第二课时牛顿第二定律课件

第二课时牛顿第二定律

第一关:基础关展望高考

第二课时牛顿第二定律

第一关:基础关展望高考基础知识基础知识一､ 对牛顿第二定律的理解知识讲解一､ 对牛顿第二定律的理解同向性公式F=ma是矢量式,任一时刻,F合与a同向正比性m一定时,a∝F合瞬时性a与F对应同一时刻,即a为某时刻的加速度时,F为该时刻物体所受合外力因果性F是产生a的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力同向性公式F=ma是矢量式,任一时刻,F合与a同向正比性m一同一性有三层意思:①加速度a相对同一惯性系(一般指地面)②F=ma中,F、m、a对应同一物质或同一系统③F=ma中,各量统一使用国际单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即:Fx=max,Fy=may局限性①只适用于宏观､低速运动的物体,不适用于微观､高速运动的粒子②物体的加速度必须是相对于地面静止或匀速直线运动的参考系(惯性系)而言的同一性有三层意思:独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加说明:①物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性.②F=ma对运动过程中的每一瞬间都成立,即有力作用就有加速度产生.外力停止作用,加速度随即消失,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度.外力随着时间而改变,加速度就随着时间而改变.说明:①物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F=ma是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合力的方向相同,而速度的方向与合力的方向无必然联系.③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F=m活学活用活学活用1.如图所示,在光滑的水平桌面上放着质量为3kg的小车A,在小车上又放着2kg的物体B.现对物体B施加一水平力F,当F逐渐增加到4N时,B物体恰好在小车上相对于A滑动.如果将水平推力作用在A上,为了不使B在A上有相对滑动,所施加的最大推力是多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)1.如图所示,在光滑的水平桌面上放着质量为3kg的小车A,解析:当作用于B上的推力F小于4N时,由于静摩擦力的作用,小车A和物体B一起做加速运动,当推力F增加到4N以后,因最大静摩擦力不足以提供A的加速度,所以B和A之间将产生相对滑动.设A､B间的最大静摩擦力为fmax.当F作用于B时,用整体法求加速度,隔离法求内力fmax.即由牛顿第二定律可列出F=(mA+mB)a1①fmax=mAa1②解析:当作用于B上的推力F小于4N时,由于静摩擦力的作用,当F作用在小车A上时,则用隔离法求加速度,用整体法求最大推力Fmax,故由牛顿第二定理得fmax=mBa2③Fmax=(mA+mB)a2④联立四个方程得fmax=2.4NFmax=6N.答案:6N当F作用在小车A上时,则用隔离法求加速度,用整体法求最大推力二､ 单位制知识讲解1.定义:基本单位和导出单位一起组成了单位制.2.组成:①基本单位在物理学中,选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位.二､ 单位制以下是国际单位制中的7个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.以下是国际单位制中的7个基本物理量和相应的国际单位制中的基本物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I,(Iv)坎[德拉]cd物理的量n,(V)摩[尔]mol物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公其中力学范围内有三个基本单位,分别是米､千克､秒.②导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.例如速度、加速度的单位其中力学范围内有三个基本单位,分别是米､千克､秒.3.单位制在物理计算中的应用在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,在计算过程中就不必一一写出各个量的单位,直接在结果中写出所求物理量的单位即可.计算前注意先要把各已知量的单位统一为同一单位制中的单位.在物理计算中,一般都要采用国际单位制.说明:有时由于计算中的疏忽,没有将各物理量的单位统一到同一种单位制时,可以通过单位运算,即考察等式两边单位是否平衡,发现不平衡,说明计算有错误,要予以纠正,这也是对解题结果进行检验的一种方法.3.单位制在物理计算中的应用活学活用活学活用2.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面几种不同的求法,其中单位运算正确的、简洁而又规范的是()2.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度解析:在进行数据运算的同时,也要把单位带入一起进行运算,每一个数据均要带上单位.也可以将各物理量统一到同一单位制下进行数据运算,这样各物理的单位就不必一一写出,只在数字后面写出单位即可,则既正确、简洁而又规范的是选项D.答案:D解析:在进行数据运算的同时,也要把单位带入一起进行运算,每一第二关:技法关解读高考第二关:技法关解读高考解题技法解题技法一､ 力、加速度、速度的关系 技法讲解弄清楚力､加速度､速度的关系,是分析物体运动过程(加速或减速)､建立清晰运动图景的理论基础,也是我们必须掌握分析运动过程的方法,是找出不同过程的转折点或对复杂问题分段分析的基础.一､ 力、加速度、速度的关系1.物体受到的合力与加速度的关系式是F=ma,只要有合力,不管物体速度如何,一定有加速度,只有合力为零时,加速度才为零.物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,即加速度的方向与合外力的方向总是一致的.但是合外力与速度没有直接联系,比如,不能说物体受到的合外力大,速度一定大;合外力小,物体的速度一定小.1.物体受到的合力与加速度的关系式是F=ma,只要有合力,不2.合力与物体速度方向相同时,物体做加速运动,合力与物体的速度方向相反时,物体做减速运动.3.力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因.力产生加速度.物体有加速度,物体的速度就变化,运动状态就改变.合外力大小决定了加速度大小,加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小,加速度与速度无关,加速度也与速度变化量无直接关系.2.合力与物体速度方向相同时,物体做加速运动,合力与物体的速4.区别加速度的定义式和决定式.

