牛顿第二定律专题(含经典例题)

1、牛顿第二定律专题1.考纲解读考纲内容能力要求考向定位1.牛顿第 二定 律1. 知道牛顿笫二定律的内 容；理解牛顿第二定律的 矢量性、瞬时性、独立 性.2. 能用正交分解方法解决 受力比较复杂的动力学问 题.3. 能用整体法和隔离法求 解有关连接体问题.牛顿第二定律是动力学的基础，而力与加速度的瞬 时对应性、矢量性、物体系问题的处理等一直是高 考的一个热点和难点.主要以选择题和计算题的形 式加以考查.2. 考点整合考点一牛顿第二定律1定律内容：物体的加速度跟物体成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟合外力的方向2.牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性“矢量性”是指加速度的方向取 决，“瞬时性”是

2、指加速度和合外力存在着关系，合外力改变，加速度相应改变，“独立性”是指作用在物体上的每个力都独立的产生各自 的加速度，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和.3. 牛顿第.定律的分量式：SFx=max, Fy=may特别提醒h F是指物体所受到的合外力，即物体所有受力的合力加速度与合外力 是瞬时对应关系，即有合外力就有加速度，没有合外力就没有加速度.【例1】ABCD如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为ID的小球.当小车 水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示） 可能是下图中的（00沿杆方向）【解析】对小球进行受力分析，小球受重力和杆对小球的弹

3、力，弹力在竖直 方向的分量和重力平衡，小球在水平方向的分力提供加速度，故C正确.【答案】C【方法点评】本题考查牛顿第二定律，只要能明确硏究对象，进行受力分 析，根据牛顿第二定律列方程即可.考点二力、加速度和速度的关系在直线运动中当物体的合外力（加速度）与速度的方向时，物体做加速运动，若合外力（加速度）恒定，物体做 运动，若合外力（加速度）变 化，则物体做运动，当物体的合外力（加速度）方向与速度的方向时，物体做减速运动若合外力（加速度）恒定，物体做 运动,若合外力（加速度）变化，则物体做运动.特别提醒:要分析清楚物体的运动情况，必须从受力着手，因为力是改变运动状 态的原因，求解物理问题，关键在于

4、建立正确的运动情景，而这一切都必须从受力 分析开始.例2如图3-12-1所示，自山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，到弹簧圧缩到最短的过程中，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？(实际平衡位置，等效成简谐运动)图 3-12-1Fgfa8FAoil(a)(b)(c)图 3-12-2解析小球接触弹簧后受两个力，向下的重力mg和向上的弹力 kAx.(如图3-12-2 (a)所示刚开始时，当kAxmg,合力向上，由于加速度的方向和速度方向相反，小球做加速度增大的减速运动，因此速度减小到零弹簧被压缩到最短.如图3-12-2 （c）所示答案小球压缩弹簧的过

5、程，合外力的方向先向下后向上，大小是先变小至零后变大，加速度的方向也是先向下后向上，大小是先变小后变大，速度的方向始终向下，大小是先变大后变小.（还可 以讨论小球在最低点的加速度和重力加速度的关系）方法技巧要分析物体的运动悄况一定要从受力分析着手，再结合牛顿第二 定律进行讨论、分析对于弹簧类问题的求解，最好是画出弹簧的原长，现在的长 度，这样弹簧的形变长度就一目了然，使得求解变得非常的简单明了.考点三瞬时问题瞬时问题主要是讨论细绳（或细线）、轻弹簧（或橡皮条）这两种模型.细绳模型的特点：细绳不可伸长，形变 ，故其张力可以，弹簧（或橡皮条）模型的特点：形变比较 ，形变的恢复需要时间，故 弹力特别

