2024-2025学年高中物理必修第一册(粤教版)教学课件第四章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律
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第三节 牛顿第二定律 核心素养点击
(1)能准确表述牛顿第二定律的内容。 物理观念 (2)理解牛顿第二定律表达式的意义。
(3)知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 科学思维 会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
通过分析探究实验的数据,能够得出牛顿第二定律的数 科学探究
学表达式。 科学态度与
选项 A 错误;物体的加速度大,质量不一定小,因为力有可能更大,选项 B
错误;a=ΔΔvt 只能用于计算加速度 a,a 与 Δv 和 Δt 无关,物体的加速度大, 速度变化量 Δv 可能很小,选项 C 错误,D 正确。 答案:选 D
2. 如图所示,弹簧一端系在墙上 O 点,另一端自由伸长到 B 点,今将一小物
即 1 N=1 kg·m /s2。 (3)国际单位制中牛顿第二定律的表达式:F= m a 。 (4)力 F 的含义:F 指物体所受的 合力 。
2.判一判
(1)使质量是 1 g 的物体产生 1 cm/s2 的加速度的力叫作 1 N。
( ×)
(2)公式 F=ma 中,各量的单位可以任意选取。
(×)
(3)牛顿第二定律表达式 F=kma 中的系数 k 总等于 1。
[解析] 牛顿第二定律的表达式 F=ma 表明了各物理量之间的数量关 系,即已知两个量,可以求第三个量;物体的质量由物体本身决定,与受力 无关;物体所受的合力,是由物体和与它相互作用的物体共同产生的,与物 体的质量和加速度无关;由 a=mF可知,物体的加速度与所受的合力成正比, 与其质量成反比。综上分析知,选项 A、B 错误,C、D 正确。
[答案] CD
(1)不能根据 m=Fa得出 m∝F、m∝1a的结论,物体的质量 m 是由自身决 定的,与物体所受的合力和运动的加速度无关,但物体的质量可以通过 测量它的加速度和它受到的合力而求得。 (2)不能由 F=ma 得出 F∝m、F∝a 的结论,物体所受合力的大小是由物 体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关。
[解析] 对人进行受力分析:受重力 mg、支持力 F、摩擦力 f(摩擦力的 方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知 f 水平向右)。
建立直角坐标系:取水平向右(即 f 方向)为 x 轴正方向,此时只需分解加 速度,其中 ax=acos 30°,ay=asin 30°(如图所示)。
建立方程并求解,由牛顿第二定律
受的合力方向决定,且总与合力的方向相同
3.a=ΔΔvt 与 a=mF的区别 (1)a=ΔΔvt 是加速度的定义式,不能决定 a 的大小,a 与 v、Δv、Δt 均无关。 (2)a=mF是加速度的决定式,加速度由物体受到的合力和质量共同决定。
[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
2.牛顿第二定律的五个性质
性质
理解
力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力 因果性
不为 0,物体就具有加速度
同体性 F、m、a 都是对同一物体而言的
作用在物体上的每一个力都产Байду номын сангаас加速度,物体 独立性
的实际加速度是这些加速度的矢量和
加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生, 瞬时性
同时变化,同时消失
F=ma 是一个矢量式。物体的加速度方向由它 矢量性
()
A.2.0 m/s2
B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2
D.8.0 m/s2
解析:书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供 加速度 fm=μmg=mam,解得 am=μg=4 m/s2,故若书不滑动,高铁的最大 加速度不超过 4 m/s2。故选 B。
答案:B
2.钢架雪车比赛的一段赛道如图甲所示,长 12 m 的水平直道 AB 与长 20 m 的倾斜直道 BC 在 B 点平滑连接,斜道与水平面的夹角为 15°。运动员从 A 点由静 止出发,推着雪车匀加速到 B 点时的速度大小为 8 m/s,紧接着快速俯卧到车上沿 BC 匀加速下滑(图乙所示),到 C 点共用时 5.0 s。若雪车(包括运动员)可视为质点, 始终在冰面上运动,其总质量为 110 kg,sin 15°=0.26,求雪车(包括运动员):(g 取 10 m/s2)
