高中物理同步人教必修1：4.3牛顿第二定律
高中物理 人教版必修1第四章 牛顿运动定律 4.3牛顿第二定律 专题强化练：瞬时加速度问题
一、单选题1．如图所示，光滑水平面上，AB 两物体用轻弹簧连接在一起。
A B 、的质量分别为12m m 、，在拉力F 作用下，AB 共同做匀加速直线运动，加速度大小为a ，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ，则（ ）A ．1200a a ==，B ．21212m a a a a m m ==+， C ．12121212m m a a a a m m m m ==++， D ．1122m a a a a m ==， 2．如图所示，质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30o ，重力加速度为210/g m s =，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度为（ ）A ．0B ．大小为210/m s ，方向竖直向下C ．大小253/m s ，方向斜向右下方D ．大小25/m s ，方向斜向右下方3．如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，则在剪断a 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 1，剪断b 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 2．则a 1:a 2为( )A ．1:1B ．2:1C ．3:1D ．23:14．如图所示，轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连，下端与另一质量为2kg 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态，现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ，已知重力加速度g 大小为210/m s ，则有（ ）A ．10a = ， 2215/a m s =B ．21215/a a m s ==C ．10a =， 2210/a m s =D ．21210/a a m s == 5．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N 、方向竖直向下的力施加在物块A 上，则此瞬间，A 对B的压力大小为（g=10m/s 2）（ ）A ．10 NB ．20 NC ．25 ND ．30 N6．质量为m 的物体放置在光滑的水平面上，左右两端分别固定一个弹簧，弹簧的另一端连着细绳，细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连，如图所示。
人教版高中物理必修1-4.3《牛顿第二定律》教案
第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能：1．理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义．2．知道牛顿第二定律如何简化，如何确定K值。
3．初步学会应用牛顿第二定律进行计算。
2、过程与方法：1．通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
2．培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力．3、情感态度与价值观：1．渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结．2．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣．二、教材分析1、本节课的地位和作用：（1）牛顿第二定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。
本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系，然后为解决比例系数而得出力的单位问题，而后再辅之于例题。
这样处理，知识点过渡自然。
一方面，为应用牛顿第二定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。
（2）与旧教材相比，把实验独立出来了，可以大大缓解本节课的压力；而例题中，加进了方法分析，突出体现了能力的培养。
2、本节课教学重点与难点：重点：牛顿第二定律的特点难点：（1）牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系（2）正交分解法的灵活应用。
三、教学思路与方法本节课教学思路：1、由学生回忆上节课的探究结论（F、m、a的关系）2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。
本节课的教学方法有：探究、讲授、讨论、练习。
四、教学建议1．在理解牛顿第二定律的确切含义时，要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系；总结归纳出牛顿第二定律的四性（矢量性、瞬时性、因果性、同体性）。
高中新教材人教版物理同步练习必修第一册：第四章 3-牛顿第二定律
3.牛顿第二定律课后训练巩固提升双基巩固学考突破1.(多选)下列关于牛顿第二定律的说法正确的是()A.物体的加速度大小由物体的质量和物体所受的合力大小决定,与物体的速度无关B.物体的加速度方向只由它所受的合力方向决定,与速度方向无关C.物体所受的合力方向和加速度方向及速度方向总是相同的D.一旦物体所受的合力为零,则运动物体的加速度立即为零,其运动也就逐渐停止了答案:AB解析:根据牛顿第二定律,物体的加速度的大小由合力的大小和质量决定,加速度的方向由合力的方向决定,二者方向一定相同,而加速度的大小和方向与物体的速度的大小和方向无关;根据牛顿第二定律的瞬时性特征,合力一旦为零,则加速度立即为零,速度不发生变化,物体做匀速直线运动。
故选项A、B正确,选项C、D错误。
2.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度,若推力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)()A.20 m/s2B.25 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s2答案:C解析:推力为F时,F-mg=ma1;当推力为2F时,2F-mg=ma2。
联立以上两式可得,a2=30m/s2,故C 正确。
3.(多选)如图所示,当小车向右加速运动时,质量为m的物块相对于车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时,则()A.物块所受摩擦力增大B.物块对车厢壁的压力增大C.接触面处最大静摩擦力增大D.物块相对于车厢壁上滑答案:BC解析:以物块为研究对象,分析受力情况如图所示,根据牛顿第二定律,水平方向F N=ma,竖直方向F f=mg。
当加速度增大时,F N增大,物块与接触面间的最大静摩擦力增大,物块在竖直方向受力平衡,即F f=mg不变,A错误,C正确;当加速度增大时,F N增大,根据牛顿第三定律得知,物块对车厢壁的压力增大,B正确;因为最大静摩擦力增大,物块仍然能相对于车厢壁静止,D错误。
4.质量为5 kg、底面光滑的木箱以2 m/s2的加速度水平向右做匀加速直线运动,在箱内有一轻弹簧,其一端被固定在箱子的右侧壁,另一端拴接一个质量为3 kg的滑块,木箱与滑块相对静止,如图所示。
高中物理人教版必修1课件：第四章 牛顿运动定律+第3节 牛顿第二定律
【学习目标】 1.通过上节实验,能得出并准确描述牛顿第二定律. 2.理解力的单位的由来,理解关系式F=kma是如何变成F=ma的. 3.能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律,理解为什么说牛顿第 二定律是连接运动学和力学的桥梁. 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题.初步体会牛顿第二定律在认识 自然规律过程中的有效性和价值.
