1、.牛頓第二定律_1.掌握牛頓第二定律的內容、公式；2.掌握驗證牛頓第二定律的重要實驗；3.學會用正交分解、矢量三角形等幾何方法計算加速度；4.理解牛頓第二定律和第一定律的聯絡。一、牛頓第二定律1.內容：物體的加速度跟物體所受合外力成正比，跟物體的質量成反比；a的方向與F合的方向總是一樣。2.表達式：F=_或a=_提醒了： 力與_的因果關系，力是產生_原因和改變物體運動狀態的原因； 力與a的定量關系3.對牛頓第二定律理解：1F=ma中的F為物體所受到的_力2F=ma中的m，當對哪個物體受力分析，就是哪個物體的質量，當對一個系統幾個物體組成一個系統做受力分析時，假如F是系統受到的合外力，那么m是系

2、統的_質量3F=ma中的 F與a有瞬時對應關系， F變a那么變，F大小變，a那么大小變，F方向變a也方向變4F=ma中的 F與a有矢量對應關系， a的方向一定與F的方向一樣。5F=ma中，可根據力的獨立性原理求某個力產生的加速度，也可以求某一個方向合外力的加速度6F=ma中，F的單位是牛頓，m的單位是kg，a的單位是m/s27F=ma的適用范圍：宏觀、低速4.理解時應應掌握以下幾個特性。1 矢量性 F=ma是一個矢量方程，公式不但表示了大小關系，還表示了方向關系。2 瞬時性 a與F同時產生、同時變化、同時消失。作用力突變，a的大小方向隨著改變，是瞬時的對應關系。3 獨立性 力的獨立作用原理 F

3、合產生a合；Fx合產生ax合 ； Fy合產生ay合當物體受到幾個力作用時，每個力各自獨立地使物體產生一個加速度，就象其它力不存在一樣，這個性質叫力的獨立作用原理。 因此物體受到幾個力作用，就產生幾個加速度，物體實際的加速度就是這幾個加速度的矢量和。4同體性 F=ma中 F、m、a各量必須對應同一個物體5局限性 適用于慣性參考系即所選參照物必須是靜止或勻速直線運動的,一般取地面為參考系；只適用于宏觀、低速運動情況，不適用于微觀、高速情況。牛頓運動定律的應用1應用牛頓運動定律解題的一般步驟：選取研究對象2 分析所選對象在某狀態或某過程中的受力情況、運動情況3 建立直角坐標：其中之一坐標軸沿的方向

4、然后各力沿兩軸方向正交分解4 列出運動學方程或第二定律方程 F合=a合；Fx合=ax合 ； Fy合=ay合 用a這個物理量把運動特點和受力特點聯絡起來5 在求解的過程中,注意解題過程和最后結果的檢驗,必要時對結果進展討論.2物理解題的一般步驟：1 審題：解題的關鍵，明確己知和侍求，特別是語言文字中隱著的條件如：光滑、勻速、恰好追上、間隔 最大、共同速度等，看懂文句、及題述的物理現象、狀態、過程。2 選取研究對象：可以是單個物體，也可以是幾個物體組成的系統。用整體法或隔離法；尋找所研究物理狀態和過程。3 分析所選對象在某狀態或某過程中的受力情況、運動情況、做功情況及能量的轉化情況，畫出受力或運動

5、草圖。4 依對象所處狀態或過程中的運動、受力、做功等特點；選擇適當的物理規律。牛二、及運動學公式；動量定理及動量守恒定律；動能定理及機械能守恒定律在運用規律前：設出題中沒有的物理量，建立坐標系，規定正方向等。5 確定所選規律運動用何種形式建立方程有時要運用到幾何關系式6 確定不同狀態、過程下所選的規律，及它們之間的聯絡，統一寫出方程，并給予序號標明。7 統一單位制，求解方程組代入數據求解結果。8 檢驗結果，必要時要進展分析討論，最后結果是矢量的還要說明其方向。3力、加速度、速度的關系F合的方向決定了a的方向。F合與a 的大小關系是F=ma，不管速度是大、還是小、或為零，都有a 。只有F合=0加