车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减 速运动。
(2)F=coms 3g7°=12.5 N。 [答案] (1)7.5 m/s2,方向水平向右 车厢可能向右做匀加速直线运动或 向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N
[迁移·发散] 如图所示,电梯与水平面夹角为 30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面 压力是其重力的65,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
x 方向:f=macos 30°,
y 方向:F-mg=masin 30°。
所以mfg= 53。
[答案]
3 5
[素养训练]
1.(2022·江苏高考)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩
擦因数为 0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 g=10 m/s2。
若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过
[素养训练]
1.下列说法正确的是
()
A.由牛顿第二定律知,加速度大的物体,所受的合外力一定大
B.物体的加速度大,说明它的质量一定小
C.任何情况下,物体的加速度大,速度变化量一定大
D.a 与 Δv 及 Δt 无关,但可以用 Δv 和 Δt 的比值来计算加速度 a 的大小
解析:加速度大的物体,所受合外力不一定大,因为物体的质量不确定,故
[重难释解] 1.应用牛顿第二定律的一般步骤
(1)确定研究对象。 (2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图。 (3)求合力 F 或加速度 a。 (4)根据 F=ma 列方程求解。
2.应用牛顿第二定律求解加速度的两种方法 (1)合成法:若物体只受两个力作用时,直接应用平行四边形定则求这两个力
探究一 对牛顿第二定律的理解
[问题驱动] 如图所示,某人在客厅内用力推沙发,但是沙发没有动。 (1)根据牛顿第二定律,有力就能产生加速度,人给沙发 施加力后,沙发为什么没动? (2)如果地板光滑,当人给沙发施加力的瞬间,沙发会有加速度吗?是否立 刻获得速度?
提示:(1)牛顿第二定律F=ma中的力F指的是物体所受的合力,尽管 人给沙发一个推力作用,但沙发受的合力为零,所以不能产生加速度。
(2)由图可知,悬线对球的拉力大小为 F=coms 3g7°=12.5 N。 方法二:正交分解法 (1)建立直角坐标系如图所示, 正交分解各力,根据牛顿第二定律列方程得 x 方向 Fx=ma y 方向 Fy-mg=0 即 Fsin 37°=ma, Fcos 37°-mg=0 化简解得 a=34g=7.5 m/s2,加速度方向水平向右。
探究二 牛顿第二定律的简单应用 [问题驱动] 如图为“山东舰”航空母舰,假设“山东舰”在拖 船的帮助下离港,此过程中,“山东舰”会受到来自拖 船的多个方向的力的作用。 (1)知道每艘拖船对“山东舰”的力,如何求解“山东舰”的加速度? (2)知道“山东舰”的加速度和除一艘拖船外其余拖船的力,如何求解这 未知拖船的力? 提示:(1)先根据航母受到的每个力求解航母所受的合力,再求合力的加速 度;或先求出每个力产生的加速度,再求每个力产生的加速度的矢量和。 (2)根据航母的加速度求出航母所受到的合力,再根据平行四边形定则求出 未知的那个力。
(2)加速度与力之间是瞬时对应关系,有力就立刻获得加速度,但速度 的获得,需要一段时间,故不能立刻获得速度。
[重难释解] 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。
(×)
(4)物体的加速度 a 是物体上每一个力所产生的加速度的矢量和。 (√)
3.想一想 若质量的单位用克,加速度的单位用厘米每二次方秒,那么力的单位是牛 顿吗?牛顿第二定律表达式 F=kma 中的系数 k 还是 1 吗? 提示:不是。只有当质量的单位用千克,加速度的单位用米每二次方秒时, 力的单位才是牛顿,此时牛顿第二定律表达式中的系数 k 才是 1。
是
()
A.由 F=ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B.由 m=Fa可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由 a=mF可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比
