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文档简介

衔接点24牛顿第二定律课程标准初中初中无该知识点高中1.学会用控制变量法探究物理规律.2.会测量加速度、力和质量,能作出物体运动的a-F、a-eq\f(1,m)图像.3.能通过实验数据及图像得出加速度与力、质量的关系.高中物理新知识、新模型知识点一牛顿第二定律的表达式1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同.2.表达式F=kma,其中力F指的是物体所受的合力.知识点二力的单位1.力的国际单位:牛顿,简称牛,符号为N.2.“牛顿”的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫作1N,即1N=1kg·m/s2.3.在质量的单位取kg,加速度的单位取m/s2,力的单位取N时,F=kma中的k=1,此时牛顿第二定律可表示为F=ma.初、高中物理衔接点一、对牛顿第二定律的理解1.对表达式F=ma的理解(1)F的含义:①F是合力时,加速度a指的是合加速度,即物体的加速度;②F是某个分力时,加速度a是该分力产生的加速度.(2)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位必须都用国际制单位.2.牛顿第二定律的四个性质(1)因果性:力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度.(2)矢量性:F=ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它所受的合力方向决定,且总与合力的方向相同.(3)瞬时性:加速度与合力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失.(4)独立性:作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和.二、应用牛顿第二定律解题的解题步骤和解题方法1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程.(3)求出合力或加速度.(4)根据牛顿第二定律列方程求解.2.应用牛顿第二定律解题的方法(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用,应用平行四边形定则求这两个力的合力,物体所受合力的方向即加速度的方向.(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体所受的合力.①建立直角坐标系时,通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度),将物体所受的力正交分解后,列出方程Fx=ma,Fy=0(或Fx=0,Fy=ma).②特殊情况下,若物体的受力都在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上,正交分解加速度a.根据牛顿第二定律eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx=max,Fy=may))列方程求解.例题1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是()A.由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量和加速度成正比B.由m=eq\f(F,a)可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=eq\f(F,m)可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比D.由m=eq\f(F,a)可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得例题2.某人为了测量高铁启动过程的加速度,将一支笔(可视为质点)用细线系于高铁车厢内的顶壁上,高铁启动过程中,发现系笔的细线偏离竖直线的夹角为θ=37°,此时笔和车厢相对静止,如图所示,设笔的质量为0.1kg(取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2).求:(1)车厢运动的加速度大小;(2)细线对笔的拉力大小.例题3.如图,一个质量为20kg的物体,从固定斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为37°(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度;(2)若给物体一个初速度,使之沿斜面上滑,求上滑的加速度.一、单选题1.如图所示,物体A放在B上,物体B放在光滑的水平面上,已知,。A、B间动摩擦因数。A物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是20N,水平向右拉细线,()下述正确的是()

A.当拉力时,A静止不动B.当拉力时,A相对B滑动C.当拉力时,B受到A的摩擦力等于12ND.在细线可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止2.水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件,其中4个恰好占据车厢底部,另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示),重力加速度为g。汽车以某一加速度向左运动时,工件A与D之间恰好没有作用力,此时工件D与B间的作用力大小为()

A. B. C. D.3.力单独作用于一物体时,使物体产生的加速度大小为2m/s2,力单独作用于同一物体时,使物体产生的加速度大小为3m/s2,当和共同作用于该物体时,物体具有的加速度大小可能是()A.2m/s2 B.0.5m/s2 C.5.5m/s2 D.6m/s24.防疫期间人们利用电子商务购物变得十分便捷。如图所示的是分拣快递件的皮带传输机,转动轮带动倾斜皮带匀速向上运动,快件能随皮带一起向上做匀速运动,其间突遇故障,皮带减速直至停止。假设在上述匀速和减速过程中,快件与皮带始终保持相对静止,则(

A.快件匀速运动时只受重力与支持力作用B.快件匀速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上C.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向下D.快件减速运动时受到的摩擦力一定沿皮带向上5.如图所示,质量均为m的物块甲、乙用细线相连,轻弹簧一端固定在天花板上,另一端与甲相连。当细线被烧断的瞬间()