6、速度才能為零， 一般情況下，合力與速度無必然的聯絡。合力與加速度同向時,物體加速。反向時,減速。力與運動的關系：力是改變物體運動狀態的原因，產生a的原因。即：力加速度速度變化運動狀態變化4 某時刻的受力決定了某時刻的a，加速度大小決定了單位時間內速度變化量的大小，與速度大小無必然聯絡。5 a的定義式和決定式的區別定義式a=定義為速度的變化量與所用時間的比值； 決定式說明了a與所受的F合和m有關。4動力學的兩大根本問題求解： 受力情況運動情況 聯絡力和運動的橋梁是a關鍵：分析清楚受力情況和運動情況。弄清題給物理情境，a是動力學和運動學公式的橋梁受力情況 牛頓第二定律 a 運動學公式 運動情況5連

7、接體處理方法：連接體：由兩個或幾個物體組成的物體系統，稱連接體。特點：各個物體具有共同的加速度。隔離體：把其中某個物體隔離出來，稱為隔離體。整體法：連接體各物體具有共同的加速度，求整體的加速度可把連接體視為一個整體。隔離法：求連接體間的互相作用力，必須隔離出其中一個物體，對其用牛頓第二定律，此法稱為隔離法。注意辯明：每個隔離體運動方向及加速度方向。兩方法一般都以地面作為參考系，單用隔離法一般都能解決問題，但有時穿插使用，可使解題簡捷方便。類型一：分析加速度變化例1. 如下圖，輕彈簧下端固定在程度面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開場自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停頓下落。在

8、小球下落的這一全過程中，以下說法中正確的選項是 A. 小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B. 從小球接觸彈簧起加速度變為豎直向上C. 從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小D. 從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大解析：小球的加速度大小決定于小球受到的合外力。從接觸彈簧到到達最低點，彈力從零開場逐漸增大，所以合力先減小后增大，因此加速度先減小后增大。當合力與速度同向時小球速度增大，所以當小球所受彈力和重力大小相等時速度最大。應選CD。類型二：通過運動情況分析受力情況例2. 一航天探測器完成對月球的探測任務后，在分開月球的過程中，由靜止開場沿著與月球外表成一傾斜角的直線飛行，

9、先加速運動，再勻速運動，探測器通過噴氣而獲得推動力，以下關于噴氣方向的描繪中正確的選項是 A. 探測器加速運動時，沿直線向后噴氣B. 探測器加速運動時，豎直向下噴氣C. 探測器勻速運動時，豎直向下噴氣D. 探測器勻速運動時，不需要噴氣解析：受力分析如下圖，探測器沿直線加速運動時，所受合力F合方向與運動方向一樣，而重力方向豎直向下，由平行四邊形定那么知推力方向必須斜向上方，由牛頓第三定律可知，噴氣方向斜向下方；勻速運動時，所受合力為零，因此推力方向必須豎直向上，噴氣方向豎直向下。故正確答案選C。類型三：通過受力分析計算加速度大小例3. 如圖3所示，豎直光滑桿上套有一個小球和兩根彈簧，兩彈簧的一端

10、各與小球相連，另一端分別用銷釘M、N固定于桿上，小球處于靜止狀態，設拔去銷釘M瞬間，小球加速度的大小為12m/s2。假設不拔去銷釘M而拔去銷釘N瞬間，小球的加速度可能是 A. 22 m/s2，豎直向上B. 22m/s2，豎直向下C.2 m/s2，豎直向上D. 2m/s2，豎直向下解析：原來小球處于靜止狀態時，假設上面的彈簧為壓縮狀態，那么拔去M瞬間小球會產生向上的加速度a=12m/s2，拔去N瞬間小球會產生向下加速度a。設上下彈簧的彈力分別為FM、FN。在各瞬間受力如下圖。拔M前靜止：FM+mg=FN拔M瞬間：FN-mg=ma拔N瞬間：FM+mg=ma聯立得拔去N瞬間小球產

11、生的加速度可能為a=a+g=22m/s2，方向豎直向下。原來小球處于靜止狀態時，假設上面的彈簧為拉伸狀態，那么拔去M瞬間小球會產生向下的加速度a=12m/s2，拔去N瞬間小球會產生向上加速度a，如下圖。圖5拔M前靜止：FM=mg+FN拔M瞬間：ma=mg+FN拔N瞬間：FM-mg=ma聯立得：拔去N瞬間小球產生的加速度可能為a=a-g=2m/s2，方向豎直向上。綜合以上分析，可知正確答案為BC。類型四：驗證牛頓第二定律的標準實驗1.2019北京豐臺高三一模某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究小車的加速度與所受合力的關系。安裝實驗裝置時，應調整定滑輪的高度，使拉小車的細線在實驗過程中保持與 填“桌

