备考2024届高考物理一轮复习讲义第三章运动和力的关系第1讲牛顿运动定律的理解考点2

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1.牛顿第二定律
2.力学单位制
如图是行驶在赛道上的赛车，判断下列说法的正误.
（1）赛车加速一段时间后速度才提上来，说明加速度滞后于赛车的牵引力.（ ✕ ）
（2）赛车加速度与赛车所受的牵引力成正比，与赛车的质量成反比.（ ✕ ）
（3）赛车的加速度方向一定与赛车所受合力方向一致.（ √ ）
（4）松掉油门，赛车还继续向前行驶，说明赛车的加速度向前.（ ✕ ）
研透高考 明确方向
4.[对牛顿第二定律的理解]关于牛顿第二定律，下列说法中不正确的是（ D ）
A.静止在水平面上的物体，支持力产生的加速度大小为g，方向竖直向上
B.加速度与合力是同时产生、同时变化、同时消失的
C.加速度的方向总与合力方向相同，与速度的方向可能垂直
D.物体所受合力为零时，物体一定处于静止状态
解析 静止在水平面上的物体受到的支持力等于自身重力，故该支持力产生的加速度方向竖直向上，大小为g，A正确；根据牛顿第二定律的瞬时性可知B正确；加速度的方向与合力的方向相同，与速度的方向无关，C正确；物体所受合力为零时，物体可能处于静止状态也可能做匀速直线运动，D错误.
方法点拨
合力、加速度、速度间的决定关系
1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，只要合力不为零，不管速度大小，物体都有加速度，只有合力为零时，加速度才为零.一般情况下，合力与速度无必然联系.
2.合力与速度同向时，物体加速运动；合力与速度反向时，物体减速运动.
3.a＝Fm是加速度的决定式，a∝F，a∝1m.a＝ΔvΔt是加速度的定义式，a与Δv、Δt无直接关系.
5.[受力分析]某种自动扶梯，无人乘坐时运行很慢，当有人站上去后就会慢慢加速.如图所示，有一顾客乘这种扶梯下楼.在电梯加速向下运行的过程中，她所受的力的示意图是（ D ）
解析 电梯加速向下运行，根据F合＝ma可知，顾客所受合力方向与电梯运行方向相同，所以在竖直方向上重力G大于支持力FN，这两个力的合力F竖直向下，在水平方向上静摩擦力Ff向右，故D正确.
6.[运动过程分析/2023全国乙]一同学将排球自O点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到O点.设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（ B ）
A.上升时间等于下落时间
B.被垫起后瞬间的速度最大
C.达到最高点时加速度为零
D.下落过程中做匀加速运动
解析 排球上升过程和下降过程的位移大小相同，上升过程的末状态和下降过程的初状态速度均为零.上升过程的重力和阻力方向相同，下降过程中重力和阻力方向相反，根据牛顿第二定律可知，上升过程中任意位置的加速度比下降过程中对应位置的加速度大，则上升过程的平均加速度较大.由位移与时间关系可知，上升时间比下落时间短，选项A错误；由速度与位移关系可知，排球被垫起后瞬间的速度最大，选项B正确；排球达到最高点时速度为零，空气阻力为零，但还受重力，加速度不为零，选项C错误；下落过程中，排球速度在变，所受空气阻力在变，故排球所受的合力在变化，排球在下落过程中做变加速运动，选项D错误.
一题多解 本题还可以使用v－t图像结合限制条件判断，如图所示，v1＞v2，排球上升和下降过程中经过的位移大小相同，因此图中v＞0区域中阴影部分的面积和下降过程中v＜0区域中阴影部分的面积相等，因此上升阶段用时更短，v－t图像斜率表示加速度，则加速度一直减小.
方法点拨
牛顿第二定律的六个特性
7.[力学单位制]公元前4世纪，我国的《墨经》中提到“力，刑之所以奋也”，意为力是使有形之物运动的原因.力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ B ）
A.kg·m·s－1B.kg·m·s－2
C.Pa·m2D.J·m－1
解析 根据牛顿第二定律F＝ma可知力的单位用国际单位制的基本单位表示为kg·m·s－2，B正确.