加速度的定义式为: 即加速度定义为速度变化

量与所用时间的比值;加速度的决定式为: 即加

速度决定于物体所受的合外力与物体的质量.4.区别加速度的定义式和决定式.

加速度的定义式为: 即典例剖析典例剖析【例1】如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端连接一小物体,弹簧处于自然长度时,物体在B点.现用力使小物体m压缩弹簧到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止.物体与水平地面间的动摩擦因数恒定.以下说法正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速D.物体在B点受的合外力为零【例1】如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端[解析]物体在A点受两个力:向右的弹力F1=kx和向左的摩擦力F′,合力为F=kx-F′.物体从A到B的过程,弹力F1由最大值减小到零,而摩擦力F′不变,所以在A､B之间有一个位置,弹力与摩擦力相等,合力为零,之后,合力方向由原来的向右改为向左,而速度方向一直向右,故物体从A到B先做加速度减小的加速运动,然后再做加速度增大的减速运动.从B到C的过程,物体受向左的弹力和摩擦力,且弹力越来越大,向左的合力越来越大,故物体从B到C的运动是加速度增大的减速运动,C正确.物体在B点时受摩擦力作用,合外力不为零,D错误.[答案]C

[解析]物体在A点受两个力:向右的弹力F1=kx和向左的二､ 力和加速度矢量关系的运用技法讲解1.由牛顿第二定律F=ma知,合外力的方向和加速度的方向总是相同的,解题时,只要知道其中一个的方向,就等于知道了另一个的方向.二､ 力和加速度矢量关系的运用2.熟练､灵活地求出合外力,是应用牛顿第二定律解题的基础.(1)若物体受两个互成角度的共点力作用产生加速度,可直接应用平行四边形定则,画出受力图,然后应用三角形的边角关系(或勾股定理)等数学知识求出合力.(2)若物体受多个力的作用,通常采用正交分解法求合力.为了减少矢量的分解,在建立直角坐标系时,有两种方法:2.熟练､灵活地求出合外力,是应用牛顿第二定律解题的基础.①分解力不分解加速度.此时,一般选取加速度方向为x轴,垂直于加速度方向为y轴.因为加速度沿x轴方向,故合力方向就沿x轴方向,则垂直于加速度方向即y轴方向上分力的合力为零.可见,通过正交分解,能够使求较为复杂的合力,变成求较为简单的同一直线上力的合力.方程式为:Fy=0,F合=Fx=ma.②分解加速度不分解力.此方法是以某个力的方向为x轴建立直角坐标系,把加速度分解到x轴和y轴上.这种分解法一般用于物体受到的几个力互相垂直的情况,在这种情况下,分解加速度比分解力可能更方便､更简单.①分解力不分解加速度.此时,一般选取加速度方向为x轴,垂直于典例剖析典例剖析【例2】如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受到的支持力和摩擦力.【例2】如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加[解析]解法一:以人为研究对象,受力分析如图所示,因摩擦力Ff为待求量,且必沿水平方向,设水平向右.为了不分解加速度a,建立图示坐标.并规定正方向.根据牛顿第二定律得:沿x方向:mgsinθ-FNsinθ-Ffcosθ=ma沿y方向:mgcosθ+Ffsinθ-FNcosθ=0由以上两式可解得:FN=m(g-asinθ),Ff=-macosθFf为负值,说明摩擦力的实际方向与假设相反,为水平向左.

