第二课时 牛顿第二定律及其应用

第二课时牛顿第二定律及其应用

知识点一：单位制

1、在力学中，我们通常选下列三个物理量的单位作为基本单位（）

A、长度、时间、温度

B、物质的量、质量、长度

C、长度、质量、时间

D、长度、电流强度、温度知识点二：牛顿第二定律

1、内容

2、表达式：

3、使用范围

4、牛顿第二定律的性质：瞬时性、同一性、独立性解题思路总结：

（一）合成与分解在牛顿第二定律中的应用

2、如图2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.求人受的支持力和摩擦力.

3、如图5所示，火车箱中有一个

倾角为30°的斜面.当火车以

10m/s2的加速度沿水平方向向左

运动时，斜面上一质量为m=5kg

的物体还是保持与车箱相对静

止，求物体所受到的摩擦力.

方法总结：对受多个力作用的物体应用牛顿第二定律时，常用的方法是正交分解，分解时，可以分解力，也可以分解加速度。（二）动态问题分析

4、如图一个铁球从竖立在地面的轻弹簧正上

方某处自由下落，接触弹簧并将弹簧压缩，在

压缩的全过程中，弹簧均为弹性形变，那么当

弹簧压缩量最大时（）

Ａ．球所受合力最大，但不一定大于重力值

Ｂ．球的加速度最大，且一定大于重力加速度

值

Ｃ．球的加速度最大，有可能等于重力加速度值Ｄ．球所受弹力最大，该弹力大于1倍重力值小于2倍重力值5、“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为

A．g B．2 g C．3 g D．4 g

方法总结：首先确定物体的合外力变化情况，然后根据牛顿第二定律确定加速度情况，进而根据加速度鱼速度的方向关系确定速度的变化情况。

（三）整体法和隔离法的灵活应用

6、如图3－3所示,水平地面上

有两块完全相同的木块A、B，

水平推力F作用在木块A上,用

FAB表示木块A、B间的相互作

用力，下列说法正确的是（）

A．若地面是完全光滑的，则FAB＝F

B．若地面是完全光滑的，则FAB＝F/2

C．若地面是有摩擦的，且木块A、B被推动，则FAB ＝F/3

D．若地面是有摩擦的，且木块A、B被推动，则FAB ＝F/2

7、如图所示，质量为m2的物体2

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

定滑轮链接质量为m1的物体，与

物体1相连接的绳与竖直方向成θ

角，则（）

A．车厢的加速度为gsinθ

B．绳对物体1的拉力为m1 g/cosθ

C．底板对物体2的支持力为（m2－m1）g

D．物体2所受底板的摩擦力为m2gsinθ

（四）瞬时加速度问题的分析

8、如图所示，质量满足mA=2mB=3mC的三个物块A、

B、C，A与天花板之间、B与C

之间均用轻弹簧相连，

1

A与B之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB 间的细绳，则此瞬间A、B、C的加速度分别为（取向下为正）（）

A

．g、2g、0 B．2g、2g、0

C

．g 、g、0 D．2g 、g、g

9、如图所示，质量为m的小球与

弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ

的另一端分别固定于P、Q两点．球

静止时，Ⅰ中拉力大小为F1，Ⅱ

中拉力大小为F2，当仅剪断Ⅰ、

Ⅱ其中一根的瞬间下列说法正确的是（）

A．若剪断Ⅰ，则球所受合力与竖直方向成θ角指向右下方

B．若剪断Ⅱ，则加速度a＝g，方向竖直向下

C．若剪断Ⅰ，Ⅱ中拉力大小瞬间变为零

D．若剪断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上

（五）超重和失重

（1）不论超重、失重或完全失重，物体的重力不变，只是“视重”改变

（2）物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体是有向上的加速度还是有向下的加速度

（3）当物体处于完全失重状态时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。

10、在升降机中挂一个弹簧秤, 下吊一个小球(如图), 当升降机静止时, 弹簧伸长4 cm. 当升降机运动时弹簧伸长2 cm, 若弹簧秤质量不计, 则升降机的运动情况可能是（）

A．以1 m/s的加速度下降

B．以4.9 m/s的加速度减速上升

C．以1 m/s的加速度加速上升

D．以4.9 m/s的加速度加速下降

（六）动力学的两类基本问题（含临界问题分析）1：已知受力情况求运动情况

2：已知物体的运动情况求物体的受力情况

关键是两个分析

11、如图所示，位于竖直平面内的固定光滑圆环轨道与水平面相切于M点，与竖直墙相切于A点，竖直墙上另一点B与M的连线和水平面的夹角为60°，C是圆环轨道的圆心．D是圆环上与M靠的很近的一点（DM远远小于CM）。已知在同一时刻：a、b两球分别由A、B两点从静止开始沿光滑倾斜直轨道AM、BM运动到M点；c球由C点自由下落到M点；d球从D点由静止出发延圆环运动到M点。则：（）

A、a球最先到达M点

B、b球最先到达M点

C、c球最先到达M点

D、d球最先到达M点

12、如图所示，A、B两个物体

间用最大张力为100N的轻绳相连，m A= 4kg，

m B=8kg，在拉力F的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少？（g取10m/s2）

13、如图所示，质量M =10 kg的木楔ABC静置于粗糙水平地面上，动摩擦因数μ=0.02，在木楔的倾角为30°的斜面上，有一个质量m=1.0 kg的物块由静止开始沿斜面下滑，当滑行路程s=1.4 m时，其速度v=1.4 m/s.在这个过程中木楔未动.求地面对木楔的摩擦力的大小和方向.（重力加速度g=10 m/s2）

（七）多物体或多过程问题

14、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m

＝2㎏，动力系统提供的恒定升力F ＝28N．试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升．设飞行器飞行时所受的阻力大小不变．

（1）第一次试飞中，飞行器飞行t1＝8s时到达的高度H＝64m，求飞行器所受阻力f的大小；

（2）第二次试飞中，飞行器飞行t2＝6s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力，求飞行器能达到的最大高度h；

（3）为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3

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