空中课堂讲义02-牛顿第二定律1--学生版解析
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第2节牛顿第二定律__
(1)物体加速度的方向一定与合外力方向相同。(√)
(2)质量越大的物体,加速度越小。(×)
(3)物体的质量与加速度成反比。(×)
(4)物体受到外力作用,立即产生加速度。(√)
(5)可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况。(×)
(6)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。(×)
(7)力的单位牛顿,简称牛,属于导出单位。(√)
要点一牛顿第二定律的理解
1.牛顿第二定律的五个特性
2.合力、加速度、速度间的决定关系
(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,只要合力不为零,不管速度是大是小,或是零,物体都有加速度,只有合力为零时,加速度才为零。一般情况下,合力与速度无必然的联系。
(2)合力与速度同向时,物体加速运动;合力与速度反向时,物体减速运动。
(3)a=Δv
Δt是加速度的定义式,a与Δv、Δt无直接关系;a=
F
m是
加速度的决定式,a∝F,a∝1
m。
[多角练通]
1.(2012·海南高考)根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是() A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比
B.物体所受合力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度
C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比
2.(多选)关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是() A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大
B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零
C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大
D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零
3.如图3-2-1所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住质量为m的物体,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体可以一直运动到B点。如果物体受到的阻力恒定,则()
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O做加速运动,从O到B做减速运动
C.物体运动到O点时,所受合力为零
D.物体从A到O的过程中,加速度逐渐减小
【补充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,小球的速度、加速度的变化情况如何?最低点
的加速度是否比g大?
要点二牛顿第二定律的瞬时性
1.两种模型
加速度与合外力具有瞬时对应关系,二者总是同时产生、同时变化、同时消失,具体可简化为以下两种模型:
2.求解瞬时加速度的一般思路
分析瞬时变化前后物体的受力情况⇒
列牛顿第二
定律方程
⇒
求瞬时
加速度
[多角练通]
1.如图3-2-2所示,A、B两小球分别连在弹簧两端,B端用细线固定在倾角为30°的光滑斜面上。A、B两小球的质量分别为m A、m B,重力加速度为g,若不计弹簧质量,在线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为()
A.都等于g
2B.
g
2和0
C.m A+m B
2m B g和0 D.0和
m A+m B
2m B g
2.如图3-2-3所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,物块2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4。重力加速度大小为g,则有()
图3-2-3
A.a1=a2=a3=a4=0
B.a1=a2=a3=a4=g
C.a1=a2=g,a3=0,a4=m+M M g
D.a1=g,a2=m+M
M g,a3=0,a4=
m+M
M g
【补充2】、如图所示,在两根轻质弹簧a、b之间系住一小球,弹簧的另外两端分别固定在地面和天花板上同一竖直线上的两点,等小球静止后,突然撤去弹簧a,则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小为2.5米/秒2,若突然撤去弹簧b,
则在撤去弹簧后的瞬间,小球加速度的大小可能
为()
A.7.5米/秒2,方向竖直向下
B.7.5米/秒2,方向竖直向上
C.12.5米/秒2,方向竖直向下
D.12.5米/秒2,方向竖直向上
要点三牛顿第二定律矢量性
【补充3】图表示某人站在一架与水平成θ角的以加速度a向上运动的自动扶梯台阶上,人的质量为m,鞋底与阶梯的摩擦系数为μ,求此时人所受的摩擦力。
【补充4】一倾角为300的斜面上放一木块,木块上固定一支架,支架末端用丝线悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,
小球与滑块相对静止共同运动,当细线(1)沿竖直方
向;(2)与斜面方向垂直;(3)沿水平方向,求上述三
种情况下滑块下滑的加速度.
【补充5】如图所示,m和M保持相对静止,一起沿倾角为θ的光滑斜面下滑,则M和m间的摩擦力大小是多少?
【补充6】如图所示,有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进.突然发现意外情况,紧急刹车做匀减速运动,加速度大小为a,则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是()A、22
- B、ma
m g a
C、22
+ D、m(g+a)
m g a
要点四牛顿第二定律的同体性
•【补充7】一人在井下站在吊台上,用如图5所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为
是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m kg
=55,
=15,人的质量为M kg 起动时吊台向上的加速度是a m s
./,求这时
=022
人对吊台的压力。(g m s
./)
=982