[解析]解法一:以人为研究对象,受力分析如图所示,因摩擦解法二:将加速度a沿水平､竖直方向分解,如图所示,ax=acosθ,ay=asinθ.根据牛顿第二定律有:水平方向:Ff=max=macosθ竖直方向:mg-FN=may=masinθ由此得人受的摩擦力Ff=macosθ,方向水平向左;受的支持力FN=m(g-asinθ),方向竖直向上.[答案]m(g-asinθ),方向竖直向上macosθ,方向水平向左解法二:将加速度a沿水平､竖直方向分解,如图所示,ax=ac三､ 瞬时加速度的分析方法技法讲解做变加速运动的物体,加速度时刻在变化(大小变化或方向变化或大小､方向都变化),某时刻的加速度叫瞬时加速度.由牛顿第二定律知,加速度是由合外力决定的,即有什么样的合外力就有什么样的加速度与之相对应.当合外力恒定时,加速度也恒定,合外力随时间变化时,加速度也随时间改变,并且瞬时力决定瞬时加速度.可见,确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力,尤其是对瞬时前的受力情况进行正确的分析.另外,要顺利解决此类问题还应该注意下列两种物理模型的建立.三､ 瞬时加速度的分析方法1.轻绳或轻线:中学物理中的“绳”和“线”是理想化模型,具有如下几个特性:①轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等.②软:即绳(或线)只能承受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),由此特点可知,绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳且背离受力物体的方向.③不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变.1.轻绳或轻线:中学物理中的“绳”和“线”是理想化模型,具有2.轻弹簧和橡皮绳:中学物理中的“轻弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性:①轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零.由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等.②弹簧既能承受拉力,也能承受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力.③由于弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失.2.轻弹簧和橡皮绳:中学物理中的“轻弹簧”和“橡皮绳”,也是典例剖析典例剖析【例3】如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,再用一细线悬挂在天花板上静止.当剪断细线的瞬间两物体的加速度各为多大?【例3】如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,[解析]分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.此类问题应注意两种基本模型的建立.先作出两个物体的受力图,据平衡条件求出绳或弹簧上的弹力,可知T′=mg,T1=2mg.剪断细线后再作出两个物体的受力示意图,如图所示,刚剪断时绳中的弹力T1立即消失,而弹簧的弹力不变.找出合外力据牛顿第二定律求出瞬时加速度,图中m1的加速度为向下的2g,而m2的加速度为零.[答案]2g0

[解析]分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前第三关:训练关笑对高考第三关:训练关笑对高考随堂·训练1.在牛顿第二定律F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是()A.在任何情况下k都等于1B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k等于1答案:CD随堂·训练2.如图光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接.在水平拉力F作用下以加速度a做直线运动,设A和B的质量分别为m\-A和m\-B,当突然撤去外力F时,A和B的加速度分别为()2.如图光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接.在水平拉力F作解析:撤去F的瞬间,A的受力无变化,故aA=a,B受向左弹力产生加速度

答案:D解析:撤去F的瞬间,A的受力无变化,故aA=a,B受向左弹力3.放在光滑水平面上的物体受三个水平的恒力作用而平衡.如图所示,已知F2与F3垂直,且三个力中若撤去F1物体产生2.5m/s2的加速度,若撤去F2物体产生1.5m/s2的加速度,若撤去F3物体产生的加速度为()A.1.5m/s2B.2.0m/s2C.2.5m/s2D.不能确定3.放在光滑水平面上的物体受三个水平的恒力作用而平衡.如图所解析:本题是共点力作用下物体平衡和动力学相结合的题目,解题的关键是:(1)正确理解三力作用在物体上时物体平衡的含义:任意两个力的合力都跟第三个力大小相等､方向相反,即F1大小为

(2)当撤去任意一个力时,物体受到的合力大小都等于所撤去的力的大小,即F1=ma1,F2=ma2,F3=ma3,

故a3 m/s2=2m/s2.

