2020高考物理 得分关键题增值增分特训 牛顿第二定律的理解和应用

牛顿第二定律1．用牛顿第二定律分析瞬时加速度2．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：特性受外力时力能产生拉力内部质量模型的形变量否突变或支持力弹力只有拉力轻绳微小不计能没有支持力只有拉力处橡皮绳较大不能没有支持力处不计既可有拉力相轻弹簧较大不能也可有支持力等既可有拉力轻杆微小不计能也可有支持力3．在求解瞬时加速度问题时应注意：（1）物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析。

（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。

1如图所示， A 、 B 两物块的质量分别为2m 和 m ，静止叠放在水平地面上。

A 、B 间的动摩擦因数为 μ ，B与地面间的动摩擦因数为1g 。

现对 A 施加一水平拉力 F，μ 。

最大静摩擦力等于滑动摩擦力， 重力加速度为2则下列说法中正确的是A ．当 F <2μ mg 时， A 、B 都相对地面静止B ．当 F = 5μ mg 时， A 的加速度为1μg23C ．当 F >3μ mg 时， A 相对 B 滑动D ．无论 F 为何值， B 的加速度不会超过1μg2【参考答案】 BCD【详细解析】 当 F ≤ 3μ mg 时， A 、B 不发生相对滑动， 但相对地面滑动。

当 A 、B 刚要发生相对滑动时，2A 、B 间的摩擦力达到最大静摩擦力2μ mg ，隔离 B 分析，根据牛顿第二定律有2μ mg – 1 μ·3，得2 mg =ma11a = gFmg =3maF =3mgF >3 mgA B发生相对滑动。

隔离 B分μ ；对整体分析， – μ ·3，得 μ ，即当μ时， 、22析， 2μ mg –1mg ma'，得 a' ≤ 1 gF = 5 μ mg A B相对静止，对整体分析，加速度μ ·3 ≥μ ；当时， 、222a'' = F1 3mg = 12μ g 。

二．牛顿第二定律一．选择题1.（6分）（2019河南开封三模）如图所示，质量都为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离。

则下列说法中正确的是( ）A．B和A刚分离时,弹簧为原长B．B和A刚分离时，它们的加速度为gC．弹簧的劲度系数等于D．在B与A分离之前，它们做匀加速运动【参考答案】C【名师解析】B和A刚分离时，B受到重力mg和恒力F，B的加速度为零，A的加速度也为零，说明弹力对A有向上的弹力，与重力平衡，弹簧处于压缩状态。

故AB错误.B和A刚分离时，弹簧的弹力大小为mg，原来静止时弹力大小为2mg，则弹力减小量△F＝mg．两物体向上运动的距离为h,则弹簧压缩量减小△x＝h,由胡克定律得:k＝＝．故C正确。

对于在B与A分离之前，对AB整体为研究对象，重力2mg不变，弹力在减小，合力减小,整体做变加速运动.故D错误。

2．（6分）(2019山东枣庄二模）如图所示，用轻质细绳将条形磁铁悬挂于天花板上，处于悬空状态，现将一铁块置于条形磁铁下方，系统处于静止状态。

关于磁铁和铁块受力情况，下列说法正确的是( ）A．条形磁铁一定受3个力B．铁块一定受2个力C．若烧断细绳,则铁块一定受2个力D．若烧断细绳，则条形磁铁一定受3个力【参考答案】D【名师解析】如果磁铁对铁块的吸引力大于铁块的重力，则二者之间有弹力，如果磁铁对铁块的吸引力等于铁块的重力，则二者之间没有弹力，由此分析受力情况。

条形磁铁受到重力、绳子拉力、铁块的吸引力，也可能受到铁块的弹力，也可能不受铁块的弹力,故A错误；铁块受到重力、磁铁的吸引力，可能受到磁铁的弹力，也可能不受弹力，故B错误;若烧断细线，二者一起做自由落体运动，由牛顿第二定律可知，铁块一定受到受到重力、磁铁的吸引力,磁铁的弹力3个力作用，故C错误；若烧断细绳,条形磁铁受到重力、铁块的弹力、铁块的吸引力3个力，故D正确。

