度大小决定于小球受到的合外力．从接触弹簧到到达最低点，弹力从零开始逐渐增大，所以合力先减小后增大，因此加速度先减小后增大．当合力与速度同向时小球速度增大，所以当小球所受弹力和重力大小相等时速度最大．]5．D6．D [首先研究整体，求出拉力F 的大小F ＝(m 1＋m 2)a .突然撤去F ，以A 为研究对象，由于弹簧在短时间内弹力不会发生突变，所以A 物体受力不变，其加速度a 1＝a .以B 为研究对象，在没有撤去F 时有：F －F ′＝m 2a ，而F ＝(m 1＋m 2)a ，所以F ′＝m 1a ，撤去F 则有－F ′＝m 2a 2，所以a 2＝－m 1m 2a .]7．C [加速上升或减速下降，加速度均是向上，处于超重状态；加速下降或减速上升，加速度均是向下，处于失重状态，由此知选项C 正确．]8．BC [由图可知，在0～4 s 内台秤对物体的支持力大于物体的重力，所以0～4 s 内物体一直加速上升．由图线知，物体的重力为30 N ，即质量约为3 kg ，台秤对物体的最大作用力为50 N ，物体所受的最大合力为20 N ，所以物体的最大加速度约为6.7 m/s 2.]9．AD [在t 0～t 1时间段内，人失重，应向上减速或向下加速，B 、C 错；t 1～t 2时间段内，人匀速或静止，t 2～t 3时间段内，人超重，应向上加速或向下减速，A 、D 都有可能对．] 10．400 N解析 以重物为研究对象，重物受向下的重力mg ，向上的弹簧拉力F ，重物随升降机一起以加速度a 向上运动，由于重物的重力mg 大于弹簧测力计的示数，因此可知升降机的加速度方向应向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律有mg －F ＝ma所以a ＝mg －F m ＝50－405m/s 2＝2 m/s 2. 再以人为研究对象，人受到重力Mg ，底板的支持力F N ，由牛顿第二定律有Mg －F N ＝Ma 得F N ＝Mg －Ma ＝50×(10－2) N ＝400 N由牛顿第三定律知，人对升降机底板的压力大小为400 N ，方向竖直向下．11．(1)2.4 m/s (2)6.0 m解析 (1)根据图象可知0～1 s 内，人向下做匀加速运动，人对滑杆的作用力为380 N ，方向竖直向下，所以滑杆对人的作用力F 1的大小为380 N ，方向竖直向上．以人为研究对象，根据牛顿第二定律有mg －F 1＝ma 1①5 s 后静止，m ＝G g ＝50010kg ＝50 kg 1 s 末人的速度为：v 1＝a 1t 1②根据图象可知1 s 末到5 s 末，人做匀减速运动，5 s 末速度为零，所以人1 s 末速度达到最大值．由①②代入数值解得：v 1＝2.4 m/s ，所以最大速率v m ＝2.4 m/s.(2)滑杆的长度等于人在滑杆加速运动和减速运动通过的位移之和．加速运动的位移x 1＝0＋v m 2t 1＝0＋2.42×1 m＝1.2 m 减速运动的位移x 2＝0＋v m 2t 2＝2.4＋02×4 m＝4.8 m 滑杆的总长度L ＝x 1＋x 2＝1.2 m ＋4.8 m ＝6.0 m。

基础课2 牛顿第二定律两类动力学问题知识排查知识点一牛顿第二定律单位制1.牛顿第二定律(1)内容物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。

加速度的方向与作用力方向相同。

(2)表达式：F＝ma。

(3)适用范围①只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。

②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

2.单位制(1)单位制由基本单位和导出单位一起组成了单位制。

(2)基本单位基本物理量的单位。

力学中的基本量有三个，它们分别是质量、长度和时间，它们的国际单位分别是kg、m和s。

(3)导出单位由基本单位根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

知识点二两类动力学问题1.动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。

第二类：已知运动情况求物体的受力情况。

2.解决两类基本问题的方法以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如图：小题速练1.思考判断(1)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力，当力刚作用瞬间，物体立即获得加速度。