D.由 m=Fa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
(2)结果分析 ①当保持物体的质量不变时,Fa11=Fa22=Fa33,即 a∝F。 ②当保持物体所受的作用力不变时,m1a1=m2a2=m3a3,即 a∝m1 。
(3)牛顿第二定律的内容 物体的加速度与物体所受到的作用力成 正比 ,与物体的质量成 反比 ,加 速度的方向与作用力的方向 相同 。
(4)表达式:F= kma ,其中 k 是比例系数。
[解析] 方法一:合成法 (1)小球和车厢相对静止,它们的加速度相同。以小球为研究对 象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力 F 合=mgtan 37°, 由牛顿第二定律得小球的加速度为 a=Fm合=gtan 37°=34g=7.5 m/s2, 加速度方向水平向右。 车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减 速运动。
培养分析数据、从数据获取规律的能力。 责任
一、牛顿第二定律的表达式 1.填一填 (1)数字化实验的过程
①原理:利用气垫导轨和位移传感器结合,记录滑块的位移随时间变化的情况, 然后由计算机软件算出各点的速度大小,作出 v-t 图像,分析加速度大小及变化。 ②保持滑块的质量 m 不变,改变拉力 F,得出多个滑块的速度随时间变化的关 系图像。 ③保持拉力 F 不变,改变滑块的质量 m,可得出滑块的速度随时间变化的关系 图像。
分解 加速度
若物体所受各力都在互相垂直的方向上,但加速度却不在这两 个方向上,这时可以力的方向为x轴、y轴正方向,只需分解加速 度a,得ax和ay,根据牛顿第二定律得方程:
如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬 挂小球的悬线偏离竖直方向 37°角,球和车厢相对静止, 球的质量为 1 kg。(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况; (2)求悬线对球的拉力大小。 [解题指导] 解答本题可按以下思路:
D.物体从 A 到 B 先加速后减速,从 B 到 C 匀减速
解析:物体在 B 点受到摩擦力的作用,故受合外力不为零,选项 A 错误;物 体向右运动时,开始时弹力大于摩擦力,物体做加速运动,当弹力等于摩擦 力时,加速度减为零,此时物体的速度最大,此位置在 AB 之间的某点,以 后弹力小于摩擦力,物体做减速运动,经过 B 点以后物体只受摩擦力作用而 做匀减速运动到 C 点停止,故物体从 A 到 B 先加速后减速,从 B 到 C 匀减 速,选项 D 正确,B、C 错误。 答案:选 D
3.想一想
如图所示为比赛中的方程式赛车,请问方程式赛车是怎样
获得较大加速度的?
提示:方程式赛车通过提高其动力和减小质量来增大其加速度。
二、力的单位 1.填一填 (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 1 kg 的物体获得 1 m/s2 的加速度的力就是 1 N,
体 m 压着弹簧(与弹簧未连接),将弹簧压缩到 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。下列说法中正确
的是
()
A.物体在 B 点受合外力为零
B.物体的速度从 A 到 B 越来越大,从 B 到 C 越来越小
C.物体从 A 到 B 加速度越来越小,从 B 到 C 加速度不变
的合力,物体所受合外力的方向与加速度的方向相同。 (2)正交分解法:当物体受多个力作用处于加速状态时,常用正交分解法求物
体所受的合力,再应用牛顿第二定律求加速度。为减少矢量的分解以简化 运算,建立坐标系时,可有如下两种情况:
分解力
通常以加速度a的方向为x轴正方向,建立直角坐标系,将物体 所受的各个力分解在x轴和y轴上,分别得x轴和y轴的合力Fx和Fy, 得方程:
2.判一判
(1)牛顿第二定律既明确了力、质量、加速度三者的数量关系,也明确了加速
度与力的方向关系。
(√ )
(2)由 F=kma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加
速度成反比。
(× )
(3)加速度的方向决定了合外力的方向。
(×)
(4)任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。 (√)
(1)能准确表述牛顿第二定律的内容。 物理观念 (2)理解牛顿第二定律表达式的意义。
(3)知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。 科学思维 会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