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知识点一 牛顿第二定律
【情境导学】 1.静止在光滑水平面上的重物,受到一个很小的水平推力,在力刚开始作用 的瞬间,重物是否立即获得加速度,是否立即有了速度,为什么? 答案:是,否.力是产生加速度的原因,力与加速度具有同时性,故在力作用的 瞬间,物体立即获得加速度,但由Δv=aΔt可知,要使物体获得速度必须经过 一段时间. 2.用力去推水平地面上的大石块,却没有推动,是否说明这个力没有产生加 速度? 答案:否.当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速 度,但物体表现出来的加速度却只有一个,即各个力产生加速度的矢量和,石 块没被推动说明石块的合加速度为零,并不是这个力没产生加速度.
知识点二 力的单位
【情境导学】 在应用公式F=ma进行计算时,若F的单位用牛顿(N),m的单位用克(g)是否 可以? 答案:不可以.公式中的各量必须用国际单位.若不然,公式中的比例系数 就不再等于1.
【知识梳理】 1.单位:国际单位制中是 牛顿 ,符号是N. 2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 . 3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三个物理量的单位共同决定,若三量 都取国际单位,则k=1,牛顿第二定律的表达式可写作F= ma . 【思考判断】 1.若力、质量、加速度三个物理量都取国际单位,则公式F=kma的k就等于 1.( √ ) 2.1 N的力可以使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度.( √ )
4.3《牛顿第二定律》人教版(教材)高中物理必修第一册PPT
在传统商业模式产业链中，包含采购、进货、仓储、研发、销售及渠道维护等多个环节，形成了高额的管理及流通费用，而共享经济模式的产生，在很大流程上减免和优化了这些 流程，使消费者获得产品或者服务的实际支出成本比传统模式下更低。这种模式下消费者获得实际优惠，平台方利用产生的闲置资源，进行再次分配，从而获得收益，形成一种社 会资源有效利用的双赢局面。 《荆轲刺秦王》的结构 《烛之武退秦师》教案 2 2．《蜀道难》中运用夸张修辞方法，写出秦蜀之间崇山叠岭、不可逾越的句子是： 19.写作者荡漾江中，与麋鹿为伴的句子是：况吾与子渔樵于江渚之上，侣鱼虾而友麋鹿。
G
a
F （F+G)cosa
F+G
④已知a、θ、m、μ、F，沿斜面
向上加速
F
θ Fcosθ
G Gcosa
a
新课引入
新知讲解
学以致用
课堂小结
①已知a、m、μ、F，物体向右加速
Fsina
f
F
a
G
Fcosa
②已知a、m、μ、F，物体向上加速
Fcosa
Fsina
N
f GF
新课引入
新知讲解
学以致用
课堂小结
③已知a、m、μ、F，杆向上加
2.牛顿第二定律解题步骤：
①确定研 究对象
②画出a 的方向
平行四边形
③受力分析
④列式
正交分解法
a方向：ΣF=ma ⊥a方向：ΣF=0
新课引入
新知讲解
学以致用
课堂小结
晋国为什么要联合秦国攻郑呢？因为当时秦国也要争夺霸权，也需向外扩张。发生在公元前632年的城濮之战，事实上是两大军事集团间的战争。一方是晋文公率晋、宋、齐、秦四
高中物理(新人教版)必修第一册同步习题：牛顿第二定律(同步习题)【含答案及解析】
第四章运动和力的关系3牛顿第二定律基础过关练题组一对牛顿第二定律的理解1.(2019甘肃武威中学高一上期末)下列对牛顿第二定律及表达式F=ma的理解,正确的是()A.在牛顿第二定律公式F=kma中,比例系数k的数值在任何情况下都等于1B.合力方向、速度方向和加速度方向始终相同C.由F=ma可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与所受的合外力、运动的加速度无关2.(2019广西南宁八中高一上期末)在光滑水平面上,一个质量为m的物体,受到的水平拉力为F。
物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t,物体的位移为s,速度为v,则()A.由公式a=vt可知,加速度a由速度的变化量和时间决定B.由公式a=Fm可知,加速度a由物体受到的合力和物体的质量决定C.由公式a=v 22s可知,加速度a由物体的速度和位移决定D.由公式a=2st2可知,加速度a由物体的位移和时间决定题组二牛顿第二定律的简单应用3.(2019北京四中高一上期末)质量不同的甲、乙两辆实验小车,在相同的合外力的作用下,甲车产生的加速度为2m/s2,乙车产生的加速度为6m/s2,则甲车的质量是乙车的()A.13B.3倍 C.12倍 D.1124.(2019陕西西安长安一中高一上月考)(多选)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为10m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为4m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是() A.5m/s2 B.2m/s2C.8m/s2D.6m/s25.如图所示,质量为2kg的物块沿水平地面向左运动,水平向右的恒力F的大小为10N,物块与地面间的动摩擦因数为0.2,g取10m/s2。
取水平向左为正方向,则物块的加速度为()A.-7m/s2B.3m/s2C.-3m/s2D.5m/s26.如图所示,质量分别为2m和3m的两个小球置于光滑水平面上,且固定在劲度系数为k的轻质弹簧的两端。