( )(2)物体所受合外力越大，速度越大。

( )(3)物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。

( )(4)物体的加速度大小不变一定受恒力作用。

( )(5)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。

( )(6)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。

( )答案(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×(6)×2.[人教版必修1P78第1题改编]由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可能使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为( )A.牛顿第二定律不适用于静止的物体B.桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到C.推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值D.桌子所受的合力为零，加速度为零答案 D3.[人教版必修1P78第5题]水平路面上质量为30 kg的手推车，在受到60 N的水平推力时做加速度为1.5 m/s2的匀加速运动。

高考物理第一轮复习：应用牛顿第二定律的常用方法
不合适，会给解题带来很大的麻烦.如何快速准确的建立坐标系，要依据题目的具体情景而定.正交分解的最终目的是为了合成.
4.用正交分解法求解牛顿定律问题的一般步骤
①受力分析，画出受力图，建立直角坐标系，确定正方向;②把各个力向x轴、y轴上投影;③分别在x轴和y轴上求各分力的代数和Fx、Fy;④沿两个坐标轴列方程Fx=max，Fy=may.如果加速度恰好沿某一个坐标轴，则在另一个坐标轴上列出的是平衡方程.
2019年高考物理第一轮复习：应用牛顿第二定律的常用方法已经呈现在各位考生面前，希望同学们认真阅读学习，更多精彩尽在高考频道!。

第二讲牛顿第二定律➢知识梳理一、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：F＝kma，当F、m、a单位采用国际单位制时k＝1，F＝ma。

3.适用范围①牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。

②牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。

二、单位制、基本单位、导出单位1.单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制。

①基本量：只要选定几个物理量的单位，就能够利用物理公式推导出其他物理量的单位，这些被选定的物理量叫做基本量。

②基本单位：基本量的单位。

力学中的基本量有三个，它们是质量、时间、长度，它们的单位千克、秒、米就是基本单位。

③导出单位：由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。

2.国际单位制的基本单位➢知识训练考点一、牛第二定律的理解1.牛顿第二定律的五个性质(1)矢量性：加速度方向与合力的方向相同，表达式是矢量式。

(2)独立性：作用在物体上的每一个力都可以产生一个加速度，物体的加速度是所有力产生的加速度的矢量和。

(3)因果性：F 是产生a 的原因。

(4)同体性：F 、a 、m 必须针对同一个物体或系统(5)瞬时性：加速度与合力F 是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失。

2.合力、加速度、速度的关系(1)物体的加速度由所受合力决定，与速度无必然联系。

(2)合力与速度夹角为锐角时，物体加速；合力与速度夹角为钝角时，物体减速。

(3)a ＝Δv Δt 是加速度的定义式，a 与v 、Δv 、Δt 无直接关系；a ＝Fm 是加速度的决定式。

例1、有关运动与相互作用的关系，下列说法正确的是( ) A ．一个物体速度向东，则其受合力一定向东 B ．一个物体速度越大，则其受合力一定越大 C ．一个物体受合力为0，则其速度一定为0 D ．一个物体受合力越大，则其速度变化一定越快 【答案】D【解析】如果物体向东减速运动，则其所受合力向西，A 错误；如果物体以很高的速度做匀速运动，则其所受合力为零，B 、C 错误；一个物体受合力越大，根据牛顿第二定律可知，其加速度越大，即速度变化就越快，D 正确。