3。

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,下列关于杆对球的作用力F的判断中,正确的是( ）A．小车静止时，F mgsinθ=，方向沿杆向上B．小车静止时,F mg cosθ=，方向垂直于杆向上C．小车向右以加速度a运动时，一定有ma=FsinθD．小车向左匀速运动时，F mg=，方向竖直向上【参考答案】D【思路点拨】【名师解析】小车静止时,球受到重力和杆的弹力作用,由平衡条件可得杆对球的作用力F＝mg，方向竖直向上,选项A．B错误；小车向右以加速度a运动时,只有当a＝g tan θ时,才有F＝错误!，如图所示，选项C错误；小车向左匀速运动时,根据平衡条件知，杆对球的弹力大小为mg，方向竖直向上，选项D正确。

专题8 牛顿第二定律与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一样．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断定的仪器，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.(多项选择)在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的答案是 ( )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，如此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，应当选项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，如此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，如此弹簧的伸长量变为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，应当选项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，后复原B．先增加，后复原C．始终不变D．先减小，后增加，再复原【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．v ­t 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. (多项选择)两重叠在一起的滑块，置于固定的倾角为θ的斜面上，如下列图，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μ2，两滑块都从静止开始以一样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 ，如下列图，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，应当选BC.6. 如下列图，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】对人进展受力分析：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 方向进展分解，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. 如下列图，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，如下关于杆对球的弹力F 的判断正确的答案是( )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，如此受力平衡，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 sin α＝ma ，F cos α＝mg ，解得tan α＝a g，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 ＝ma2＋mg 2，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角α＝arctan ma mg ＝arctan a g，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答案是( )A．读数偏大，明确装置加速上升B．读数偏小，明确装置加速下降C．读数为0，明确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，明确装置匀速上升或下降【答案】C【解析】读数偏大，明确装置处于超重状态，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，明确装置处于失重状态，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，这明确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。

2020高考物理牛顿第二定律的理解和应用一、牛顿第二定律的内容和表达式1. 内容：物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，且加速度的方向与合外力的方向相同。

2. 表达式：二、牛顿第二定律的理解1. 瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力和加速度同时存在、同时变化、同时消失。

2. 矢量性：F＝ma是一个矢量表达式，加速度a和合外力F的方向始终保持一致。

3. 独立性：物体受几个外力作用，在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关，与其他力无关，合加速度和合外力有关。

4. 同一性：加速度和合外力对应于同一研究物体，即F、a、m针对同一对象。

三、牛顿第二定律的适用范围牛顿运动定律只适用于解决宏观物体的低速运动问题，它是经典力学的基础。

所以作为其中之一的牛顿第二定律也同样如此，只在惯性系中才成立。

四、牛顿第二定律的常规应用利用牛顿第二定律有利于解决两类问题：1. 根据物体的受力情况判断物体的运动情况；2. 根据物体的运动情况判断物体的受力情况。

五、牛顿第二定律的正交分解当物体在不同方向上同时受到三个以上的力的作用，或者加速度方向与任何一个力都不在同一直线上时，直接利用牛顿第二定律往往较为复杂。

此时，可以对牛顿第二定律进行正交分解，其正交分解表示为：。

对牛顿第二定律进行正交分解，在建立直角坐标系时，通常可以分为以下两种情况。

1. 分解力而不分解加速度例1. 如图1所示，质量为m的物体在倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，如沿水平方向加一个力F，使物体以加速度a沿斜面向上做匀加速直线运动，则F的大小是多少？图1解析：物体受到四个力的作用：推力F、重力mg、弹力N和摩擦力f，如图2所示。

图2以沿斜面向上为x轴正方向建立直角坐标系，分解F和mg，则有x轴方向上：y轴方向上：又解得2. 分解加速度而不分解力例2. 如图3所示，电梯与水平面的夹角为30°，当电梯向上运动时，人对电梯的压力是其重力的倍，则人与电梯间的摩擦力是重力的多少倍？图3解析：人在电梯上受到三个力的作用：重力mg、支持力N、摩擦力f，如图4所示，以水平向右为x轴正方向建立直角坐标系，分解加速度如图5所示，并根据牛顿第二定律列方程有图4 图5解得在利用牛顿运动定律进行正交分解时，究竟是分解力还是分解加速度，要灵活掌握。

