高三物理一轮复习专题精练：牛顿第二定律

专题3.2 牛顿第二定律及其应用（精讲）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和两类动力学问题。

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它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。

加速度的方向与作用力的方向相同。

(2)表达式a＝Fm或F＝ma。

(3)适用范围①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组成。

(2)基本单位基本量的单位。

力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。

(3)导出单位由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。

知识点二动力学中的两类问题1．两类动力学问题(1)已知受力情况求物体的运动情况。

(2)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，具体逻辑关系如下：【方法技巧】两类动力学问题的解题步骤知识点三超重和失重1．实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关，在地球上的同一位置是不变的。

(2)视重①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。

②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。

2．超重、失重和完全失重的比较知识点四动力学中整体法、隔离法的应用1．外力和内力如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力。

应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。

如果把某物体隔离出来作为研究对象，则原来的内力将转换为隔离体的外力。

2．整体法当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。

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。

最新高中物理牛顿第二定律经典例题（精彩4篇）（经典版）编制人：__________________审核人：__________________审批人：__________________编制单位：__________________编制时间：____年____月____日序言下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。

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高中物理牛顿第二定律经典练习题专题训
练(含答案)
高中物理牛顿第二定律经典练题专题训练（含答案）
1. Problem
已知一个物体质量为$m$，受到一个力$F$，物体所受加速度为$a$。

根据牛顿第二定律，力、质量和加速度之间的关系可以表示为：
$$F = ma$$
请计算以下问题：
1. 如果质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2，求所受的力
$F$的大小。

2. 如果质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N，求物体的加速度$a$。

2. Solution
使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来解决这些问题。

1. 问题1中，已知质量$m$为2kg，加速度$a$为3m/s^2。

将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$F = 2 \times 3 = 6 \,\text{N}$$
所以，所受的力$F$的大小为6N。

2. 问题2中，已知质量$m$为5kg，力$F$的大小为10N。

将这些值代入牛顿第二定律的公式，可以得到：
$$10 = 5a$$
解方程可以得到：
$$a = \frac{10}{5} = 2 \,\text{m/s}^2$$
所以，物体的加速度$a$为2m/s^2。

3. Conclusion
通过计算题目中给定的质量、力和加速度，我们可以使用牛顿第二定律的公式$F = ma$来求解相关问题。

掌握这一定律的应用可以帮助我们更好地理解物体运动的规律和相互作用。

运动和力的关系本章高考考情速递生活实践类跳水、蹦床、蹦极、火箭发射、无人机、跳伞运动、电梯内的超重及失重试题情境学习探究类传送带模型，板块模型，探究加速度与力、质量的关系，测量动摩擦因数考点牛顿第一定律　牛顿第二定律素养目标：1.理解牛顿第一定律的内容和惯性的本质。

2.掌握牛顿第二定律的内容及公式，能够应用牛顿第二定律解决问题。

3.正确。

1．（2024·安徽·高考真题）如图所示，竖直平面内有两完全相同的轻质弹簧，它们的一端分别固定于水平线上的M、N两点，另一端均连接在质量为m的小球上。

开始时，在竖直向上的拉力作用下，小球静止于MN连线的中点O，弹簧处于原长。

后将小球竖直向上。

缓慢拉至P点，并保持静止，此时拉力F大小为2mg。

已知重力加速度大小为g，弹簧始终处于弹性限度内，不计空气阻力。

若撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中（）A．速度一直增大B．速度先增大后减小C．加速度的最大值为3g D．加速度先增大后减小【答案】A【解析】AB．缓慢拉至P点，保持静止，由平衡条件可知此时拉力F与重力和两弹簧的拉力合力为零。

此时两弹簧的合力为大小为mg。

当撤去拉力，则小球从P点运动到O点的过程中两弹簧的拉力与重力的合力始终向下，小球一直做加速运动，故A正确，B错误；CD．小球从P点运动到O点的过程中，形变量变小弹簧在竖直方向的合力不断变小，故小球受的合外力一直变小，加速度的最大值为撤去拉力时的加速度，由牛顿第二定律可知=2mg ma加速度的最大值为2g，CD错误。

故选A。

考点一　牛顿第一定律例题1.闽江河口龙舟竞渡历史可追溯到秦汉，那时河口居有一支闽越王无诸氏族，他们擅长划舟，喜赛龙舟，留下了龙舟竞渡传统。

《福州地方志》记载：“福州龙舟竞渡，台江、西湖皆有之。

”图为龙舟比赛的照片，下列说法正确的是（ ）A．龙舟的速度越大，惯性也越大B．获得冠军的龙舟，其平均速度一定最大C．龙舟齐头并进时，相对于河岸是静止的D．龙舟能前进是因为水对船桨的作用力大于船桨对水的作用力【答案】B【解析】A．物体的惯性只与质量有关，故龙舟的速度越大，惯性不变，故A错误；B．龙舟比赛位移相同，获得冠军的龙舟，所用时间最短，故获得冠军的龙舟，其平均速度一定最大，故B正确；C．龙舟齐头并进时，相对于河岸是运动的，故C错误；D．根据牛顿第三定律，水对船桨的作用力等于船桨对水的作用力，故D错误。