A.甲、乙的加速度大小均为0B.甲、乙的加速度均竖直向下,大小均为gC.甲的加速度竖直向上,乙的加速度竖直向下,大小均为gD.甲的加速度为0;乙的加速度竖直向下,大小为g6.冬天,一片雪花自20m高的积雪处飘落,它落地的时间可能为()A.0.1s B.1s C.2s D.12s7.如图所示,在质量为的箱式电梯的地板上固定一轻质弹簧,弹簧的上端拴接一质量为的物体,质量为的物体B放置在物体上,整个装置随电梯一起匀速下降,弹簧保持竖直,重力加速度为。某时刻悬挂电梯的钢索突然断裂,在钢索断裂的瞬间,下列说法正确的是()

A.物体的加速度大小为0 B.物体B的加速度大小为C.箱式电梯的加速度大小为 D.物体B对物体的压力为08.质量为的物体静止于光滑水平桌面上。当该物体受到水平面内两个相互垂直、大小分别为和的力作用时,其加速度大小为(

)A. B. C. D.二、多选题9.无人机由于小巧灵活,国内已经逐步尝试通过无人机进行火灾救援。某消防中队接到群众报警,赶至火灾点后,迅速布置无人机消防作业,假设无人机从静止竖直向上起飞,匀加速直线运动后恰好悬停在火灾点,整个过程速度时间图像如下图示,已知无人机的质量(含装备等)为,下列说法正确的是()

A.无人机整个上升过程平均速度B.加速阶段的加速度比减速阶段的加速度要大C.火灾位置距离消防地面的距离为D.加速阶段时,无人机螺旋桨的升力大小为10.跳伞运动是指跳伞员乘飞机、气球等航空器或其他器械升至高空后跳下,或者从陡峭的山顶、高地上跳下,并借助空气动力和降落伞在张开降落伞之前和开伞后完成各种规定动作,并利用降落伞减缓下降速度在指定区域安全着陆的一项体育运动。一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况,通过分析数据,画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图象,如图所示,则对运动员的运动,下列说法正确的是()A.0~10s内位移大于100mB.10~15s内加速度逐渐增大C.0~10s内运动员所受阻力逐渐增大D.10~15s内运动员所受阻力逐渐增大11.如图,凹形槽车静止在水平直轨道上,位于光滑槽底的水平轻弹簧一端连接右侧槽壁,另一端连接质量的物体,物体静止时,弹簧对物体的压力。现使槽车与物体一起以的加速度沿轨道运动,用表示弹簧的弹力大小,用表示物体对左侧槽壁的压力大小,下列判断正确的是()

A.若的方向向左,则 B.若的方向向左,则C.若的方向向右,则 D.若的方向向右,则12.如图所示,在密闭的盒子内装有一个质量为m的金属球,球刚好能在盒内自由活动。若将盒子竖直向上抛出,抛出后在上升和下降过程中,下列说法中正确的是()

A.不计空气阻力的情况下,上升、下降时球对盒均有作用力B.不计空气阻力的情况下,上升、下降时球对盒均无作用力C.考虑空气阻力的情况下,上升时球对盒有作用力D.考虑空气阻力的情况下,上升、下降球对盒均无作用力13.如图所示,倾角为的光滑固定足够长斜面AB的底端安装有一个挡板P,斜面上放有一根轻质弹簧,弹簧的一端固定在挡板上,另一端拴接着质量m的小球。开始小球处于静止状态,现用手缓慢压小球直到弹簧缩短量为开始静止时缩短量的三倍时释放,小球向上移动一段距离后速度为零。重力加速度为g,则()

A.释放瞬间小球加速度大小为B.小球向上移动一段距离过程中加速度先增大后减小C.小球向上移动一段距离过程中速度一直减小D.小球向上移动一段距离过程中速度先增大后减小三、解答题14.如图,用AB、BC两根细绳把质量为m=1kg的小球悬挂于车内,当小车向右做水平匀速直线运动时,AB绳与竖直方向的夹角为α=37°,BC绳与竖直方向的夹角为β=53°,求:(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,sin53°=0.8,cos53°=0.6)(1)AB、BC中的张力大小。(2)当小车以a=8m/s2的加速度向右水平行驶时,AB、BC中的张力大小。

15.2016年11月18号“神舟十一号”飞船返回舱顺利着陆,为了保证宇航员的安全,靠近地面时会放出降落伞进行减速(如下图所示)。若返回舱离地面时,速度方向竖直向下,大小为,要使返回舱最安全、最理想着陆,则放出降落伞后返回舱应获得多大的加速度?降落伞产生的阻力应为返回舱重力的几倍?(设放出降落伞后返回舱做匀减速直线运动)。

16.美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学

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