通过分析探究实验的数据,能够得出牛顿第二定律的数 科学探究
学表达式。 科学态度与
选项 A 错误;物体的加速度大,质量不一定小,因为力有可能更大,选项 B
错误;a=ΔΔvt 只能用于计算加速度 a,a 与 Δv 和 Δt 无关,物体的加速度大, 速度变化量 Δv 可能很小,选项 C 错误,D 正确。 答案:选 D
2. 如图所示,弹簧一端系在墙上 O 点,另一端自由伸长到 B 点,今将一小物
即 1 N=1 kg·m /s2。 (3)国际单位制中牛顿第二定律的表达式:F= m a 。 (4)力 F 的含义:F 指物体所受的 合力 。
2.判一判
(1)使质量是 1 g 的物体产生 1 cm/s2 的加速度的力叫作 1 N。
( ×)
(2)公式 F=ma 中,各量的单位可以任意选取。
(×)
(3)牛顿第二定律表达式 F=kma 中的系数 k 总等于 1。
[解析] 牛顿第二定律的表达式 F=ma 表明了各物理量之间的数量关 系,即已知两个量,可以求第三个量;物体的质量由物体本身决定,与受力 无关;物体所受的合力,是由物体和与它相互作用的物体共同产生的,与物 体的质量和加速度无关;由 a=mF可知,物体的加速度与所受的合力成正比, 与其质量成反比。综上分析知,选项 A、B 错误,C、D 正确。
[答案] CD
(1)不能根据 m=Fa得出 m∝F、m∝1a的结论,物体的质量 m 是由自身决 定的,与物体所受的合力和运动的加速度无关,但物体的质量可以通过 测量它的加速度和它受到的合力而求得。 (2)不能由 F=ma 得出 F∝m、F∝a 的结论,物体所受合力的大小是由物 体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关。
[解析] 对人进行受力分析:受重力 mg、支持力 F、摩擦力 f(摩擦力的 方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知 f 水平向右)。
建立直角坐标系:取水平向右(即 f 方向)为 x 轴正方向,此时只需分解加 速度,其中 ax=acos 30°,ay=asin 30°(如图所示)。
建立方程并求解,由牛顿第二定律
受的合力方向决定,且总与合力的方向相同
3.a=ΔΔvt 与 a=mF的区别 (1)a=ΔΔvt 是加速度的定义式,不能决定 a 的大小,a 与 v、Δv、Δt 均无关。 (2)a=mF是加速度的决定式,加速度由物体受到的合力和质量共同决定。
[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
2.牛顿第二定律的五个性质
性质
理解
力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力 因果性
不为 0,物体就具有加速度
同体性 F、m、a 都是对同一物体而言的
作用在物体上的每一个力都产Байду номын сангаас加速度,物体 独立性
的实际加速度是这些加速度的矢量和
加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生, 瞬时性
同时变化,同时消失
F=ma 是一个矢量式。物体的加速度方向由它 矢量性
()
A.2.0 m/s2
B.4.0 m/s2
C.6.0 m/s2
D.8.0 m/s2
解析:书放在水平桌面上,若书相对于桌面不滑动,则最大静摩擦力提供 加速度 fm=μmg=mam,解得 am=μg=4 m/s2,故若书不滑动,高铁的最大 加速度不超过 4 m/s2。故选 B。
答案:B
2.钢架雪车比赛的一段赛道如图甲所示,长 12 m 的水平直道 AB 与长 20 m 的倾斜直道 BC 在 B 点平滑连接,斜道与水平面的夹角为 15°。运动员从 A 点由静 止出发,推着雪车匀加速到 B 点时的速度大小为 8 m/s,紧接着快速俯卧到车上沿 BC 匀加速下滑(图乙所示),到 C 点共用时 5.0 s。若雪车(包括运动员)可视为质点, 始终在冰面上运动,其总质量为 110 kg,sin 15°=0.26,求雪车(包括运动员):(g 取 10 m/s2)
车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减 速运动。
(2)F=coms 3g7°=12.5 N。 [答案] (1)7.5 m/s2,方向水平向右 车厢可能向右做匀加速直线运动或 向左做匀减速直线运动 (2)12.5 N
[迁移·发散] 如图所示,电梯与水平面夹角为 30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面 压力是其重力的65,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?
