1牛顿第二定律及其应用

1、专题：牛顿第二定律及其应用一、牛顿第二定律：1. 内容：物体的加速度 a跟物体所受的合外力 F成正比， 跟物体的质量 m成反比，加速 度的方向与合外力的方向相同 .公式： F=ma.2. 对牛顿第二定律的理解（1）因果性：力 F是产生加速度 a的原因，产生 a是受力 F 的结果，因此 a的大小要 受到质量 m 的制约 .（ 2）同体性： F、a、m 对应于同一物体（不能张冠李戴） .（3）矢量性： a的方向与 F 的方向一致 .（ 4）同时性： a 与 F 同时存在，同时消失，同时变化，瞬时对应（或称为“瞬时性 ”） .（5）独立性：作用于物体的每一个力各自产生加速度，是互相独立的，而物体的实

2、际 加速度即合外力产生的加速度，等于各力单独产生的加速度的矢量和 .（6）相对性：公式 F=ma 中的物理量 a 是相对于同一个参考系（一般以大地为参考系） 而言的，且参考系应为惯性系 .（7）统一性：牛顿第二定律定义了力的基本单位 牛顿，因此应用牛顿第二定律时要用统一的国际单位制： m 的单位是 kg，a 的单位是 m/s2，那么 F 的单位就是 N.（8）局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，而不适用于高速运动的微 观粒子 .3. 力与运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，即：力加速度速度变化（运动 状态变化） .二、力、加速度和速度的关系1. 物体所受合外力的方向决定了其加速

3、度的方向，合力与加速度的大小关系是F=ma.只要有合力，不管速度是大，还是小，或是零，都有加速度；只有合力为零， 加速度才能为零 . 一般情况下，合力与速度无必然的联系，与速度变化快慢有必然的联系 .2. 合力与速度同向时，物体加速，反之减速.例：做匀加速直线运动的物体 ,当所受合外力逐渐减小时（）A. 物体的速度减小B. 物体的加速度减小C. 合外力减为零时物体静止D. 合外力减为零时物体速度达到最大三、应用：（一）、直接运用：1、如图所示，静止在光滑水平面上的物体A，一端靠着处于自然状态的弹簧现对物体作用一水平恒力， 在弹簧被压缩到最短这一过程中， 物体的速度和加速度变化的情况是 （ ）

4、A .速度增大，加速度增大B. 速度增大，加速度减小C. 速度先增大后减小，加速度先增大后减小D. 速度先增大后减小，加速度先减小后增大2、一个质量 m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N 、与桌面平行、互成 120角的拉力作用， 则物体的加速度多大？若把其中一个力反向， 物体的加速度又 为多少？m，与后壁间的3、如图所示，一辆加速运动的汽车后壁放一物块，已知物块的质量为a动摩擦因数为 ，则汽车要多大的加速度运动时，物块才不会掉 下来？4、用 2N 的水平力拉一物体沿水平地面运动时，可使它获得水平力拉此物体沿原地面运动时，可使它获得2m/ s2的加速度，那么用 4N

5、的水平力拉此 物体沿原地面运动时，它获得的加速度多大？ （g 10m/ s2）5、地面上放一木箱，质量为 40kg，用 100N 的力与水平成 37角推木箱，如图所示，恰 好使木箱匀速前进若用此力与水平成37角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取 g=10m/s2）6、如图所示，质量为 M 的木板上放着一个质量为 m 的木块，木块与木板间的动摩擦FmM2，加在木板上的力因数为 1，木板与水平地面间的动摩擦因数为F 为多大时，才能将木板从木块下抽出？（二）、动力学问题：1、两类基本问题：（ 1）、已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况处理方法： 已知物体的受力情况， 可以求出物体的合外力，

6、 根据牛顿第二定律可以求出 物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度） ，根据运动学公式就可以求出物 体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情况。（2）、已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况处理方法： 已知物体的运动情况， 由运动学公式求出加速度， 再根据牛顿第二定律就可 以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况。2、.求解动力学两类基本问题的思路框图注：加速度 a 是其中的中间桥梁3、当研究对象所受的外力不在一条直线上时,如果物体只受两个力 ,可以用平行四边形定则求其合力 ;如果物体受力较多 ,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如果物体做直线运动 ,一般把各个力

7、分解到沿运动方向和垂直运动的方向上.4、举例：（1）已知物体的受力情况，求解物体的运动情况：例题： 如图所示， 质量 m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上， 与水平方向夹角 370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速 直线运动，求物体 5s 末的速度及 5s 内的位移。巩固：1、 一列质量为 103 吨的列车，机车牵引力为 3.5 106 N，运动中所受阻力为车重的 0.01 倍，列车由静止开始做匀加速直线运动，速度变为 180km/h 需多长时间？（ g 取 10m/s2）2、 质量 m=4kg 的物体在力 F1=10N 的水平拉力作用下沿水平面做匀速直线运动， 撤去 F1后，经 4s 物体

8、停下来，求物体做匀速直线运动的速度和撤F1后的位移？2）已知物体的运动情况，确定物体的受力情况例题 :如图所示，质量 m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数370的斜向上的拉力2g=10m/s 2，5s 内的位移为 0.25 。现对物体施加与水平方向夹角 的作用，使物体向右做匀加速直线运动， 28.125m，求力 F 的大小。巩固：1、一辆汽车质量为 4 吨，在水平路面上匀速行驶，某时刻关闭发动机，汽车经20s 滑行40m 后静止，求车滑行时所受阻力的大小？2、质量为 0.5kg 的物体在与水平面成 30o 角的拉力 F的作用下，沿水平桌面向右做直线 运动，经过 0.5m

9、 的距离，速度由 0.6m/s 变为 0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数 =0.1 ， 求作用力 F的大小？（ g取 9.8m/s2）3、一列车的质量为 800 吨，以 72km/h 的速度行驶， 运动中所受的阻力是车重的 0.05 倍， 若欲使列车在 200m 内停下来，制动力该多大？（ g 取 10m/s2）练习：1、如图所示 ,在一个箱子中用两条很轻且不可伸缩的弹性绳ac 和 bc 系住一个质量为 m 的小球 .求 :在下列情况下绳中弹力 Tac、 Tbc 的大小 .（在三次运动过程 中 ,小球与箱子的相对位置保持不变）（ 1）箱子水平向右匀速运动 . （2）箱子以加速度 a 水平向左做加速运动 .（3）箱子以加速度 a 竖直向上做加速运动 .2、将质量为 10kg 的木箱放在水平地面上，木箱和地面间的动摩擦因数=0.10，用一个与水平面成 30角斜向右上方的力 F 拉这个木箱，使木箱从静止开始做匀加速直线运动。经过 10s，速度变为 10m/s。（ g = 10m/s2）1）求拉力 F。2）若 10s末撤掉拉力 F，木箱还能