第10讲 牛顿第二定律【考点整合】1．牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即F=ma （其中的F 和m 、a 必须相对应）特别要注意表述的第三句话。

因为力和加速度都是矢量，它们的关系除了数量大小的关系外，还有方向之间的关系。

明确力和加速度方向，也是正确列出方程的重要环节。

若F 为物体受的合外力，那么a 表示物体的实际加速度；若F 为物体受的某一个方向上的所有力的合力，那么a 表示物体在该方向上的分加速度；若F 为物体受的若干力中的某一个力，那么a 仅表示该力产生的加速度，不是物体的实际加速度。

2．对定律的理解：（1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。

合外力变化时加速度也随之变化。

合外力为零时，加速度也为零（2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。

公式m Fa =只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.（3）同一性：加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F 与a 均是对同一个研究对象而言.若研究对象为单个物体，则满足F 合＝ma ；若研究对象为多个物体，则满足F 合＝m 1a 1＋m 2a 2＋m 3a 3＋…（4）独立性：若物体受多个力的作用，则每一个力都能独自产生各自的加速度，并且任意方向均满足F 合＝ma ，在两个相互垂直的方向进行正交分解，则有：3．牛顿第二定律确立了力和运动的关系 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。

联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。

4.牛顿定律的适用范围：（1） 只适用于研究惯性系中运动与力的关系，不能用于非惯性系；（2） 只适用于解决宏观物体的低速运动问题，不能用来处理高速运动问题；（3） 只适用于宏观物体，一般不适用微观粒子。

第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。

2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。

3.知道超重和失重现象，并会对相关的实际问题进行分析。

1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况，求解运动学物理量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。

(√)(2)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。

(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。

(×)(4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力。

(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。

(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。

(√)(7)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。

(×)2.(2023·江苏卷，1)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。

电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。

两小球均处于静止状态。

已知重力加速度为g，则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示，根据平衡条件可得F B＝m1g，F B sin30°＝m2g，所以m1m2＝21，故A错误，B正确；在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，球2的加速度大小为0，弹簧弹力F B＝m1g，对球1，由牛顿第二定律有F合＝2m1g cos 30°＝m1a，解得a＝3g，故C正确，D错误。

牛二综合应用解决考点:1.瞬时问题2.超重失重问题3.连接体问题4.滑板与传送带问题一、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：当轻弹簧和橡皮条与其它物体连接时，轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.3.解决瞬时问题步骤：(1)分析变化前整体和个体的受力情况（每个力的大小和方向）(2)发生变化瞬间，判断哪些力能发生突变，哪些力不能发生突变(3)根据变化后受力情况重新对整体和个体进行受力分析，从而判断物体的合力与加速度。

当物体剩余的力都是不变力的时候，直接根据四边形原则求合力和加速度；当剩余的力中有突变力时，则要根据物体实际的运动情况来判断其合力情况。

二、超重与失重问题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.技巧：判断超重与失重的重要方法——看物体的加速度方向。

向上（不一定竖直向上，只要有向上趋势即可）则超重，向下（不一定竖直向下，只要有向下趋势即可）则失重。

三、连接体问题1.连接体的类型(1)弹簧连接体(2)物物叠放连接体(3)轻绳连接体(4)轻杆连接体2.需要注意点：(1)AB整体相对静止的沿着某方向匀变速直线运动时，先分析整体加速度，再单独分析A或者B的受力情况，则可知弹簧的弹力大小。

(2)弹簧、绳子的弹力方向都是沿着弹簧/绳子自身的方向；支持力的方向都是垂直于接触面；硬杆的弹力方向不确定，可能沿着杆，也可能不沿着杆。

(3)轻绳——轻绳在伸直状态下，两端的连接体沿绳方向的速度总是相等.轻杆——轻杆平动时，连接体具有相同的平动速度；轻杆转动时，连接体具有相同的角速度，而线速度与转动半径成正比.轻弹簧——在弹簧发生形变的过程中，两端连接体的速度不一定相等；在弹簧形变最大时，两端连接体的速率相等. 3.处理连接体问题的方法 整体法的选取原则 若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，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隔离法的选取原则 若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解整体法、隔离法的交替运用 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时，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”【例题1】如图甲、乙中小球m 1、m 2原来均静止，现如果均从图中B 处剪断，已知图甲中的弹簧和图乙中的下段绳子（m1=m2）(1)它们的拉力将分别如何变化？(2)如果均从图中A 处剪断，则图甲中的弹簧和图乙中的下段绳子的拉力又将如何变化呢？(3)试分析分别剪断A 瞬间和剪断B 瞬间每个小球的加速度？（只断一处）【答案】(1)弹簧和下段绳的拉力都变为0.(2)弹簧的弹力来不及变化，下段绳的拉力变为0.(3)甲图中，若断A ，由于弹簧未形变，所以拉力不变，m1小球受力m 1g+m 2g ，所以加速度为2g ，m2小球受拉力和重力平衡，所以加速度为0；若断B ，m2小球只受重力，所以加速度为g ，m1受力平衡，加速度为0。