2020年高考物理人教版专题复习：牛顿第二定律及其应用考点精析1、牛顿第二定律牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。

知识精讲：（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。

（2）矢量性：F ma=是一个矢量方程，加速度a与力F方向相同。

（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。

（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。

2、力学单位制基本物理量与基本单位力学中的基本物理量共有三个，分别是质量、时间、长度；其单位分别是千克、秒、米；其表示的符号分别是kg、s、m。

在物理学中，以质量、长度、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量作为基本物理量。

以它们的单位千克（kg）、米（m）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、坎德拉（cd）、摩尔（mol）为基本单位。

基本单位的选定原则（1）基本单位必须具有较高的精确度，并且具有长期的稳定性与重复性。

（2）必须满足由最少的基本单位构成最多的导出单位。

（3）必须具备相互的独立性。

在力学单位制中选取米、千克、秒作为基本单位，其原因在于“米”是一个空间概念；“千克”是一个表述质量的单位；而“秒”是一个时间概念。

三者各自独立，不可替代。

3、验证牛顿运动定律实验原理：采用控制变量法，在所研究的问题中，有两个以上的参量在发生牵连变化时，可以控制某个或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法，这也是物理学中研究问题经常采用的方法。

本实验中，研究的参量有F、m、a，在验证牛顿第二定律的实验中，可以控制参量m一定，研究a与F的关系；控制参量F一定，研究a与m的关系。

2、求加速度：任意两个连续相等的时间内的位移之差是一恒量。

即：2∆==恒量x aT常见考题类型：1、合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速度和加速度不是瞬时关系。

