衔接点22 牛顿第二定律(含答案)2024年初升高物理无忧衔接学案(通用版)
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知识点一 牛顿第二定律及其表达式
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,k是比例系数,F是物体所受的合力。
3.比例系数k的意义:F=kma中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,所以牛顿第二定律的表达式可写成F=ma。
4.力的单位:牛顿,符号是N。
5.1 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。
6.牛顿第二定律的五个性质
(1)因果性:力是使物体产生加速度的原因
(2)矢量性:F=ma是一个矢量式,应用时应先规定正方向。
(3)瞬时性:合力与加速度具有瞬时对应关系。
(4)同一性:合力与加速度对应同一研究对象。
(5)独立性:作用于物体上的每一个力各自产生加速度,F1=ma1,F2=ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和,合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律,如Fx=max,Fy=may。
知识点二 应用牛顿第二定律解题
1.解题的步骤
2.“求合力列方程”的两种方法
(1)合成法:首先确定研究对象,画出受力示意图,当物体只受两个力作用时,利用平行四边形定则在加速度方向上直接求出合力,再列牛顿第二定律方程求解。
(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法沿加速度a的方向建立坐标轴如x轴,则有eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Fx=ma,Fy=0));有些题目可以通过分解加速度从而减少分解力甚至不分解力,即eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(Fx=max,Fy=may))。
如图所示是赛车,车身结构一般采用碳纤维等材料进行轻量化设计,比一般小汽车的质量小得多,你知道为什么要使赛车具备质量小、动力大两个特点吗?
【例1】下列对牛顿第二定律的理解错误的是( )
A.在F=kma中,k的数值由F、m、a的单位决定
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当合外力为零时,加速度为零
【例2】如图所示,质量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0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力的作用。则物体的加速度是(g取)( )
A.0B.,水平向右
C.,水平向左D.,水平向右
1.从牛顿第二定律可知( )
A.同一物体的运动速度变化越快,受到的合力也越大
B.同一物体的运动速度变化越小,受到的合外力也越小
C.物体的质量与它所受到合外力成正比,跟它的加速度成反比
D.同一物体的运动速度越大,受到的合外力也越大
2.关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )
A.根据公式可知,物体所受的合外力跟其运动的加速度成正比
B.根据可知,物体的质量与其运动的加速度成反比
C.根据可知,物体的质量与其所受合外力成正比
D.根据可知,物体的加速度大小与其所受合外力成正比
3.一个质量为2kg的物体,在5个共点力作用下保持平衡,现同时撤销大小分别为15N和10N的两个力,其余的力保持不变,此时该物体的加速度大小可能是( )
A.B.C.D.
4.如图所示,一顾客乘扶梯上楼,随电梯一起加速运动。在这一过程中,关于顾客的受力分析正确的是( )
A.B.C.D.
5.如图所示,位于水平地面上质量为m的小物体,t1时刻在大小为F,方向与水平方向成角的拉力作用下,沿水平面作匀加速直线运动。若物体与水平面之间的动摩擦因数为,则物块的加速度为( )
A.B.
C.D.
6.如图所示,一辆装满石块的货车在平直道路上匀加速前进。货箱中石块A的质量为m,重力加速度为g,已知周围与石块A接触的物体对它的作用力的合力为F,则货车的加速度大小为( )
A.B.C.D.无法确定
7.如图,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时,小球在位置O。将小球拉至位置A后由静止释放。释放后,小球从A第一次运动到O的过程中下列各示意图中正确反映小球速度v随时间t变化关系的是( )
A.B.
C.D.
8.在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球,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/s2的加速度减速上升
B.以4.9 m/s2的加速度减速上升
C.以1 m/s2的加速度加速上升
D.以4.9 m/s2的加速度加速上升
9.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,重力加速度为g,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,,方向垂直于杆向上
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
10.如图所示,轻弹簧一端固定,另一端自由伸长时恰好到达O点,将质量为m(视为质点)的物体P与弹簧连接,并将弹簧压缩到A由静止释放物体后,物体将沿水平面运动。若物体与水平面的摩擦力不能忽略,则关于物体运动的下列说法中正确的是( )
A.从A到O速度先增大后减小,从O到B速度不断减小
B.从A到O速度不断增大,从O到B速度不断减小
C.从A到O加速度不断减小,从O到B加速度先减小后增大
D.从A到O加速度不断减小,从O到B加速度不断增大
11.如图所示,四个质量均为m的小球,A、C用轻绳和天花板连接,A、B间使用轻质绳连接,C、D间使用轻质弹簧连接,均处于平衡状态。现突然迅速剪断轻绳,,在剪断轻绳的瞬间,设小球A、B、C、D的加速度分别用、、、表示,则下列说法正确的是( )
A.,,,B.,,,
C.,,,D.,,,
12.如图所示,一根弹簧一端固定在左侧竖直墙上,另一端连着A小球,同时水平细线一端连着A球,另一端固定在右侧竖直墙上,弹簧与竖直方向的夹角是60°,A、B两小球分别连在另一根竖直弹簧两端。开始时A、B两球都静止不动,A、B两小球的质量相等,重力加速度为g。若不计弹簧质量,在水平细线被剪断瞬间,A、B两球的加速度分别为 ( )
A.aA=aB=0B.aA=2g,aB=0
C.aA=g,aB=0D.aA=2g,aB=0
课程标准
初中
无
高中
1.掌握牛顿第二定律的内容及数学表达式。
2.理解公式中各物理量的意义及相互因果关系。
3.会用牛顿第二定律公式进行有关计算。
初中物理
高中物理
异同点
无
牛顿第二定律
无
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