取夺市安慰阳光实验学校专题8 牛顿第二定律及应用知识一牛顿第二定律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：F＝ma.3．适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系．(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况．4．对牛顿第二定律的理解加速度由物体质量和所受合外力决定，与速度大小没有必然联系．知识二牛顿第二定律的应用一、瞬时问题1．牛顿第二定律的表达式为：F合＝ma，加速度由物体所受合外力决定，加速度的方向与物体所受合外力的方向一致．当物体所受合外力发生突变时，加速度也随着发生突变，而物体运动的速度不能发生突变．2．轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别(1)轻绳和轻杆：剪断轻绳或轻杆断开后，原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条：当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变．二、超重和失重1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有向上的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有向下的加速度．3．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象．(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下．4．实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关．(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重．完全失重状态工作原理由重力作用效果决定的仪器，在完全失重的状态下会失效，如天平、单摆、水银气压计、密度计、连通器等．三、连接体问题1．连接体：两个或两个以上有一定相互作用的物体构成连接体．2．内力和外力：连接体内部各物体之间的相互作用力是内力；系统内的物体受到系统外的物体的作用力是外力．内力和外力的区分取决于所选择的研究对象．几种常见的连接体对点练习1.(多选)在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是( )A．在任何情况下都等于1B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的D．在国际单位制中，k的数值等于1【答案】CD【解析】在牛顿第二定律公式F＝kma中，F、m、a所选取的单位不同，则k的数值不同，即k值是由质量、加速度和力的单位决定的，只有在国际单位制中，k的数值才等于1，故选项C、D正确，选项A、B错误．2.一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm，再将重物向下拉1 cm，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度大小是(g取10 m/s2) ( ) A．2.5 m/s2B．7.5 m/s2C．10 m/s2D．12.5 m/s2【答案】A【解析】弹簧伸长量为Δx1＝4 cm时，重物处于平衡状态，故mg＝kΔx1；再将重物向下拉1 cm，则弹簧的伸长量变为Δx2＝5 cm，在重物被释放瞬间，由牛顿第二定律可得kΔx2－mg＝ma；由以上两式解得a＝2.5 m/s2，故选项A正确．3.一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是( ) A．先减小，后还原B．先增加，后还原C．始终不变D．先减小，后增加，再还原【答案】D【解析】人下蹲的过程经历了向下加速、减速、静止三个过程，在向下加速时，人获得向下的加速度，支持力小于重力；向下减速时，支持力大于重力；静止时支持力等于重力．4.以初速度v0竖直向上抛出一个小球，小球所受的空气阻力与速度大小成正比，从抛出到落地小球运动的v­t图是( )【答案】A【解析】上升阶段，小球所受空气阻力随小球速度的减小而减小．小球所受合力F＝G＋F f，合力越来越小，所以上升阶段小球的加速度越来越小．下降阶段，小球所受空气阻力随小球速度的增大而增大，小球所受合力F′＝G－F f，合力越来越小，所以下降阶段小球的加速度也越来越小．v­t图象中，只有A项所表示的运动加速度越来越小，选项A正确．5.(多选)两重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下，滑块B 受到的摩擦力( )A．等于零 B．方向沿斜面向上C．大小等于μ1mg cos θD．大小等于μ2mg cos θ【答案】BC【解析】把A、B两滑块作为一个整体，设其下滑的加速度为a.由牛顿第二定律得(M＋m)g sin θ－μ1(M＋m)g cos θ＝(M＋m)a，解得a＝g·(sin θ－μ1cos θ)．由于a<g sin θ，可见B随A一起下滑过程中，必然受到A对它沿斜面向上的摩擦力，设摩擦力为F f B，如图所示，由牛顿第二定律得：mg sin θ－F f B＝ma，解得F f B＝mg sin θ－ma＝mg sin θ－mg·(sin θ－μ1cos θ)＝μ1mg cos θ，故选BC.6.如图所示，电梯与水平面间的夹角为30°，当电梯向上加速运动时，人对梯面的压力是其重力的65，求人与梯面间的摩擦力．【答案】35mg【解析】对人进行受力分析：人受到重力mg、支持力F N、摩擦力F f，其中摩擦力的方向一定沿接触面，由加速度的方向可推知F f水平向右．建立直角坐标系：取水平向右(即F f的方向)为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，如图甲所示，将加速度沿x、y方向进行分解，即a x＝a cos 30°，a y＝a sin 30°，如图乙所示．由牛顿第二定律得x 方向有F f ＝ma cos 30° y 方向有F N －mg ＝ma sin 30°又F N ＝65mg ，联立可解得F f ＝35mg .7. 如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m 的小球，下列关于杆对球的弹力F 的判断正确的是( ) A ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向沿杆向上 B ．小车静止时，F ＝mg cos θ，方向垂直于杆向上 C ．小车向右以加速度a 运动时，一定有F ＝mgcos θD ．小车向左以加速度a 运动时，F ＝ma2＋mg2，方向斜向左上方【答案】D【解析】小车静止时，小球处于平衡状态，则受力平衡，由平衡条件可知F ＝mg ，且方向竖直向上，故A 、B 项错误；小车向右以加速度a 运动时，设小球受杆的弹力方向与竖直方向的夹角为α，如图甲所示，根据牛顿第二定律有F sinα＝ma ，F cos α＝mg ，解得tan α＝ag，F ＝ma2＋mg2，故C 项错误；小车向左以加速度a 运动时，如图乙所示，同理得F ＝ma 2＋mg2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角α＝arctan ma mg ＝arctan ag，故D 项正确．8. 在一个封闭装置中，用弹簧测力计测一物体的重力，根据读数与物体实际重力之间的关系，判断以下说法正确的是( )A ．读数偏大，表明装置加速上升B ．读数偏小，表明装置加速下降C ．读数为0，表明装置运动的加速度等于重力加速度，但无法判断是向上运动还是向下运动D ．读数准确，表明装置匀速上升或下降 【答案】C【解析】读数偏大，表明装置处于超重状态，其加速度方向向上，可能的运动情况是加速上升或减速下降，故A 项错误；读数偏小，表明装置处于失重状态，其加速度方向向下，可能的运动情况是加速下降或减速上升，故B 项错误；弹簧测力计读数为0，即完全失重，这表明整个装置运动的加速度等于重力加速度g ，但速度方向有可能向上，也可能向下，还有可能沿其他方向，故C 项正确；读数准确，装置可能静止，也可能正在向任意方向做匀速直线运动，故D 项错误．9. 如图，带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上，光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上，弹簧处于拉伸状态。

