2019版高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律3_2牛顿第二定律及应用课件

1 12(1)、牛顿第二定律

【学习目标】

1、理解牛顿第二定律的内容、数学表达式及物理意义；

2、掌握应用牛顿第二定律解题的基本思路和基本方法.

【学习内容】

一、牛顿第二定律

1、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。其的数学表达式为 ；它反映了加速度与

和

的关系。

例1、自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度和速度的变化情况是怎样的？

2、牛顿第二定律的特点。

同体性：牛顿第二定律中的a与F、m必须是同一物体，无论研究对象是一个物体还是一个系统。

矢量性：牛顿第二定律不仅反映了a与F、m的数量关系，还反映了a和F的方向关系，即加速度a的方向跟合外力F的方向总是

的。

瞬时性：F=ma反映了a与F的瞬时关系。当物体受到合外力F时，物体同时产生了加速度a，当合外力F变化时，a将同时变化，F消失时，a将同时消失。

例2、如图所示,A、B两环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A和B的质量比mA：mB=1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°（cos53°=0.6）.

(1)弹簧的劲度系数为多少？（2）若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a'，B的加速度a''分别是多少？

二、牛顿第二定律解题的常用处理方法

1、按研究对象受力情况分：

①力的合成法：当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时，可利用平行四边形法则很方便求出合力，由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的，解题时已知或判知加速度方向，就可知合力方向，反之亦然。

例3、质量为M的碗形物体，内径为R，放置在光滑水平面上，内有一质量为m的光滑小球，现在水平外力F作用下沿水平方向运动。当小球跟碗形物相对静止时，球离碗口的距离是多少？

1 课时作业(十一) 牛顿第二定律 两类动力学问题

[基础训练]

1．(2017·内蒙古赤峰一模)人站在升降机底板上先由静止开始匀加速上升，而后匀减速上升一段时间后停止，则下列说法正确的是( )

A．人在升降机中一直处于失重状态

B．人在匀加速上升过程中处于超重状态

C．匀加速上升过程中，升降机底板对人的支持力大于人对底板的压力

D．匀减速上升过程中，升降机底板对人的支持力与人的重力大小相等

答案：B 解析：人站在升降机底板上先由静止开始匀加速上升，加速度的方向向上，人处于超重状态；而后匀减速上升，加速度的方向向下，人处于失重状态，故A错误，B正确．升降机底板对人的支持力与人对底板的压力是作用力与反作用力，总是大小相等、方向相反，故C错误．匀减速上升过程中，加速度的方向向下，由牛顿第二定律可知mg－FN＝ma，FN＝mg－ma，所以升降机底板对人的支持力小于人的重力，故D错误．

2．(2017·海南三亚一中月考)竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(取g＝10 m/s2，不计空气阻力)( )

A．20 m/s2 B．25 m/s2

C．30 m/s2 D．40 m/s2

答案：C 解析：根据牛顿第二定律可知F－mg＝ma1，当推力为2F时，有2F－mg＝ma2，代入数据解得a2＝30 m/s2，则C正确．

3．(2017·河北“五个一名校联盟”质量检测)如图所示，A、B、C三个小球的质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，用细线悬挂在天花板上，整个系统静止，现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线瞬间，A、B、C的加速度的大小分别为(

)

A．1.5g,1.5g,0 B．g,2g,0

C．g，g，g D．g，g,0

答案：A 解析：在剪断细线的瞬间，弹簧上的力没有来得及发生变化，故C球受到的重力和弹簧弹力不变，C球合力为零，加速度为0；A、B球被轻绳拴在一起整体受重力和弹簧的拉力，合力为3mg，则A、B的加速度大小均为1.5g，选项A正确，B、C、D错误． 2 4．(2017·山东淄博一模)如图所示，轻弹簧两端拴接两个质量均为m的小球a、b，拴接小球的细线固定在天花板上，两球静止，两细线与水平方向的夹角均为α＝30°，弹簧水平，以下说法正确的是(

