第13讲 牛顿第二定律 （备课精研）高一物理 （人教版必修1）

第四章

牛顿运动定律牛顿第二定律

一牛顿第二定律二力学单位制三超重和失重一、牛顿第二定律

二、力学单位制1.单位制（1）基本量和基本单位：只要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基本量，它们的单位叫基本单位（2）导出单位：由物理公式和基本单位推导出其他物理量的单位（3）单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制三、超重和失重1.判断题1.物体加速度的方向一定与合外力方向相同2.质量越大的物体，加速度越小3.物体的质量与加速度成反比4.物体受到外力作用，立即产生加速度5.可以利用牛顿第二定律确定自由电子的运动情况6.物体所受的合外力减小，加速度一定减小，而速度不一定减小判断题解析1.√加速度与力瞬时对应2.×

加速度由力、质量两个因素决定3.×

质量不随加速度变化而变化4.√力和加速度是瞬时对应关系5.×

牛顿第二定律只适用于低速、宏观物体，不适用于微观粒子6.√速度变大、变小由加速度和速度的方向决定，而加速度由力决定牛顿第二定律对超重和失重的理解与应用动力学两类基本问题题点题点一思维升华

题点二比较超重失重完全失重产生条件加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下，且大小a=g动力学原理F-mg=maF=m（g+a）mg-F=maF=m（g-a）mg-F=mgF=0可能状态加速上升减速下降加速下降减速上升自由落体运动和抛体运动题点三如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点.今用一小物体m把弹簧压缩到A点（m与弹簧不连接），然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止.小物体m与水平面间的动摩擦因数μ恒定，则下列说法中正确的是（）A.物体从A到B速度越来越大B.物体从A到B速度先增加后减小C.物体从A到B加速度越来越小D.物体从A到B做匀加速运动物体从A到B运动的过程中，开始时弹簧的弹力大于摩擦力，加速度方向向右，物体做加速度运动，当弹簧的弹力与摩擦力相等时，加速度为零，然后弹簧的弹力小于摩擦力，加速度方向向左，物体做减速运动，所以从A到B先加速后减速．在AO间某点合力为零．故A、C、D错误，B正确．故选B．根据牛顿第二定律判断加速度的方向，当加速度的方向与速度方向相同时，物体做加速运动，当加速度的方向与速度方向相反时，物体做减速运动．如图所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，弹簧下方有一物块，木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力．若在某段时间内，物块对箱底恰好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（）A．加速下降B．加速上升C．物块处于失重状态D．物块处于超重状态木箱静止时物块对箱底有压力，当物块对箱底刚好无压力时，物体受到的合力向下，所以系统应该有向下的加速度，是失重，物体可能是向下加速，也可能是向上减速，所以AC正确．故选：AC．随着科技的发展，未来的航空母舰上将安装电磁弹射器以缩短飞机起飞距离，如图甲所示，航空母舰的水平跑道总长L=180m，其中电磁弹射器是一种长度为L1=120m的直线电机，该电机可在弹射时提供一个恒定的牵引力F牵=5×105N．求：（1）弹射器对舰载机所做的功．（2）该舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行至目标地执行任务．图乙是该过程中舰载机的速度和时间图象，请计算出目标地离航母的距离．（3）为了获得更大的升力，起飞时应让飞机逆风起飞．请用物理知识简要说明理由．（1）由题干可知：电磁弹射器的长度和牵引力，由功的公式弹射器对舰载机所做的功；（2）由题知，舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行，由图乙可得出速度和飞行时间利用s=vt求出距离；（3）根据飞机升力产生的原因回答，飞机的机翼通常都做成上面凸起，下面平直的形状．这样，当飞机起飞时，流过机翼上方的空气流速大，压强小，流过机翼下方的空气流速小，压强大．机翼上下方所受到的压力差便形成向上的升力．解：（1）弹射器对舰载机所做的功：W=F牵L1=5×105N×120m=6×107J；（2）由题知，舰载机加速起飞后掠海匀速直线飞行，由图乙可知v=300m/s，t=15min-0.5min=14.5min=870s，由v=st得：s=vt=300m/s×870s=2.61×105m；（3）因为飞机起飞时流过机翼上方的空气速度快，流过机翼下方的空气流速慢．机翼上下方所受空气的压力差形成向上的升力．当飞机逆风起飞时飞机的速度不需要加速到很大，飞机就可相对空气有一个较大的相对速度，从而获得足够的升力．答：（1）弹射器对