答案:B解析:本题是共点力作用下物体平衡和动力学相结合的题目,解题的4.如图所示,质量为m2的物体放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,与物体1相连接的绳与竖直方向成θ角,则()4.如图所示,质量为m2的物体放在正沿平直轨道向右行驶的车厢A.车厢的加速度为gsinθ\=B.绳对物体1的拉力为C.底板对物体2的支持力为(m2-m1)gD.物体2所受底板的摩擦力为m2gtanθA.车厢的加速度为gsinθ\=B.绳对物体1的拉力为解析:对m1受力分析如图(a),由牛顿第二定律知:F合=m1gtanθ=m1a,∴a=gtanθ,A错,F=m1g/cosθ,B正确.对m2受力分析如图(b),由平衡条件得:F+FN=m2g,FN=m2g-F=m2g-m1g/cosθ,C错.由牛顿第二定律:Ff=m2a=m2g\5tanθ,D正确.答案:BD解析:对m1受力分析如图(a),由牛顿第二定律知:F合5.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要元件之一是加速度计,加速度计构造原理的示意图如图所示:沿导弹长度方向安装的固定光滑杆上套一质量为m的滑块,滑块两侧分别与劲度系数均为k的弹簧相连;两弹簧的另一端与固定壁相连.滑块原来静止.弹簧处于自然长度.滑块上有指针,可通过标尺测出滑块的位移,然后通过控制系统进行制导.设某段时间内导弹沿水平方向运动,指针向左偏离O点的距离为s,则这段时间内导弹的加速度()5.惯性制导系统已广泛应用于弹道式导弹工程中,这个系统的重要A.方向向左,大小为1ks/mB.方向向右,大小为1ks/mC.方向向左,大小为2ks/mD.方向向右,大小为2ks/mA.方向向左,大小为1ks/m解析:滑块随导弹一起做加速运动,向左偏离O点距离为s,使左侧弹簧被压缩,右侧弹簧被拉长,则滑块所受合力为2ks,方向向右.由牛顿第二定律得2ks=ma,滑块的加速度大小为:a=2ks/m.答案:D解析:滑块随导弹一起做加速运动,向左偏离O点距离为s,使左侧

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第一关:基础关展望高考基础知识基础知识一､ 对牛顿第二定律的理解知识讲解一､ 对牛顿第二定律的理解同向性公式F=ma是矢量式,任一时刻,F合与a同向正比性m一定时,a∝F合瞬时性a与F对应同一时刻,即a为某时刻的加速度时,F为该时刻物体所受合外力因果性F是产生a的原因,物体具有加速度是因为物体受到了力同向性公式F=ma是矢量式,任一时刻,F合与a同向正比性m一同一性有三层意思:①加速度a相对同一惯性系(一般指地面)②F=ma中,F、m、a对应同一物质或同一系统③F=ma中,各量统一使用国际单位独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律②物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和③分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,即:Fx=max,Fy=may局限性①只适用于宏观､低速运动的物体,不适用于微观､高速运动的粒子②物体的加速度必须是相对于地面静止或匀速直线运动的参考系(惯性系)而言的同一性有三层意思:独立性①作用于物体上的每一个力各自产生的加说明:①物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性.②F=ma对运动过程中的每一瞬间都成立,即有力作用就有加速度产生.外力停止作用,加速度随即消失,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度.外力随着时间而改变,加速度就随着时间而改变.说明:①物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F=ma是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合力的方向相同,而速度的方向与合力的方向无必然联系.③作用力F和加速度a都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F=m活学活用活学活用1.如图所示,在光滑的水平桌面上放着质量为3kg的小车A,在小车上又放着2kg的物体B.现对物体B施加一水平力F,当F逐渐增加到4N时,B物体恰好在小车上相对于A滑动.如果将水平推力作用在A上,为了不使B在A上有相对滑动,所施加的最大推力是多少?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)1.