1 第3讲 牛顿第二定律的应用

自主测评

一、基础知识题组

1．[对超重和失重的理解]

关于超重和失重，下列说法正确的是( )

A．超重就是物体受的重力增加了

B．失重就是物体受的重力减少了

C．完全失重就是物体一点重力都不受了

D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力都是不变的

解析：无论超重还是失重，本身重力都不变，变化的是对悬绳的拉力或对水平面的压力．

答案：D

2．质量为m的物体静止在光滑的水平面上，受到水平恒力F的作用，在时间t内移动距离s，下列说法中正确的是( )

A．力F在时间t内可以使质量13m的物体移动的距离为13s

B．力F在时间13t内可以使质量13m的物体移动的距离为s

C．力F在时间3t内可以使质量3m的物体移动的距离为s

D.13F的力在时间t内可以使质量13m的物体移动的距离为s

解析：加速度a＝Fm，位移s＝12at2.选项A中，加速度Fm3＝3a，在时间t内的位移为32at2＝3s，选项A错误；选项B中，加速度Fm3＝3a，在时间t3内的位移为32a(t3)2＝13s，选项B错误；选项C中，加速度F3m＝a3，在时间3t内的位移为12×a3(3t)2＝3s，选项C错误；选项D中，加速度F3m3＝a，在时间t内的位移为12at2＝s，选项D正确．

答案：D 2

图3－3－1

3．如图3－3－1所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动，下列各种情况中，体重计的示数最大的是( )

A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2

B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2

C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5 m/s2

D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5 m/s2

解析：人处于超重状态时，体重计的示数大于人的重力；人处于失重状态时，体重计的示数小于人的重力．电梯加速上升或减速下降时人处于超重状态，体重计的示数F＝mg＋ma，可见，超重时加速度越大，体重计的示数越大，选B.

- 1 - 牛顿运动定律及其应用

A组

(45分钟 100分)

一、选择题(本大题共8小题,每小题8分,共64分。多选题已在题号后标出)

1.(多选)(2013·潍坊一模)在下列运动过程中,人处于失重状态的是( )

A.小朋友沿滑梯加速滑下

B.乘客坐在沿平直路面减速行驶的汽车内

C.宇航员随飞船绕地球做圆周运动

D.运动员离开跳板后向上运动

2.放在水平面上的一物体重45 kg,现用90 N的水平推力推该物体,此时物体的加速度为1.8 m/s2。当物体运动后,撤掉水平推力,此时该物体的加速度大小

为( )

A.1.8 m/s2 B.0.2 m/s2

C.2 m/s2 D.2.8 m/s2

3.如图所示,在光滑的水平地面上有两个质量相等的物体,中间用劲度系数为k的轻质弹簧相连,在外力F1、F2的作用下运动。已知F1>F2,当运动达到稳定时,弹簧的伸长量为(

)

A. B.

C. D.

4.(2013·南充二模)在水平地面上有一质量为2kg的物体,物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动,后撤去拉力。该物体运动的v-t图像如图所示,g取10m/s2,下列说法正确的是( )

A.物体的最大位移是40 m

B.物体受到的拉力F的大小为2.4N

C.物体与地面之间的动摩擦因数为0.2

D.前12 s内,拉力与阻力做功的代数和为8 J

5.(多选)(2013·滨州一模)2012年8月3日中国选手董栋在伦敦奥运会夺得男子蹦床金牌,忽略空气阻力,

- 2 - 下面关于蹦床运动的说法中正确的是( )

A.运动员下落到刚接触蹦床时,速度最大

B.运动到最低点时,床对运动员的作用力大于运动员对床的作用力

C.从刚接触蹦床到运动至最低点的过程中,运动员的加速度先减小后增大

D.在下落过程中,重力对运动员所做的功等于其重力势能的减小量

6.(2013·莆田二模)如图所示,一根轻质弹簧上端是固定的,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长了l,现向下拉盘使弹簧再伸长Δl后停止,然后松手,设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松手时盘对物体的支持力等于( )