高一物理必修一第四章牛顿第二定律Word版

1、牛顿第二定律一、 牛顿第二定律1. 定律内容：物体的加速度a跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同.2. 公式：F合ma3. 关于牛顿第二定律的理解：3.1 因果性：力是物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上所产生的一种效果；3.2 瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零；3.3 矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式。公式只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致；3.4 同一性：

2、加速度与合外力及质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言。即 F与a均是对同一个研究对象而言；3.5 相对性：牛顿第二定律只适用于惯性参照系（匀速或静止的参考系）；3.6 独立性，用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时，可将物体所受各力正交分解，在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max，Fymay列方程；3.7 局限性：牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体，不适用于高速运动的微观粒子；4. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系【例1】 下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是（ ）A由Fma可知，物体受到的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成

3、反比B由mF/a可知，物体的质量与其受到的合外力成正比，与其运动的加速度成反比C由aF/m可知，物体的加速度与其受到的合外力成正比，与其质量成反比D由mF/a可知，物体的质量可以通过测出它的加速度和它所受的合外力而求得【例2】 静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度 B.物体立即获得加速度，但速度仍为零C.物体立即获得速度，但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度都仍为零【例3】 由牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，但用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍静止，这是因为：A 推力小于摩擦

4、力B 物体有加速度，但太小，不易被察觉C 推力小于物体的重力D 物体所受合外力为零【例4】 已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4m/s2，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6m/s2，则甲、乙物体的质量之比m甲 ,m乙等于 A1：3 B2：3 C1：1 D3：2二、 动力学的两类基本问题1. 已知受力情况求运动情况；2. 已知运动情况求受力情况3. 在这两类问题中，加速度是了解力和运动的桥梁，受力分析是解决问题的关键.【例5】 一物体初速度 v05 m/s，沿着倾角 37的斜面匀加速向下运动，若物体和斜面间的动摩擦因数为 0.25，求 3 秒末的速度(斜面足够长)( )A12

5、m/s B15 m/s C17 m/s D20 m/s【例6】 用一水平恒力将质量为 250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行 50 m，历时 10 s，若物体受到阻力是物重的 0.1 倍，则外加的推力多大？(g 取 10 m/s2)【例7】 水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力，产生1.5m/s2的加速度。（1）物体所受摩擦力为多大？（2）若水平拉力增至4N，则物体将获得多大的加速度？【例8】 如图所示，水平传送带A、B两端相距S3.5m，工件与传送带间的动摩擦因数=0.1。工件滑上A端瞬时速度VA4 m/s,达到B端的瞬时速度设为vB。(1)若传送带不动，vB多大？(2)若传

6、送带以速度v(匀速）逆时针转动，vB多大？ 【例9】 如图所示，传送带与地面倾角为，从A B长度为16m，传送带以10m/s的速度向下运动，在传送带上端，无初速释放一质量为0.5kg的物体，它与传送带间的摩擦系数为0.5，求物体从A运动到B所用的时间？ 【例10】 质量为1.5Kg的物体在水平拉力F的作用下，从水平面上A点由静止开始运动，运动一段距离后撤去该力，物体继续滑行t2.0s停在B点，已知AB两点的距离L5.0m，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20，求水平拉力F的大小?【例11】 在建筑工地上，有六人一起打夯，其中四个人牵绳，绳跟竖直方向成60角，扶夯的两人用力方向竖直向上.设每人用

7、力F均为300 N，每次用力时间为0.2 s，夯重400 N.求夯上升的高度.又设夯落地时跟地面接触的时间为0.1 s，求夯每次打击地面所受到的力.（g=10 m/s2，不计空气阻力） 【例12】 质量分别是m1、m2的两个物块用细绳连接，在恒力F的作用下，竖直向上匀加速提起，如图所示.则两物体间细绳的拉力大小为A. B. C. D. 【例13】 如下图所示B物体置于A物体之上放在水平面上已知A物体质量为M，与地面间动摩擦因数为，B物体质量为m今用恒力F推A，若B相对A静止，则B物体所受摩擦力多大？【例14】 如下图所示在光滑的水平金属杆上套一个质量为m的金属环，用质量不计的细线吊一个质量为M

8、的物体，对m施加平行于杆的力,则m做匀加速运动，细线与竖直方向成角一切阻力均不计，求水平拉力大小(F=？)【例15】 如图所示，2kg的物体放在水平地面上，物体离墙20m，现用30N的水平力作用于此物体，经过2s可到达墙边，若仍用30N的力作用于此物体，求使物体到这墙边作用力的最短作用时间？【例16】 如图所示，在劲度系数为k的弹簧下端挂一质量为m的物体，物体下有一托盘，用托盘托着物体使弹簧恰好处于原长然后使托盘以加速度a竖直向下做匀加速直线运动（ag），试求托盘向下运动多长时间能与物体脱离？【例17】 如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为m0的平盘，盘中有一物体质量为m。当盘静止时

9、，弹簧的长度比其自然长度伸长L，今向下拉盘使弹簧再伸长L后停止，然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内，则刚松开手时盘对物体的支持力等于 A.（1）mg B.（1）（mm0）gC. mg D. （mm0）g三、 作业1. 如图所示，马拖着一根质量为m的光滑树干在水平地面上做加速直线运动，加速度为a，已知马对树干的水平拉力大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则由牛顿第二定律可知()AF2maBF1F2maCF1F2ma DF1ma 2. 在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如下图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时对火车运动状态的判断可能的是()A火车向右

10、方运动，速度在增加中B火车向右方运动，速度在减小中C火车向左方运动，速度在增加中D火车向左方运动，速度在减小中 3. 在光滑水平面上，力F1单独作用某物体时产生的加速度为3m/s2，力F2单独作用此物体时产生的加速度为4m/s2，两力同时作用于此物体时产生的加速度不可能为()A8m/s2B5m/s2C4m/s2 D1m/s2 4. 一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示重力加速度g取10m/s2，请结合图象，求运动员在运动过程中的最大加速度是_m/s2. 5. 一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下(如下图所示)，山坡的倾角

11、30，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小 6. 一架客机在垂直气流作用下失去控制，在10 s内高度下降了1700 m，但最终得到了控制，(如图所示)未酿成事故若在竖直方向将飞机的运动看作初速为零的匀变速直线运动，则当时飞机的加速度为多大？一个质量为60 kg的人坐在坐椅上，安全带对它的拉力为多大？7. 如图所示，一质量为500kg的木箱放在质量为2000kg的平板车的后部，木箱到驾驶室的距离L1.6m.已知木箱与木板间的动摩擦因数0.484，平板车在运动过程中所受阻力是车和箱总重的0.20倍平板车以v022.0m/s的恒定速度行驶，突然驾驶员刹车，使车做匀减速运动，为不让木箱撞击驾驶室，g取10m/s2，试求：(1)从刹车开始到平板车完全停止至少要经过多长时间？(2)驾驶员刹车时的制动力不能超过多大？(g取10m/s2)8. 如图1所示，水平面光滑，用力F推木块2使3个相同的木块保持相对静止向前加速运动，则木块所受到的合力为（ ） A.木块2最大 B.木块3最大 C.同样大 D.不能判断谁大谁小 9. .如下图所