第九讲牛顿第二定律及其应用测试内容测试要求5年真题在线牛顿第二定律及其应用C2013T26、2014T4、2015T22、2016T22、2017T141. 牛顿第二定律：物体的加速度跟物体所受的合外力成，跟物体的质量成，加速度的方向跟合外力的方向 ．数学表达式为a ＝F 合m 或F 合＝ma.2. 牛顿第二定律的应用有两类问题：第一类是已知物体受力情况求运动情况，第二类是已知物体运动情况求受力情况．无论是哪一种情况都要求出一个作为“桥梁”的物理量是 ．3. 超重与失重(1) 物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 重力叫做超重；物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 重力叫做失重．物体超重时或失重时，所受的重力 ．(2) 物体超重的条件是加速度的方向 ，物体失重的条件是加速度的方向 ．1. 对牛顿第二定律的理解(1) 矢量性：力和加速度都是矢量，加速度方向跟合外力方向一致．(2) 瞬时性：加速度跟合外力的关系是瞬时对应关系．一定的合外力，使物体获得一定的加速度，合外力改变时，加速度也跟着改变；合外力一旦消失，加速度也立即消失；要想保持物体的加速度不变，作用在物体上的合外力必须是一个恒力．(3) 力是产生加速度的原因而不是维持运动的原因.2. 应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1) 确定研究对象；(2) 分析研究对象的受力情况，画出受力示意图；(3) 选定正方向或建立直角坐标系；(4) 求合力(可用作图法、计算法、正交分解法)；(5) 根据牛顿第二定律列方程求解．【例1】(2018届镇江学业水平模拟)若返回舱在降落过程中，在竖直方向上先做加速运动后做减速运动．则舱里宇航员在该过程中()A. 一直处于失重状态B. 一直处于超重状态C. 先处于超重状态，后处于失重状态D. 先处于失重状态，后处于超重状态笔记：【例2】(2018届苏州学业水平模拟)如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，质量为m物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A. gsin αB. gcos αC. gtan αD. gcot α笔记：【例3】(2017届扬州学业水平模拟)在研究摩擦力特点的实验中，将木块放在水平长木板上，如图甲所示，用力沿水平方向拉木块，拉力从0开始逐渐增大. 分别用力传感器采集拉力和木块受到的摩擦力，并用计算机绘制出摩擦力f随拉力F的变化图象，如图乙所示．已知木块质量为0.78kg，取g＝10m/s2.(1) 求木块与长木板间最大静摩擦力大小；(2) 求木块与长木板间的动摩擦因数；(3) 若在平行于木板的恒定拉力F作用下，木块以a＝2.0m/s2的加速度从静止开始做匀变速直线运动，求拉力F应为多大？甲乙笔记：【例4】质量为m的物体放在水平地面上，受水平恒力F作用，由静止开始做匀加速直线运动，经过时间t后，撤去水平拉力F，物体又经过时间t停下，求物体受到的滑动摩擦力f.笔记：1. (2015年江苏省普通高中学业水平测试)飞机从南京禄口机场起飞后，飞机攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员()A. 一直处于失重状态B. 一直处于超重状态C. 先处于失重状态，后处于超重状态D. 先处于超重状态，后处于失重状态2. (2011年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，小车内两根不可伸长的细线AO、BO拴住一小球，其中BO水平．小车沿水平地面向右做加速运动，AO与BO的拉力分别为T A、T B，若加速度增大，则()A. T A、T B均增大B. T A、T B均减小C. T A不变、T B增大D. T A减小、T B不变3. (2017年江苏省普通高中学业水平测试)如图所示，A、B两个物块叠放在光滑水平面上，质量分别为6kg和2kg，它们之间的动摩擦因数为0.2.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g＝10m/s2.现对A施加水平拉力F，要保持A、B相对静止，F不能超过()A. 4NB. 8NC. 12ND. 16N4. (2013年江苏省普通高中学业水平测试)2012年11月，我国歼－15舰载战斗机首次在“辽宁舰”上成功降落，有关资料表明，该战斗机的质量m＝2.0×104kg，降落时在水平甲板上受阻拦索的拦阻，速度从v0＝80m/s减小到零所用时间t＝2.5s.若将上述运动视为匀减速直线运动，求该战斗机在此过程中：(1) 加速度的大小a；(2) 滑行的距离x；(3) 所受合力的大小F.1. (2018届盐城学业水平模拟)神舟十一号沿竖直方向加速升空过程中()A. 合力为零B. 加速度与速度方向相同C. 合力与速度方向相反D. 加速度与合力方向相反2. (2018届徐州学业水平模拟)神舟十一号和天宫二号组合体在轨飞行期间，2名航天员在天宫二号内工作和生活，该过程中航天员()A. 一直处于失重状态B. 一直处于超重状态C. 不受重力作用D. 处于超重还是失重状态由航天员工作状态决定3. (2017届扬州学业水平模拟)为了判断列车的运动情况，将一个小球悬挂在列车的车顶上，小球相对于列车稳定时如图所示，由此可判断列车正在()A. 加速B. 减速C. 匀速D. 静止4. (2017届盐城学业水平模拟)如图所示，将底部装有弹簧的木箱在某一高度由静止释放，从弹簧接触地面到木箱速度为零的过程中，木箱速度的变化情况是()A. 一直增大B. 一直减小C. 先减小后增大D. 先增大后减小5. (2018届盐城学业水平模拟)某公路上行驶的两汽车之间的安全距离x＝120m，当前车突然停止时，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t0＝1s.汽车以v ＝20m/s的速度匀速行驶，刹车后汽车加速度大小为a＝5m/s2.取g＝10m/s2.求：(1) 刹车后汽车减速运动时间；(2) 轮胎与路面间的动摩擦因数；(3) 汽车安全行驶的最大速度.第九讲牛顿第二定律及其应用【知识扫描】1. 正比反比相同2. 加速度3. (1) 大于小于不变(2) 向上向下【典例透析】【例1】D解析：物体加速下降，处于失重，减速下降，物体处于超重状态，所以本题正确选项为D.【例2】C解析：A物体受到重力和支持力作用，两个力的合力方向一定为水平方向，大小为mgtan α，所以加速度为gtan α.【例3】 解析：(1) 由图象知fm ＝4N.(2) 由图象知f 动＝3.12N ，又f 动＝μN ＝μmg ，得μ＝0.4.(3) 由牛顿第二定律F －f ＝ma 得F ＝f ＋ma ＝(3.12＋0.78×2)N ＝4.68N.答案：(1) 4N (2) 0.4 (3) 4.68N【例4】 解析：分析物体在有水平力F 作用和撤去力F 以后的受力情况，根据牛顿第二定律F 合＝ma则加速阶段的加速度a1＝F －f m经过时间t 后，物体的速度为v ＝a1t撤去力F 后，物体受阻力做减速运动，其加速度大小a2＝f m因为经时间t 后，物体速度由v 减为零，即0＝v －a2t可得a1＝a2，F －f m ＝f m可求得滑动摩擦力f ＝12F.答案：12F【真题荟萃】1. D2. C3. D4. (1) a ＝v －v0t ＝0－802.5m/s2＝－32m/s2加速度的大小为32m/s2.(2) x ＝v·t ＝v02·t ＝802×2.5m ＝100m.(3) F ＝ma ＝2.0×104×32N ＝6.4×105N.【仿真体验】1. B2. A3. A4. D5. (1) v ＝at ，t ＝v a ＝4s.(2) 由牛顿第二定律得μmg ＝ma ，μ＝0.50.(3) x ＝vmaxt0＋12at2，t ＝vmax av2m ax ＋10vmax －1 200＝0，vmax ＝30.0m/s.。