x 方向:f=macos 30°,
y 方向:F-mg=masin 30°。
所以mfg= 53。
[答案]
3 5
[素养训练]
1.(2022·江苏高考)高铁车厢里的水平桌面上放置一本书,书与桌面间的动摩
擦因数为 0.4,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取重力加速度 g=10 m/s2。
若书不滑动,则高铁的最大加速度不超过
[素养训练]
1.下列说法正确的是
()
A.由牛顿第二定律知,加速度大的物体,所受的合外力一定大
B.物体的加速度大,说明它的质量一定小
C.任何情况下,物体的加速度大,速度变化量一定大
D.a 与 Δv 及 Δt 无关,但可以用 Δv 和 Δt 的比值来计算加速度 a 的大小
解析:加速度大的物体,所受合外力不一定大,因为物体的质量不确定,故
[重难释解] 1.应用牛顿第二定律的一般步骤
(1)确定研究对象。 (2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图。 (3)求合力 F 或加速度 a。 (4)根据 F=ma 列方程求解。
2.应用牛顿第二定律求解加速度的两种方法 (1)合成法:若物体只受两个力作用时,直接应用平行四边形定则求这两个力
探究一 对牛顿第二定律的理解
[问题驱动] 如图所示,某人在客厅内用力推沙发,但是沙发没有动。 (1)根据牛顿第二定律,有力就能产生加速度,人给沙发 施加力后,沙发为什么没动? (2)如果地板光滑,当人给沙发施加力的瞬间,沙发会有加速度吗?是否立 刻获得速度?
提示:(1)牛顿第二定律F=ma中的力F指的是物体所受的合力,尽管 人给沙发一个推力作用,但沙发受的合力为零,所以不能产生加速度。
(2)由图可知,悬线对球的拉力大小为 F=coms 3g7°=12.5 N。 方法二:正交分解法 (1)建立直角坐标系如图所示, 正交分解各力,根据牛顿第二定律列方程得 x 方向 Fx=ma y 方向 Fy-mg=0 即 Fsin 37°=ma, Fcos 37°-mg=0 化简解得 a=34g=7.5 m/s2,加速度方向水平向右。
探究二 牛顿第二定律的简单应用 [问题驱动] 如图为“山东舰”航空母舰,假设“山东舰”在拖 船的帮助下离港,此过程中,“山东舰”会受到来自拖 船的多个方向的力的作用。 (1)知道每艘拖船对“山东舰”的力,如何求解“山东舰”的加速度? (2)知道“山东舰”的加速度和除一艘拖船外其余拖船的力,如何求解这 未知拖船的力? 提示:(1)先根据航母受到的每个力求解航母所受的合力,再求合力的加速 度;或先求出每个力产生的加速度,再求每个力产生的加速度的矢量和。 (2)根据航母的加速度求出航母所受到的合力,再根据平行四边形定则求出 未知的那个力。
(2)加速度与力之间是瞬时对应关系,有力就立刻获得加速度,但速度 的获得,需要一段时间,故不能立刻获得速度。
[重难释解] 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。
(×)
(4)物体的加速度 a 是物体上每一个力所产生的加速度的矢量和。 (√)
3.想一想 若质量的单位用克,加速度的单位用厘米每二次方秒,那么力的单位是牛 顿吗?牛顿第二定律表达式 F=kma 中的系数 k 还是 1 吗? 提示:不是。只有当质量的单位用千克,加速度的单位用米每二次方秒时, 力的单位才是牛顿,此时牛顿第二定律表达式中的系数 k 才是 1。
是
()
A.由 F=ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B.由 m=Fa可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比
C.由 a=mF可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比
D.由 m=Fa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
(2)结果分析 ①当保持物体的质量不变时,Fa11=Fa22=Fa33,即 a∝F。 ②当保持物体所受的作用力不变时,m1a1=m2a2=m3a3,即 a∝m1 。