人教新课标物理高一必修1第四章4.3牛顿第二定律同步练习B卷(精编)
人教新课标物理高一必修1第四章4.3牛顿第二定律同步练习B卷（精编）姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、单选题 (共15题；共31分)1. （2分） (2019高一下·衡阳期中) 如图所示，竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着质量分别为1kg，2kg，3kg的物块A、B、C，它们处于静止状态，若突然将最上面的A物块拿走，则此瞬间，B对C的压力为（g=10m/s2）（）A . 16NB . 20NC . 24ND . 30N2. （2分） (2019高三上·天津月考) 如图所示，倾角为θ的斜面 B 静止在粗糙水平地面上，其上表面动摩擦因数为μ。
某时刻，物块 A 正以速度 v 沿斜面 B 滑下。
关于斜面此时受力情况的讨论，下列说法正确的是（）A . 若μ＞tanθ，则斜面B 受到水平面的静摩擦力向右B . 若μ＝tanθ，则斜面 B 受到水平面的静摩擦力向右C . 若μ＞tanθ，则斜面 B 受到水平面的支持力大于 A 和 B 的总重力D . 若μ＝tanθ，则斜面 B 受到水平面的支持力大于 A 和 B 的总重力4. （2分） (2016高三上·长春期中) 如图所示，在光滑水平面上有两个质量分别为m1和m2的物体A，B；m1＞m2 ， A，B间水平连接着一轻质弹簧秤．若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1 ，弹簧秤示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2 ，弹簧秤示数为F2 ．则以下关系式正确的是（）A . a1=a2 ， F1＞F2B . a1=a2 ， F1＜F2C . a1＜a2 ， F1=F2D . a1＞a2 ， F1＞F25. （2分） (2020高一下·烟台月考) 如图所示，在光滑的水平面上，质量分别为m1和m2的小木块A和B 之间用轻弹簧相连，在水平拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去拉力F，此瞬时A和B 的加速度为a1和a2 ，则（）A . a1=a2=0B . a1≠a2 ， a2=0C . a1= ，a2=D . a1=a，a2=－6. （2分）如图所示，在水平面上的箱子内，带异种电荷的小球a、b用绝缘细线分别系于上、下两边，处于静止状态．地面受到的压力为N，球b所受细线的拉力为F。
高中物理 人教版必修一 4.3牛顿第二定律 教学设计、教案
3.牛顿第二定律一、知识结构二、教学目标1.理解牛顿第二定律,知道牛顿第二定律表达式的确切含义.2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会用牛顿第二定律的公式进行计算和处理有关问题三、新知全解知识点一牛顿第二定律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：(1)比例式：F＝kma，式中k是比例系数，F是物体所受的合外力．(2)国际单位制中：F＝ma.思考由牛顿第二定律可知无论怎样小的力都可以产生加速度，可是如图所示，小强和小红一起拉车子，无论怎么用力也没拉动，这跟牛顿第二定律矛盾吗？应该怎样解释这个现象？提示：这跟牛顿第二定律不矛盾．物体受多个力作用时，牛顿第二定律中的力F指的是物体所受的合力．牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力．如：竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上小车受到的合力F合＝20 N，则小车的加速度由合力20 N来决定，方向沿力F1的方向．知识点二力的单位1．国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.一切物体都有惯性B 牛顿第二定律指出物体的加速度与物体所受外力成正比，加速度的方向与合外力的方向一致√C 牛顿第二定律表明外力的作用是物体速度变化的原因，即是产生加速度的原因√D牛顿运动定律只能适用于宏观、低速运动的物体，不能适用于微观高速运动的粒子×【答案】BC训练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合力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合力成正比，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到的合力求出解析：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，可求第三个量，但物体的质量是由物体本身决定的，与受力无关；作用在物体上的合力，是由和它相互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速度无关；故排除A、B两项，选C、D两项．答案：CD核心二合外力、加速度和速度的关系1．合外力与加速度的关系2．力和运动的关系加速度的方向(或合外力的方向)与运动方向(或速度方向)无关．例2(多选)关于速度、加速度、合力的关系，下列说法正确的是()A．原来静止在光滑水平面上的物体，受到水平推力的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D．