如图所示,在光滑的水平桌面上放着质量为3kg的小车A,解析:当作用于B上的推力F小于4N时,由于静摩擦力的作用,小车A和物体B一起做加速运动,当推力F增加到4N以后,因最大静摩擦力不足以提供A的加速度,所以B和A之间将产生相对滑动.设A､B间的最大静摩擦力为fmax.当F作用于B时,用整体法求加速度,隔离法求内力fmax.即由牛顿第二定律可列出F=(mA+mB)a1①fmax=mAa1②解析:当作用于B上的推力F小于4N时,由于静摩擦力的作用,当F作用在小车A上时,则用隔离法求加速度,用整体法求最大推力Fmax,故由牛顿第二定理得fmax=mBa2③Fmax=(mA+mB)a2④联立四个方程得fmax=2.4NFmax=6N.答案:6N当F作用在小车A上时,则用隔离法求加速度,用整体法求最大推力二､ 单位制知识讲解1.定义:基本单位和导出单位一起组成了单位制.2.组成:①基本单位在物理学中,选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位,这些被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫做基本单位.二､ 单位制以下是国际单位制中的7个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位.以下是国际单位制中的7个基本物理量和相应的国际单位制中的基本物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公斤)kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K发光强度I,(Iv)坎[德拉]cd物理的量n,(V)摩[尔]mol物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克(公其中力学范围内有三个基本单位,分别是米､千克､秒.②导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位.例如速度、加速度的单位其中力学范围内有三个基本单位,分别是米､千克､秒.3.单位制在物理计算中的应用在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,在计算过程中就不必一一写出各个量的单位,直接在结果中写出所求物理量的单位即可.计算前注意先要把各已知量的单位统一为同一单位制中的单位.在物理计算中,一般都要采用国际单位制.说明:有时由于计算中的疏忽,没有将各物理量的单位统一到同一种单位制时,可以通过单位运算,即考察等式两边单位是否平衡,发现不平衡,说明计算有错误,要予以纠正,这也是对解题结果进行检验的一种方法.3.单位制在物理计算中的应用活学活用活学活用2.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面几种不同的求法,其中单位运算正确的、简洁而又规范的是()2.一物体在2N的外力作用下,产生10cm/s2的加速度解析:在进行数据运算的同时,也要把单位带入一起进行运算,每一个数据均要带上单位.也可以将各物理量统一到同一单位制下进行数据运算,这样各物理的单位就不必一一写出,只在数字后面写出单位即可,则既正确、简洁而又规范的是选项D.答案:D解析:在进行数据运算的同时,也要把单位带入一起进行运算,每一第二关:技法关解读高考第二关:技法关解读高考解题技法解题技法一､ 力、加速度、速度的关系 技法讲解弄清楚力､加速度､速度的关系,是分析物体运动过程(加速或减速)､建立清晰运动图景的理论基础,也是我们必须掌握分析运动过程的方法,是找出不同过程的转折点或对复杂问题分段分析的基础.一､ 力、加速度、速度的关系1.物体受到的合力与加速度的关系式是F=ma,只要有合力,不管物体速度如何,一定有加速度,只有合力为零时,加速度才为零.物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,即加速度的方向与合外力的方向总是一致的.但是合外力与速度没有直接联系,比如,不能说物体受到的合外力大,速度一定大;合外力小,物体的速度一定小.1.物体受到的合力与加速度的关系式是F=ma,只要有合力,不2.合力与物体速度方向相同时,物体做加速运动,合力与物体的速度方向相反时,物体做减速运动.3.力和运动的关系:力是改变物体运动状态的原因,不是维持物体运动的原因.力产生加速度.物体有加速度,物体的速度就变化,运动状态就改变.合外力大小决定了加速度大小,加速度大小决定了单位时间内速度变化量的大小,加速度与速度无关,加速度也与速度变化量无直接关系.2.合力与物体速度方向相同时,物体做加速运动,合力与物体的速4.区别加速度的定义式和决定式.