(3)牛顿第二定律的内容 物体的加速度与物体所受到的作用力成 正比 ,与物体的质量成 反比 ,加 速度的方向与作用力的方向 相同 。
(4)表达式:F= kma ,其中 k 是比例系数。
[解析] 方法一:合成法 (1)小球和车厢相对静止,它们的加速度相同。以小球为研究对 象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力 F 合=mgtan 37°, 由牛顿第二定律得小球的加速度为 a=Fm合=gtan 37°=34g=7.5 m/s2, 加速度方向水平向右。 车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速运动或向左的匀减 速运动。
培养分析数据、从数据获取规律的能力。 责任
一、牛顿第二定律的表达式 1.填一填 (1)数字化实验的过程
①原理:利用气垫导轨和位移传感器结合,记录滑块的位移随时间变化的情况, 然后由计算机软件算出各点的速度大小,作出 v-t 图像,分析加速度大小及变化。 ②保持滑块的质量 m 不变,改变拉力 F,得出多个滑块的速度随时间变化的关 系图像。 ③保持拉力 F 不变,改变滑块的质量 m,可得出滑块的速度随时间变化的关系 图像。
分解 加速度
若物体所受各力都在互相垂直的方向上,但加速度却不在这两 个方向上,这时可以力的方向为x轴、y轴正方向,只需分解加速 度a,得ax和ay,根据牛顿第二定律得方程:
如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬 挂小球的悬线偏离竖直方向 37°角,球和车厢相对静止, 球的质量为 1 kg。(g 取 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8) (1)求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况; (2)求悬线对球的拉力大小。 [解题指导] 解答本题可按以下思路:
D.物体从 A 到 B 先加速后减速,从 B 到 C 匀减速
解析:物体在 B 点受到摩擦力的作用,故受合外力不为零,选项 A 错误;物 体向右运动时,开始时弹力大于摩擦力,物体做加速运动,当弹力等于摩擦 力时,加速度减为零,此时物体的速度最大,此位置在 AB 之间的某点,以 后弹力小于摩擦力,物体做减速运动,经过 B 点以后物体只受摩擦力作用而 做匀减速运动到 C 点停止,故物体从 A 到 B 先加速后减速,从 B 到 C 匀减 速,选项 D 正确,B、C 错误。 答案:选 D
3.想一想
如图所示为比赛中的方程式赛车,请问方程式赛车是怎样
获得较大加速度的?
提示:方程式赛车通过提高其动力和减小质量来增大其加速度。
二、力的单位 1.填一填 (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 1 kg 的物体获得 1 m/s2 的加速度的力就是 1 N,
体 m 压着弹簧(与弹簧未连接),将弹簧压缩到 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。下列说法中正确
的是
()
A.物体在 B 点受合外力为零
B.物体的速度从 A 到 B 越来越大,从 B 到 C 越来越小
C.物体从 A 到 B 加速度越来越小,从 B 到 C 加速度不变
的合力,物体所受合外力的方向与加速度的方向相同。 (2)正交分解法:当物体受多个力作用处于加速状态时,常用正交分解法求物
体所受的合力,再应用牛顿第二定律求加速度。为减少矢量的分解以简化 运算,建立坐标系时,可有如下两种情况:
分解力
通常以加速度a的方向为x轴正方向,建立直角坐标系,将物体 所受的各个力分解在x轴和y轴上,分别得x轴和y轴的合力Fx和Fy, 得方程:
2.判一判
(1)牛顿第二定律既明确了力、质量、加速度三者的数量关系,也明确了加速
度与力的方向关系。
(√ )
(2)由 F=kma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加
速度成反比。
(× )
(3)加速度的方向决定了合外力的方向。
(×)
(4)任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一致。 (√)