合力变小，物体的速度一定变小【解析】由牛顿第二定律可知选项A、B正确；初速度为0的匀加速直线运动中，v、a、F三者的方向相同，选项C正确；合力变小，加速度变小，但速度是变大还是变小取决于加速度与速度的方向关系，选项D错误．【答案】ABC训练2原来做匀加速直线运动的物体，当它的合外力逐渐减小时() A．它的加速度将减小，它的速度也减小B．它的加速度将减小，它的速度在增加C．它的加速度和速度都保持不变D．情况复杂，加速度和速度的变化均无法确定解析：物体原来做匀加速直线运动，所以合外力逐渐减小时，加速度也逐渐减小，而速度仍在增加．答案：B核心三牛顿第二定律的应用1．应用牛顿第二定律解题的一般步骤2．合外力的处理方法(1)矢量合成法当物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求出两个力的合力．(2)正交分解法当物体受到三个或三个以上力的作用时，常用正交分解法求物体所受的合力．例3 如图所示，手拉着小车静止在倾角为30°的光滑斜坡上，已知小车的质量为2.6 kg ，求：(1)绳子对小车的拉力； (2)斜面对小车的支持力；(3)如果绳子突然断开，求小车的加速度大小． 【解析】 (1)小车沿斜面方向受力平衡， F 拉＝mg sin 30°＝2.6×9.8×12 N ＝12.74 N. (2)小车垂直斜面方向受力平衡， F N ＝mg cos 30°＝2.6×9.8×32 N≈22.07 N.(3)绳子突然断开，沿斜面方向小车受到的合力为mg sin 30°. 由mg sin 30°＝ma 得小车的加速度大小 a ＝g sin 30°＝9.8×12m/s 2＝4.9 m/s 2.[拓展] 在[例3]中，如果让小车以加速度2 m/s 2 沿斜面向上运动，则需要的拉力为多大？【解析】 以小车为研究对象受力分析如图所示 . 利用正交分解法，由牛顿第二定律得： F －mg sin 30°＝ma 所以，需要的拉力为：F ＝ma ＋mg sin 30°＝2.6×2 N ＋2.6×9.8×12 N ＝17.94 N【答案】 17.94 N 斜面模型中加速度的求解 (1)物体A 加速斜向下滑动a ＝g(sin α－μcos α) ，方向沿斜面向下(2)物体A减速斜向上滑动a＝g(sinα＋μcosα) ，方向沿斜面向下(3)物体A减速斜向下滑动a＝g(μcosα－sinα)，方向沿斜面向上训练3如图所示，质量m＝10 kg的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向左的推力F＝20 N的作用，g取10 m/s2，则物体的加速度是()A．0B．4 m/s2，水平向右C．4 m/s2，水平向左D．2 m/s2，水平向右解析：取向右为正方向，物体受到的摩擦力F f＝－μmg＝－0.2×10×10 N＝－20 N，由牛顿第二定律得F＋F f＝ma，解得a＝－4 m/s2.答案：C方法技巧(1)物体受三个或三个以上的力的作用做匀变速直线运动时往往利用正交分解法解决问题．(2)正交分解的方法是常用的矢量运算方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算．常见的是沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标系．核心四应用牛顿第二定律求解瞬时加速度1．细线(接触面)：形变量极小，可以认为不需要形变恢复时间，在瞬时问题中，弹力能瞬时变化．2．弹簧(橡皮绳)：形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，认为弹力不变．解题思路：(1)分析悬挂A球的细线剪断前A球和B球的受力情况；(2)分析剪断细线瞬间有哪些力发生了变化；(3)分析剪断细线后A球和B球的受力情况；(4)根据牛顿第二定律列方程求解．例4如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球，两小球均保持静止．当突然剪断细绳的瞬间，上面小球A与下面小球B的加速度分别为(以向上为正方向)()A．a1＝g a2＝g B．a1＝2g a2＝0C．a1＝－2g a2＝0 D．a1＝0a2＝g【解析】分别以A、B为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力．剪断前A、B静止，A球受三个力：绳子的拉力F T、重力mg和弹簧力F，B球受两个力：重力mg 和弹簧弹力F′.A球：F T－mg－F＝0B球：F′－mg＝0F＝F′解得F T＝2mg，F＝mg.剪断瞬间，A球受两个力，因为绳无弹性，剪断瞬间拉力不存在，而弹簧瞬间形状不可改变，弹力不变．如图，A球受重力mg、弹簧的弹力F，同理B球受重力mg和弹力F′.A球：－mg－F＝ma1，B球：F′－mg＝ma2，解得a1＝－2g，a2＝0，故C 正确．【答案】 C训练4[2019·厦门高一检测]如图所示，质量为m的光滑小球A被一轻质弹的单位是国际单位时，比例系数k 才为1，故D 正确，A 、B 、C 错误．答案：D2．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20 N ，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1 kg 的物块．在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10 N ，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8 N ，这时小车运动的加速度大小是( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C ．