专题11 牛顿第二定律【满分：110分 时间：90分钟】一、选择题(本大题共12小题，每小题5分，共60分。

在每小题给出的四个选项中. 1~8题只有一项符合题目要求； 9~12题有多项符合题目要求。

全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。

)1．甲、乙两球质量分别为1m 、2m ，从同一地点（足够高）处同时由静止释放。

两球下落过程所受空气阻力大小f 仅与球的速率成正比，与球的质量无关，即kv f =（为正的常量）。

两球的t v -图象如图所示。

落地前，经时间两球的速度都已达到各自的稳定值、2v 。

则下列判断正确的是 ： （ ）A ．释放瞬间甲球加速度较大B C ．甲球质量大于乙球 D ．0t 时间内两球下落的高度相等【答案】C【名师点睛】由图看出两球先做加速度减小的加速运动，最后都做匀速运动，重力与空气阻力平衡，根据平衡条件和牛顿第二定律列式分析。

2．光滑水平面上有一质量为2kg 的物体，在五个恒定的水平共点力的作用下处于平衡状态．现同时撤去大小分别为5N 和15N 的两个水平力而其余力保持不变，关于此后物体的运动情况的说法中正确的是： （ ）A ．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5m/s 2B．可能做匀减速直线运动，加速度大小可能是2m/s2C．一定做匀变速运动，加速度大小可能10m/s2D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小可能是10m/s2【答案】C【名师点睛】本题中物体原来可能静止，也可能做匀速直线运动，要根据物体的合力与速度方向的关系分析物体可能的运动情况。

3．如图所示，质量为M的斜劈形物体放在水平地面上，质量为m的粗糙物块以某一初速度沿劈的粗糙斜面向上滑，至速度为零后又加速返回，而物体M始终保持静止，则在物块m上、下滑动的整个过程中：（）A．地面对物体M的摩擦力大小相同B．地面对物体M的支持力总小于(M十m)gC．地面对物体M的摩擦力先向右后向左 D．地面对物体M的摩擦力先向左后向右【答案】B【解析】物体先减速上滑，后加速下滑，加速度一直沿斜面向下，对整体受力分析，受到总重力、支持力和向左的静摩擦力，根据牛顿第二定律，有【名师点睛】本题关键是对整体受力分析后根据牛顿第二定律列式求解出支持力和静摩擦力的表达式后进行分析讨论；整体法不仅适用与相对静止的物体系统，同样也适用与有相对运动的物体之间．4．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. ，斜向右上方B. ，斜向左上方mgθ，水平向右 D. mg，竖直向上C.tan【答案】A【解析】以A为研究对象，根据牛顿第二定律得：m A g tanθ=m A a，得：a=g tanθ，方向水平向右．再对B 研究得：小车对B的摩擦力为：f=ma=mg tanθ，方向水平向右，小车对B的支持力大小为N=mg，方向竖直向上，则小车对物块B产生的作用力的大小为：F==故选A.【名师点睛】本题考查了牛顿第二定律的应用；解题时要抓住小球、物块B和小车的加速度相同的特点，根据牛顿第二定律采用隔离法研究.5．如图所示，质量分别为m和2m的物体AB由轻质弹簧相连后放置在一箱子C内，箱子质量为m，整体悬挂处于静止状态；当剪断细绳的瞬间，以下说法正确的是（重力加速度为g）：（）A．物体A的加速度等于gB．物体B和C之间的弹力为零C．物体C的加速度等于gD．物体B的加速度大于g【答案】D【名师点睛】本题是瞬时问题，关键在于BC的加速度相等，要将BC当作整体来研究，同时要知道弹簧的弹力是不能突变的.6．如图所示，物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面上，A、B质量分别为m A＝6 kg，m B＝2 kg，A、B之间的动摩擦因数μ＝0.2，开始时F＝10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，g取10 m/s2，则：（）A．当拉力F<12 N时，物体均保持静止状态B．两物体开始没有相对运动，当拉力超过12 N时，开始相对运动C．两物体从受力开始就有相对运动D．两物体始终没有相对运动【答案】D【解析】【名师点睛】分析整体的受力时采用整体法可以不必分析整体内部的力，分析单个物体的受力时就要用隔离法．采用整体隔离法可以较简单的分析问题。