6、提醒求解瞬时问题，首先一定要分清类型，然后分析变化之前的受力，再分 析变化瞬间的受力，这样就可以很快求解.F = mg sin 0mg图5例3如图3所示，质量为m的小球被水平绳A0和与竖直方向成0角的轻弹簧系 着处于静止状态，现用火将绳A0烧断，在绳A0烧断的瞬间，下列说法正确的是( )A. 弹簧的拉力B. 弹簧的拉力C. 小球的加速度为零D. 小球的加速度解析烧断0A之前，小球受3个力，如图所示，烧断细绳的瞬间,绳子的张力没有了，但山于轻弹簧的形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确。方法技巧对于牛顿第二定律的瞬时问题，首先必须分析清楚是弹簧模型还 是轻绳模型，然后分析状态变化之前的受力

7、和变化后的瞬时受力.根据牛顿第二定 律分析求解同学们还可以讨论把0B换成轻绳，也可以剪断轻弹簧，从而讨论小球 的瞬时加速度.考点四整体法和隔离法的应用以儿个物体组成的系统为对象，分析系统所受外力的方法叫做整体法，以某 个物体为对象，分析该物体所受各力的方法叫做隔离法.特别提醒:通常儿个物体加速度相同时，考虑用整体法，求物体之间的作用力时 用隔离法，灵活选取对象或交叉使用整体法与隔离法，往往会使求解简便.A TFB/ / / /例4如图，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 mA二6kg, mB=2kg, A, B之间的动摩擦因数u二0.2,开始时F=10N,此后逐渐增

8、加，在增大到45N的过程中，贝9()A. 当拉力F12N时，两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12N时，开始相对滑动C. 两物体间从受力开始就有相对运动D. 两物体间始终没有相对运动解析对A, B整体有F二（mA+mB）d 再对B有f = mBa 当f为最大静摩 擦力时，得a=6m/s2, F=48N由此可以看出当Fm.现用一力F水平向右拉小球， 使小球和车一起以加速度a向右运动时，细线与竖直方向成a角，细线的拉力为 T：若用一力F/水平向左拉小车，使小球和车一起以加速度a/向左运动时，细线与 竖直方向也成&角，细线的拉力为T/.则（ ）A. a/=a, T/=TB.

9、 a/a, T/=TC. a/a, T/T3. 解析本题可用整体法的牛顿第二定律解题，竖直方向山平衡条件:Fsin 0 +N=mg+Mg,则 N= mg+MgFsin 0答案D4. 解析依题意，若两物体依然相对静止，则a的加速度一定水平向右，如图将 加速度分解为垂直斜面与平行于斜面，则垂直斜面方向，Nmgcos 0 =may,即支持 力大于mgcos 0 ,与都静止时比较，a与b间的压力增大；沿着斜面方向，若加 速度&过大，则摩擦力可能沿着斜面向下，即&物块可能相对b向上滑动趋势，M 至相对向上滑动，故A错，B、C正确；对系统整体，在竖直方向，若物块&相对b 向上滑动，则a还具有向上的分加速度

10、，即对整体的牛顿第二定律可知，系统处于 超重状态，b与地面之间的压力将大于两物体重力之和，D错.答案BC5.解析先隔离小球进行受力分析，两种情况竖直方向均有T cos a = mg,故Tf = T,当F作用在小球上时，对小车有T sin a = Ma 得m .a = gtanoM,当Fr作用在小车上时，对小球有Tsina = maa9 = gtanO答案B热点3整体法和隔离法的应用【真题6】质量分别为mA和mB的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬 挂在顶板下（图1）,当细线被剪断的瞬间，关于两球下落加速度的说法中，正确 的是（）A aA=aB=OB. aA=aB=gC aAg, aB=O DaAg, aB=O图1f Tz叫图26.解析分别以A、B两球为硏究对象.当细线未剪断时，A球受到竖直向下的重力mA.弹簧的弹力T,竖直向上细线的拉力T ； B球受到竖直向下的重力mBg,竖直向上弹簧的弹力T图2.它们都处于力平衡状态.因此满足条件