6 m/s 2D ．8 m/s 2解析：当弹簧测力计甲的示数变为8 N 时，弹簧测力计乙的示数变为12 N ，这时物块所受的合力为4 N ．由牛顿第二定律F ＝ma 得物块的加速度a ＝Fm ＝4 m/s 2，故选项B 正确．答案：B3．(多选)质量为1 kg 的物体受3 N 和4 N 两个共点力的作用，物体的加速度可能是( )A ．5 m/s 2B ．7 m/s 2C ．8 m/s 2D ．9 m/s 2解析：当F 1＝3 N 和F 2＝4 N 的两个力同向时，产生的加速度最大，a max ＝F 1＋F 2m ＝3＋41 m/s 2＝7 m/s 2；当F 1与F 2反向时，产生的加速度最小，a min ＝4－31 m/s 2＝1 m/s 2.则a min ≤a ≤a max ，即1 m/s 2≤a ≤7 m/s 2.答案：AB4．一轻弹簧上端固定，下端挂一重物，平衡时弹簧伸长了4 cm ，再将重物向下拉1 cm ，然后放手，则在释放瞬间重物的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A ．2.5 m/s 2B ．7.5 m/s 2C ．10 m/s 2D ．12.5 m/s 2解析：弹簧伸长量为4 cm 时，重物处于平衡状态，故mg ＝k Δx 1；再将重物向下拉1 cm ，则弹簧的伸长量变为Δx 2＝5 cm ，在重物被释放瞬间，由牛顿第二定律可得k Δx 2－mg ＝ma ；由以上两式解得a ＝2.5 m/s 2，故选项A 正确．答案：A5．如图所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m ＝20 kg ，受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动．若拉力F＝100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，g＝10 m/s2，求：(sin53°＝0.8，cos53 °＝0.6，g ＝10 m/s2)(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小．解析：(1)如图，小黄鸭受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用．(2)竖直方向有：F sin53°＋F N＝mg，解得F N＝mg－F sin53°＝120 N，方向竖直向上．(3)受到的摩擦力为滑动摩擦力，所以F f＝μF N＝24 N根据牛顿第二定律得：F cos53°－F f＝ma，解得a＝1.8 m/s2.答案：(1)见解析图(2)120 N，方向竖直向上(3)1.8 m/s26、(2019·成都高一检测)如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，则小球受到细线的拉力F T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g)()A．F T＝m(g sin θ＋a cos θ)F N＝m(g cos θ－a sin θ)B．F T＝m(g cos θ＋a sin θ)F N＝m(g sin θ－a cos θ)C．F T＝m(a cos θ－g sin θ)F N＝m(g cos θ＋a sin θ)D．F T＝m(a sin θ－g cos θ)F N＝m(g sin θ＋a cos θ)解析：选A.以平行斜面方向为x 轴、垂直斜面方向为y 轴建立坐标系，分解a ，则a x ＝a cos θ，a y ＝a sin θ，则x 方向上有F T －mg sin θ＝ma x ，解得F T ＝m (g sin θ＋a cos θ)，y 方向上有mg cos θ－F N ＝ma y ，解得F N ＝m (g cos θ－a sin θ)，故A 正确．7、(2019·河南焦作高一测试)如图所示，在倾角θ＝30°的光滑斜面上，物块A 、B 质量分别为m 和2m ，物块A静止在轻弹簧上面，物块B 用细线与斜面顶端相连，A 、B 紧挨在一起但A ，B 之间无弹力，已知重力加速度为g ，某时刻将细线剪断，则在细线剪断瞬间，下列说法正确的是( )A ．物块B 的加速度为g 2 B ．物块A 、B 间的弹力为mg 2C ．弹簧的弹力为mg 3D ．物块A 的加速度为g 3解析：选D.剪断细绳前，弹簧的弹力：F 弹＝mg sin 30°＝12mg ，细线剪断的瞬间，弹簧的弹力不变，F 弹＝12mg ，故C 错误； 剪断细线瞬间，对A 、B 系统，加速度a ＝3mg sin 30°－F 弹3m＝13g ，故A 错误，D 正确；对B ，由牛顿第二定律得：2mg sin 30°－N ＝2ma ，解得：N ＝13mg ，故B 错误．8、(多选)半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球，今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动，稳定后小球位置如图所示，则小球受圆槽的支持力F N 和加速度a 为( )A ．F N ＝32mgB ．F N ＝233mgC ．a ＝12gD ．a ＝33g解析：选BD.小球受力如图，由牛顿第二定律得：F 合＝mg ·tan 30°＝ma ，a ＝g tan 30°＝33g ，F N＝mgcos 30°＝233mg.故B、D正确．