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1、矢量性合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向变，加速度方向变，加速度方向与合外力方向一致。

其实牛顿第二定律的表达形式就是矢量式。

2、瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系，它们同生、同灭、同变化。

3、同一性(同体性)中各物理量均指同一个研究对象。

因此应用牛顿第二定律解题时，首先要处理好的问题是研究对象的选择与确定。

4、相对性在中，a是相对于惯性系的而不是相对于非惯性系的即a是相对于没有加速度参照系的。

5、独立性理解一：F合产生的加速度a是物体的总加速度，根据矢量的合成与分解，则有物体在x方向的加速度ax;物体在y方向的合外力产生y方向的加速度ay。

牛顿第二定律分量式为：。

二、方法与应用1、整体法与隔离法(同体性)选择研究对象是解答物理问题的首要环节，在很多问题中，涉及到相连接的几个物体，研究对象的选择方案不惟一。

解答这类问题，应优先考虑整体法，因为整体法涉及研究对象少，未知量少，方程少，求解简便。

但对于大多数平衡问题单纯用整体法不能解决，通常采用先整体，后隔离的分析方法。

2、牛顿第二定律瞬时性解题法(瞬时性)牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，做变加速运动的物体，其加速度时刻都在变化，某时刻的加速度叫瞬时加速度，而加速度由合外力决定，当合外力恒定时，加速度也恒定，合外力变化时，加速度也随之变化，且瞬时力决定瞬时加速度。

解决这类问题要注意：(1)确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时合外力。

(2)当指定某个力变化时，是否还隐含着其它力也发生变化。

(3)整体法、隔离法的合力应用。

3、动态分析法4、正交分解法(独立性)(1)、平行四边形定则是矢量合成的普遍法则，若二力合成，通常应用平行四边形定则，若是多个力共同作用，则往往应用正交分解法(2)正交分解法：即把力向两个相互垂直的方向分解，分解到直角坐标系的两个轴上，再进行合成，以便于计算解题。

2020高考物理 牛顿第二定律及应用1． “加油向未来”节目做了一个大型科学实验，选了8名力气几乎相同的小朋友，水平拉动一辆130 t 重、处于悬浮状态下的磁悬浮列车，列车在30 s 时间内前进了四、五米远；然后，让4名小朋友在30 s 时间内用力拉整列磁悬浮列车，列车将( )A ．移动2 m 以上B ．移动1～2 mC ．移动距离不超过1 mD ．静止不动答案 A2．(多选)一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动摩擦因数为μ，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F 1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F 2，若斜面的高为h ，底边长为d ，则下列说法正确的是( )A ．稳定后弹簧仍处于伸长状态B ．稳定后弹簧一定处于压缩状态C ．μ＝F 1d F 2hD ．μ＝F 2h F 1d答案 AD3．在甲地用竖直向上的拉力使质量为m 1的物体竖直向上加速运动，其加速度a 1随不同的拉力而变化的图线如图所示；在乙地用竖直向上的拉力使质量为m 2的物体竖直向上加速运动，其加速度a 2随不同的拉力而变化的图线如图所示；甲、乙两地的重力加速度分别为g 1、g 2，由图象知( )A．m1＜m2，g1＜g2B．m1＜m2，g1＞g2C．m1＞m2，g1<g2D．m1＜m2，g1＝g2答案C4.如图所示，水平地面上有车厢，车厢内固定的平台通过相同的弹簧把相同的物块A、B压在竖直侧壁和水平的顶板上，已知A、B与接触面间的动摩擦因数均为μ(μ<1)，车厢静止时，两弹簧长度相同，A恰好不下滑，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g。

