专题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，所以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同时存有，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

2、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）来说的，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，所以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

3、；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）、直接使用：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个过程中，物体的速度和加速度变化的情况是（ ）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

4、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？a3、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m，与后壁间的动摩擦因数为，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1m/s2的加速度；用3n的水平力拉此物体沿原地面运动时，可使它获得的加速度，那么用4n的水平力拉此物体沿原地面运动时，它获得的加速度多大？5、地面上放一木箱，质量为40kg，用100n的力与水平成37&#

5、176;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因数为 1，木板与水平地面间的动摩擦因数为 2，加在木板上的力mmff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，能够求出物体的合外力，根据牛顿第二定律能够求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就能够求出物体的位移和速度，也就是确定了物体的运动情

6、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能够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,能够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，现对物体施增大小f

7、=10n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0.25。现对

8、物体施加与水平方向夹角370的斜向上的拉力f的作用，使物体向右做匀加速直线运动，g=10m/s2，5s内的位移为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200

9、m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.30°f2、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，木箱还能运动多