9、如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上．现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)．(1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？解析：(1)水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示，由牛顿第二定律有F cos 37°＝ma1，解得a1＝8 m/s2.甲乙(2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示，F cos 37°－F f＝ma2，F′N＋F sin 37°＝mg，F f＝μF′N，解得a2＝6 m/s2.答案：(1)8 m/s2(2)6 m/s2。
人教版(2019)高一 物理必修第一册第四册 4.3 牛顿第二定律 同步练习(带答案)
牛顿第二定律同步练习一、单选题1.在卫生大扫除中，某同学用拖把拖地，沿推杆方向对拖把施加推力F，如图所示，此时推力与水平方向的夹角为，且拖把刚好做匀加速直线运动．从某时刻开始保持力F的大小不变，减小F与水平方向的夹角，则A. 拖把将做减速运动B. 拖把继续做加速度比原来要小的匀加速直线运动C. 拖把继续做加速度比原来要大的匀加速直线运动D. 地面对拖把的支持力变大，地面对拖把的摩擦力变大2.如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是A. 小车静止时，，方向沿杆向上B. 小车静止时，，方向垂直杆向上C. 小车向右以加速度a运动时，一定有D. 小车向左以加速度a运动时，，方向斜向左上方3.鱼在水中沿直线水平向左减速游动过程中，水对鱼的作用力方向合理的是图中的A. B.C. D.4.如图所示，质量皆为m的木块Q、N置于光滑地板上，质量都为2 m的木块P、M分别置于Q、N上，且两者之间用轻弹簧相连．现给木块N施加水平力恒F，稳定后四个木块以相同的加速度向右运动．如果木块P、Q以及木块M、N之间始终保持相对静止，下列说法正确的是A. 木块Q受到木块P的摩擦力大小为B. 如果突然剪断弹簧，木块P受到的摩擦力保持不变C. 如果突然撤掉F，此瞬间木块M的加速度大小不变D. 如果突然撤掉F，此瞬间木块P受到的摩擦力变为零5.静止在光滑水平面上的物体，对其施加水平向右的力F，则在F刚开始作用的瞬间，下列说法不正确的是A. 物体立即有了加速度B. 加速度方向水平向右C. 合力越大，加速度也越大D. 物体质量随加速度变大而变大6.如图所示，质量分别为M和m的两物块与竖直轻弹簧相连，在水平面上处于静止状态，现将m竖直向下压缩弹簧一段距离后由静止释放，当m到达最高点时，M恰好对地面无压力，已知弹簧劲度系数为k，弹簧形变始终在弹性限度内，重力加速度为g，则A. 当m到达最高点时，m的加速度为B. 当m到达最高点时，M的加速度为gC. 当m速度最大时，弹簧的形变最为D. 当m速度最大时，M对地面的压力为Mg7.如图所示，四个完全相同的A，B，C，D木块，漂浮在水面上，最上面的木块A、B完全在水平面外，已知木块的质量均为m，当地的重力加速度为g，现撤去木块A，则撤去木块A的瞬间，B，C木块间的弹力为A. B. mg C. 0 D.8.如图所示，从某一高处自由下落的小球，落至弹簧上端并将弹簧压缩到最短．问小球被弹簧弹起直至离开弹簧的过程中，小球的速度和所受合力变化情况是A. 合力变大，速度变大B. 合力变小，速度变大C. 合力先变小后变大，速度先变大后变小D. 合力先变大后变小，速度先变小后变大9.如图所示，可视为质点的物块以一定初速度从底端冲上光滑斜面，到达最高点后又返回底端，关于物块运动的图像，正确的是图中的A. B.C. D.10.图中所示A、B、C为三个相同物块，由轻质弹簧K和轻线L相连，悬挂在天花板上处于静止状态，若将L剪断，则在刚剪断时，A、B的加速度大小、分别为A. 、B. 、C. 、D. 、11.如图所示，一质量为m的小球处于平衡状态。
人教版高中物理必修1 4.3牛顿第二定律
分析
FN
FN
F阻
F阻
F
G
汽车减速时受力情况
G
汽车重新加速时的受力情况
解：
物体在减速过程的初速度为100km／h＝27.8 m／s， 末速度为零，滑行时间 t =70s 根据a＝(v-vo)/t得物体的加速度为a1＝ －0.397 m／s2， 方向向后．物体受到的阻力F阻＝ma1＝－437N． 负号表示阻力的方向与速度的方向相反
（4）F与a的同体性。加速度与合外力 是针对同一物体而言
1、理解:
a = mF
(1)同体性:F、m、a对应于同一物体
(2)矢量性:a与F 的方向总是相同 (3)同时性:a与F总是同生同灭同变化
(4)独立性:每个力各自独立地使物体 产产生 生一 一个 个加 加速 速度 度
(5)因果性:m是内因、 F是外因; a由F、m共同决定
1牛=1千克 ·米/秒2
可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，
上式简化成：
F合=ma
这就是牛顿第二定律的公式。
三、对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律内容中前半句 话的“物体”是指同一个物 体吗？
B μ2
A μ1
F
A、B发生相对滑动
例：求A的加速度
分析得方程：
F－ f1－ f2 =mAaA
(6)相对性:惯性参照系 (地面系)
(7)统一性:统一用国际制的单位
2、F可以突变，a可以突变，但v不能突变
3、牛二只适用于惯性参考系 。
4、牛二适用于宏观低速运动的物体 。 5、a v 是定义式、度量式；