加速度的定义式为: 即加速度定义为速度变化

量与所用时间的比值;加速度的决定式为: 即加

速度决定于物体所受的合外力与物体的质量.4.区别加速度的定义式和决定式.

加速度的定义式为: 即典例剖析典例剖析【例1】如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端连接一小物体,弹簧处于自然长度时,物体在B点.现用力使小物体m压缩弹簧到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止.物体与水平地面间的动摩擦因数恒定.以下说法正确的是()A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速D.物体在B点受的合外力为零【例1】如图所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的O点,另一端[解析]物体在A点受两个力:向右的弹力F1=kx和向左的摩擦力F′,合力为F=kx-F′.物体从A到B的过程,弹力F1由最大值减小到零,而摩擦力F′不变,所以在A､B之间有一个位置,弹力与摩擦力相等,合力为零,之后,合力方向由原来的向右改为向左,而速度方向一直向右,故物体从A到B先做加速度减小的加速运动,然后再做加速度增大的减速运动.从B到C的过程,物体受向左的弹力和摩擦力,且弹力越来越大,向左的合力越来越大,故物体从B到C的运动是加速度增大的减速运动,C正确.物体在B点时受摩擦力作用,合外力不为零,D错误.[答案]C

[解析]物体在A点受两个力:向右的弹力F1=kx和向左的二､ 力和加速度矢量关系的运用技法讲解1.由牛顿第二定律F=ma知,合外力的方向和加速度的方向总是相同的,解题时,只要知道其中一个的方向,就等于知道了另一个的方向.二､ 力和加速度矢量关系的运用2.熟练､灵活地求出合外力,是应用牛顿第二定律解题的基础.(1)若物体受两个互成角度的共点力作用产生加速度,可直接应用平行四边形定则,画出受力图,然后应用三角形的边角关系(或勾股定理)等数学知识求出合力.(2)若物体受多个力的作用,通常采用正交分解法求合力.为了减少矢量的分解,在建立直角坐标系时,有两种方法:2.熟练､灵活地求出合外力,是应用牛顿第二定律解题的基础.①分解力不分解加速度.此时,一般选取加速度方向为x轴,垂直于加速度方向为y轴.因为加速度沿x轴方向,故合力方向就沿x轴方向,则垂直于加速度方向即y轴方向上分力的合力为零.可见,通过正交分解,能够使求较为复杂的合力,变成求较为简单的同一直线上力的合力.方程式为:Fy=0,F合=Fx=ma.②分解加速度不分解力.此方法是以某个力的方向为x轴建立直角坐标系,把加速度分解到x轴和y轴上.这种分解法一般用于物体受到的几个力互相垂直的情况,在这种情况下,分解加速度比分解力可能更方便､更简单.①分解力不分解加速度.此时,一般选取加速度方向为x轴,垂直于典例剖析典例剖析【例2】如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ.求人受到的支持力和摩擦力.【例2】如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加[解析]解法一:以人为研究对象,受力分析如图所示,因摩擦力Ff为待求量,且必沿水平方向,设水平向右.为了不分解加速度a,建立图示坐标.并规定正方向.根据牛顿第二定律得:沿x方向:mgsinθ-FNsinθ-Ffcosθ=ma沿y方向:mgcosθ+Ffsinθ-FNcosθ=0由以上两式可解得:FN=m(g-asinθ),Ff=-macosθFf为负值,说明摩擦力的实际方向与假设相反,为水平向左.

[解析]解法一:以人为研究对象,受力分析如图所示,因摩擦解法二:将加速度a沿水平､竖直方向分解,如图所示,ax=acosθ,ay=asinθ.根据牛顿第二定律有:水平方向:Ff=max=macosθ竖直方向:mg-FN=may=masinθ由此得人受的摩擦力Ff=macosθ,方向水平向左;受的支持力FN=m(g-asinθ),方向竖直向上.[答案]m(g-asinθ),方向竖直向上macosθ,方向水平向左解法二:将加速度a沿水平､竖直方向分解,如图所示,ax=ac三､ 瞬时加速度的分析方法技法讲解做变加速运动的物体,加速度时刻在变化(大小变化或方向变化或大小､方向都变化),某时刻的加速度叫瞬时加速度.由牛顿第二定律知,加速度是由合外力决定的,即有什么样的合外力就有什么样的加速度与之相对应.当合外力恒定时,加速度也恒定,合外力随时间变化时,加速度也随时间改变,并且瞬时力决定瞬时加速度.可见,确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力,尤其是对瞬时前的受力情况进行正确的分析.另外,要顺利解决此类问题还应该注意下列两种物理模型的建立.三､ 瞬时加速度的分析方法1.轻绳或轻线:中学物理中的“绳”和“线”是理想化模型,具有如下几个特性:①轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,由此特点可知,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张力大小相等.②软:即绳(或线)只能承受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),由此特点可知,绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳且背离受力物体的方向.③不可伸长:即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变.1.轻绳或轻线:中学物理中的“绳”和“线”是理想化模型,具有2.轻弹簧和橡皮绳:中学物理中的“轻弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性:①轻:即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零.由此特点可知,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等.②弹簧既能承受拉力,也能承受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力.③由于弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能突变.但是,当弹簧或橡皮绳被剪断时,它们所受的弹力立即消失.2.轻弹簧和橡皮绳:中学物理中的“轻弹簧”和“橡皮绳”,也是典例剖析典例剖析【例3】如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,再用一细线悬挂在天花板上静止.当剪断细线的瞬间两物体的加速度各为多大?【例3】如图所示,质量相等的两个物体之间用一轻弹簧相连,[解析]分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.此类问题应注意两种基本模型的建立.先作出两个物体的受力图,据平衡条件求出绳或弹簧上的弹力,可知T′=mg,T1=2mg.剪断细线后再作出两个物体的受力示意图,如图所示,刚剪断时绳中的弹力T1立即消失,而弹簧的弹力不变.找出合外力据牛顿第二定律求出瞬时加速度,图中m1的加速度为向下的2g,而m2的加速度为零.[答案]2g0

[解析]分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前第三关:训练关笑对高考第三关:训练关笑对高考随堂·训练1.在牛顿第二定律F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是()A.在任何情况下k都等于1B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k等于1答案:CD随堂·训练2.如图光滑水平面上物块A