现使车厢沿水平方向加速运动，为保证A、B仍相对车厢静止，则()A．速度可能向左，加速度可大于(1＋μ)gB．加速度一定向右，不能超过(1－μ)gC．加速度一定向左，不能超过μgD．加速度一定向左，不能超过(1－μ)g答案B5.一质量为m的物块在倾角为θ的足够长斜面上匀减速下滑。

2020年高考物理专题复习：牛顿第二定律一、考纲要求1. 深刻理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义，会用牛顿第二定律公式进行计算。

2. 力的合成和分解法则在牛顿第二定律解题中的应用。

3. 能熟练应用牛顿第二定律，解释物体的受力和运动情况。

4. 掌握力学单位制。

二、考题规律：牛顿运动定律是力学及整个经典物理学的基本规律，是动力学的基础，在整个物理学中占有十分重要的地位，也是历年高考物理的热点，是每年必考、反复考核的内容。

高考对牛顿定律要求掌握的程度几乎达到了最高层次，考查的题型灵活多变，难度跨度也较大，从基础题到难度较大的压轴题都曾出现在高考考卷中。

三、考向预测：未来高考对于本讲考点的考查仍会保持较热的趋势，题型平均难度会较大，分值较高，将考点融于新情境中进行考查的可能性也很大，是考生重要的发力点。

考点梳理：典例精讲：聚焦热点1：力、速度、加速度关系问题例 1 如图所示，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，则（）A. 小球立即做减速运动B. 小球一直做加速运动且加速度不变C. 小球所受的弹簧弹力等于重力时，小球速度最大D. 当弹簧处于最大压缩量时，小球的加速度方向向上答案：CD命题立意：本题重点考查力、速度、加速度关系问题的理解。

思路分析：力与速度无必然联系，当力的方向与速度方向相同时，物体做加速运动，如果二者反向则做减速运动，力与加速度存在瞬时对应关系。

解答过程：小球接触弹簧上端后受到两个力作用：向下的重力和向上的弹力。

在接触后的前一阶段，重力大于弹力，合力向下，因为弹力F=kx不断增大，所以合外力不断减小，故加速度不断减小，由于加速度与速度同向，因此速度不断变大。

当弹力逐步增大到与重力大小相等时，合外力为零，加速度为零，速度达到最大。

后一阶段，即小球达到上述位置之后，由于惯性小球仍继续向下运动，但弹力大于重力，合外力竖直向上，且逐渐变大，因而加速度逐渐变大，方向竖直向上，小球做减速运动，当速度减小到零时，达到最低点，弹簧的压缩量最大。

高考专题之一 牛顿第二定律牛顿第二定律1.定律的表述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，既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.应用牛顿第二定律解题的步骤①明确研究对象。

可以以某一个物体为对象，也可以以几个物体组成的质点组为对象。

设每个质点的质量为m i ，对应的加速度为a i ，则有：F 合=m 1a 1+m 2a 2+m 3a 3+……+m n a n对这个结论可以这样理解：先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律：∑F 1=m 1a 1，∑F 2=m 2a 2，……∑F n =m n a n ，将以上各式等号左、右分别相加，其中左边所有力中，凡属于系统内力的，总是成对出现的，其矢量和必为零，所以最后实际得到的是该质点组所受的所有外力之和，即合外力F 。

②对研究对象进行受力分析。

（同时还应该分析研究对象的运动情况（包括速度、加速度），并把速度、加速度的方向在受力图旁边画出来。

③若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动，一般用平行四边形定则（或三角形定则）解题；若研究对象在不共线的三个以上的力作用下做加速运动，一般用正交分解法解题（注意灵活选取坐标轴的方向，既可以分解力，也可以分解加速度）。

④当研究对象在研究过程的不同阶段受力情况有变化时，那就必须分阶段进行受力分析，分阶段列方程求解。

解题要养成良好的习惯。

只要严格按照以上步骤解题，同时认真画出受力分析图，那么问题都能迎刃而解。