t a F 是决定式。
m 6、不能认为牛一是牛二在合外力为0时的 特例 。
高一物理必修一人教版4.3牛顿第二定律
同向性
消失 产生 ，同时_____ 变化 ，同时____ 瞬时性 物体的加速度与物体所受合力同时_____ 独立性 同体性 相对性 加速度 作用在物体上的每个力都能独立地产生各自的_______ 同一物体 而言的 加速度、合外力、质量是针对_________ 物体的加速度必须是对静止或做匀速直线运动的参考系而言的
(2)合外力与加速度的大小关系是F=ma，只要合外力不为零， 不管速度是大还是小，都存在加速度。合外力与加速度是瞬时
对应的，对一个确定的物体，合外力与加速度同时产生，同时
变化，同时消失。速度与合外力无必然联系，只有速度的变化 率才与合外力有必然的联系。
2.试结合下表探究牛顿第二定律的六性。
因果性 加速度 的原因 力是产生_______ 合力 的方向总是相同 物体加速度的方向与物体所受______
沿加速度)为x轴方向，垂直于合力的方向(即垂直于加速度)为
y轴的方向，将所有的力沿这两个相互垂直的方向分解，则在 x 轴方向各力的分力分别为 F1x、F2x、F3x„在y轴方向各力的分 力分别为F1y、F2y、F3y„求出这两个方向上的合力，再合成就 是所有力的合力。
二、力的单位
1.公式F=ma成立的条件 国际 单位制中相应的单位。 单位必须统一为_____
2.力的国际单位
牛顿 ，符号是___ N ，使质量为 国际单位制中，力的单位是_____ 1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，称为1 N，即1 N= 1 kg·m/s2 。 ___________
【判一判】 (1)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决 定，与物体的速度大小无关。( )
牛顿第二定律的简单应用 1.如果物体受几个力的共同作 用，求物体的加速度有哪些方 法？ 提示：方法一：先求物体所受 几个力的合力，再求合力产生
4.3牛顿第二定律(考点解读)(原卷版)-2024-2025学年高中物理同步考点解读与专题训练(人教
4.3牛顿第二定律（考点解读）（原卷版）考点1 牛顿第二定律的图像问题1、物体质量一定时，受力越大，加速度越大，即a ∝F ，所以物体的F-a 图象是一条直线。
2、物体受力一定时，它的质量越大，加速度越小，即a ∝m 1，所以物体的m 1-a 图象是一条直线。
考点2 牛顿第二定律即1N=1kg •m/s 2。
3、适用范围：情况。
4、对牛顿第二定律的进一步理解牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们要从不同的角度，多层次、系统化地理解其内涵：F 量化了迫使物体运动状态发生变化的外部作用，m 量化了物体“不愿改变运动状态”的基本特性（惯性），而a则描述了物体的运动状态（v）变化的快慢．明确了上述三个量的物另外，牛顿第二定律给出的F、m、a三者之间的瞬时关系，也是由力的作用效果的瞬时性特征所决定的。
加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，合加速度总是与合外力相对应。
考点3 实验验证牛顿第二定律【实验目的】1、学会用控制变量法探究加速度a与力F、质量M的关系。
2、掌握灵活运用图象处理问题的方法。
3、掌握利用图象处理数据的方法。
【实验原理】本实验中，探究加速度a与力F、质量M的关系，可以先保持F不变，研究a和M的关系，再保持M不变，研究a和F的关系。
【实验器材】一端有定滑轮的长木板、低压交流电源、复写纸片和纸带、小车、小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、导线。
【实验步骤】1、用天平测出小车的质量M和盘的质量m0，把数值记录下来。
2、把实验器材安装好。
3、平衡摩擦力：在长木板的不带滑轮的一端下面垫上一块薄木板，反复移动其位置，直至不挂盘和重物的小车刚好能在斜面上保持匀速直线运动为止。
4、将盘和重物通过细绳系在小车上，接通电源放开小车，使小车运动，用纸带记录小车的运动情况，取下纸带，并在纸带上标上号码。
5、保持小车的质量不变，改变盘中重物的质量，重复步骤4，每次记录必须在相应的纸带上做上标记，将记录的数据填写在表格内。
高中物理必修一：4.3牛顿第二定律
A．a 甲＝0 a 乙＝g B．a 甲＝g2 a 乙＝g
C．a 甲＝0 a 乙＝0
D．a 甲＝g a 乙＝g
轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生 变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改 变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬 间消失）
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条 件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的弹力不变。 （当弹簧被剪断时，弹簧的弹力瞬间消失）
a＝gsin θ－μgcos θ＝(10×0.6－0.5×10×0.8) m/s2＝2 m/s2
如图所示，质量为m的人站在自动扶梯上，人鞋与梯的
动摩擦因数为μ.扶梯倾角为θ，若人随扶梯一起以加速
度a向上运动.梯对人的支持力N和摩擦力f分别为（BD ）
A．FN=masinθ B．FN=m(g+asinθ)
f
f NFN
Ff≠μmg!