必修12013届桃州中学高三物理导学案第四章牛顿运动定律【课题】§4.4 牛顿第二定律（3）【学习目标】1、掌握运用牛顿定律处理连接体、和图象问题的方法2、会运用牛顿第二定律解决一些与实际联系的问题【知识要点】一、整体法和隔离法的选取1．隔离法的选取原则：若连接体内各物体的加速度不相同，且需要求物体之间的作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将系统的内力转化为隔离体的外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求解．隔离法是受力分析的基础，应重点掌握．2．整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加速度(主要指大小)，且不需要求物体之间的作用力，就可以把它们看成一个整体(当成一个质点)来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)．3．整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力．即“先整体求加速度，后隔离求内力”．二、动力学中的图象问题图象问题是近年高考命题的热点，动力学问题的图象在高考中也频频出现，常见的有v－t 图象、a－t图象、F－t图象、F－a图象．三．“极限法”（亦称临界条件法）在物体的运动变化过程中，往往达到某个特定状态时．有关的物理量将发生突变，此状态叫临界状态．相应的待求物理量的值叫临界值．利用临界值来作为解题思路的起点是一种有用的思考途径，这种方法称为临界条件法．这种方法是将物体的变化过程推至极端——临界状态，抓住满足临界的条件，准确分析物理过程进行求解．若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时．一般有临界现象出现．此时，一般采用极限法．【典型例题】【例1】(2009·安徽高考)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神．为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化如下：一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图5所示．设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦，重力加速度取g＝10 m/s2.当运动员与吊椅一起以加速度a＝1 m/s2上升时，试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力；(2)运动员对吊椅的压力．【例2】(2010·福建理综·16)质量为2 kg的物体静止在足够大的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图8所示．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0至t＝12 s这段时间的位移大小为( )A．18 m B．54 mC．72 m D．198 m【例3】(2009·上海单科·22)如图19(a)所示，质量m＝1 kg的物体沿倾角θ＝37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v成正比，比例系数用k表示，物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示，求：(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ；(2)比例系数k.(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10 m/s2)【例4】例2 如图，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计．盘内放一个物体P处于静止。