解得：a F cos mg F sin
m
FN Ｆ x
G
如图所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g
取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小．
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的
相对静止，如图所示．不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这
A 段时间内弹簧的(
)
水平方向有Tsin θ＝m2a， 竖直方向受力平衡，Tcos θ＝m2g， 所以a＝gtan θ； F弹＝m1a，设弹簧的伸长量为x， 则有kx＝m1gtan θ，
运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题．
(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的 方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算．
人教版 物理必修1 第四章 第三节牛顿第二定律secondlaw
例题1： 的汽车在平直路面试车， 例题 ：某质量为 1100kg 的汽车在平直路面试车， 的速度时关闭发动机， 当达到 100 km h 的速度时关闭发动机，经过 70 s 停了下来。汽车受到的阻力是多大？ 停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时 产生的加速度是多大？ 牵引力为 2000 N ，产生的加速度是多大？假定试车 过程中汽车受到的阻力不变。 过程中汽车受到的阻力不变。
a∝F
1 a∝ m
F a∝ m F = kma
的大小如何确定呢？ k 的大小如何确定呢？ 在国际单位制中， 在国际单位制中，F = ma
F ∝ ma
如何理解牛顿第二定律： 如何理解牛顿第二定律：
F （1）矢量性： = ma 中加速度 a 与力F 方向 ）矢量性： 相同。 相同。 （2）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用 ）瞬时性： 规律，力是产生加速度的原因， 规律，力是产生加速度的原因，加速度与力同 时存在、同时变化、同时消失。 时存在、同时变化、同时消失。
第三节 牛顿第二定律
对于正在跋山涉水的人来说， 对于正在跋山涉水的人来说，最最 重要的的不是忧虑目标有多远， 重要的的不是忧虑目标有多远，而 要学会分割目标， 要学会分割目标，然后一步一步走 下去。 下去。
通过上一节的探究我们已经知道 牛顿第二定律的内容： 牛顿第二定律的内容： 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、 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， 跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的 方向相同。 方向相同。 注意： 注意：牛顿第二定律中的作用力指的是物体 所受的合外力 合外力。 所受的合外力。
高中物理必修一 讲义 第4章 3 牛顿第二定律
3 牛顿第二定律考点一 牛顿第二定律的理解1．(多选)(2022·皮山县高级中学高一期末)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )A ．物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定，与物体的速度大小无关B ．物体的加速度的方向不仅与它所受合力的方向有关，且与速度方向无关C ．物体的加速度方向与速度方向总是相同的D ．一旦物体所受合力为零则物体的加速度和速度立即变为零2．(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 ＝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 ＝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 ＝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 3.(2023·杭州市富阳区第二中学高一期末)物体与粗糙斜面一起沿水平面向左匀加速运动，物体和斜面相对静止，如图所示。
则斜面对物体的作用力方向( )A ．可能沿d 方向B ．可能沿c 方向C ．沿a 、c 、d 方向都有可能D ．沿a 、c 方向都有可能考点二 牛顿第二定律的简单应用4.(2022·响水中学高一期末)如图所示，质量为10 kg 的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.2，与此同时，物体还受到一个水平向右的推力F ＝20 N ，则物体向左运动过程中的加速度是(g 取10 m/s 2)( )A ．0B ．4 m/s 2，水平向右C ．2 m/s 2，水平向左D ．2 m/s 2，水平向右5．质量为2 kg 的物体，受到一个竖直向上、大小为60 N 的拉力，向上做匀加速直线运动，不计空气阻力，重力加速度g ＝10 m/s 2，则物体的加速度大小为( )A ．10 m/s 2B ．20 m/s 2C ．30 m/s 2D ．40 m/s 26.质量为m 的翼装飞行者从高空跳下，通过调整身体实现飞行并控制方向，如图所示，当他斜向上以加速度g 减速直线飞行时，所受空气作用力( )A ．大小等于mgB ．大小等于12mg C ．方向竖直向上D ．方向垂直于AB 向上7.如图所示，在卸货过程中，自动卸货车静止在水平地面上，车厢倾角θ＝37°时，货箱正沿车厢下滑，已知货箱与车厢间的动摩擦因数为0.5，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2，则货箱下滑的加速度大小为( )A ．2 m/s 2B ．4 m/s 2C ．6 m/s 2D ．8 m/s 28．(2022·湖南省高二学业考试)如图所示，用水平恒力F 推小车和货物一起在光滑的水平地面上做匀加速直线运动，小车上表面水平。
4.3牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求：理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。
知道国际单位制中力的单位。
活动建议：根据牛顿第二定律，设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析：教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现，其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节开始以问题的形式引入，强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系，然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律，进一步总结出牛顿第二定律。
在“力的单位”中，通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。
通过这样的安排，学生不仅能体会到单位的产生过程，更能体会到科学的严谨性和准确性。
本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题，以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析：学生已经学习了牛顿第一定律，对力和运动的相互作用观有了初步的认识，并通过第二节课的实验，得出了当质量一定时，加速度与力的关系，当力一定时，加速度与质量的关系，引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习，初步掌握了运动模型构建和受力分析方法，具备求合力的基本能力，对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标：物理观念：（1）能准确表述牛顿第二定律的内容；（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：(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题；(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究：（1）通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式；（2）设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任：培养分析数据、从数据获取规律的能力，能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。