12、面或“長木板平行。實驗時先不掛砂桶，反復調整墊木的位置，輕推小車，直到小車做勻速直線運動，這樣做的目的是 。保持小車質量不變，用裝有細砂的砂桶通過定滑輪拉動小車，打出紙帶。如圖2所示是實驗中打出的一條紙帶的一部分，從較明晰的點跡起，在紙帶上標出了連續的5個計數點A、B、C、D、E，相鄰的兩個計數點之間都有4個點跡沒標出，測出各計數點之間的間隔 。打點計時器接在頻率為50Hz的交流電源兩端，那么此次實驗中AB兩計數點間的時間間隔為T= s，小車運動的加速度為a= m/s2CAB2.80ED3.263.724.18圖2（單位:cm）圖3Fa+0用砂桶和砂的重力充當小車所受合力F，通過分析打點計時器

13、打出的紙帶，測量加速度a。分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸，建立坐標系，根據實驗中得到的數據描出如圖3所示的點跡，該實驗小組得到的a-F圖線如圖3所示。實驗結果跟教材中的結論不完全一致。你認為產生這種結果的原因可能是 。圖1該實驗中，假設砂桶和砂的質量為m，小車質量為M，細線對小車的拉力為F。那么拉力F與mg的關系式為 ，假設要使，那么m與M的關系應滿足 。解析：小車在長木板上運動，為了平衡掉摩擦力的干擾，長木板一般要被墊高一點，所以長木板和桌面一般不平行，為了保證繩子的拉力對小車的作用方向不變，所以只能平行于長木板。墊高是為了讓長木板傾斜，使mgsin=f，使滑動摩擦力的效果被重力向下

14、的分力所抵消，簡單說就是平衡摩擦力。頻率f為50Hz，所以打點計時器的周期T=1/f=0.02s，又因為相鄰的兩個計數點之間都有4個點跡沒標出，所以圖中相鄰兩點的時間間隔都是5個周期，即0.1s；根據勻變速直線運動的重要推論相鄰、相等的時間間隔內走過的位移之差x=aT2T為時間間隔長度，根據圖中數據，相鄰兩個時間間隔的位移x=0.46cm=4.6×10-3m，所以：a=我們看看本實驗的原理。本實驗是為了驗證F=ma，其中F由砂桶的重力來充當，m是小車的質量，考慮實際情況，由于砂桶也會向下加速運動，所以繩子的拉力會比砂桶的重力略小，這就是誤差的主要來源。對砂桶和小車一起分析，分別做牛頓

15、第二定律表達式，設繩子拉力為T，砂桶質量為m，小車質量為M，加速度為a，那么有：小車：T=Ma砂桶：mg-T=ma兩式合并，mg=M+ma由于實驗中把mg當成F，所以實際的表達式為F=M+ma，在a-F圖像中，斜率為；而我們需要的表達式是F=Ma，在a-F圖像中，我們需要的斜率是，假如想讓實際的和需要的比較接近，就得使M+mM，那么要滿足m<<M。不過假如F實際上是mg較大，即m較大，那么不再滿足m<<M，那么會比明顯偏小，即斜率偏小，所以斜率變小的最主要原因是砂桶的質量m過大。根據上一步的方程組 ，把T換成F，消掉a，那么得：F=假設<10%，那么<，解得

16、m<M。根底練習1以下說法中正確的選項是A物體所受合外力為零，物體的速度必為零B物體所受合外力越大，物體的加速度越大，速度也越大C物體的速度方向一定與物體受到的合外力的方向一致D物體的加速度方向一定與物體所受到的合外力方向一致2關于力的單位“牛頓，以下說法正確的選項是A使2 kg的物體產生2 m/s2加速度的力，叫做1 NB使質量是0.5 kg的物體產生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 NC使質量是1 kg的物體產生1 m/s2的加速度的力，叫做1 ND使質量是2 kg的物體產生1 m/s2的加速度的力，叫做1 N3關于牛頓第二定律，以下說法中不正確的選項是A加速度和力的關系是瞬時對

17、應關系，即a與F是同時產生，同時變化，同時消失B物體只有受到力作用時，才有加速度，但不一定有速度C任何情況下，加速度的方向總與合外力方向一樣，與速度v一定同向D當物體受到幾個力作用時，可把物體的加速度看成是各個力單獨作用所產生的分加速度的合成4質量為m的物體從高處靜止釋放后豎直下落，在某時刻受到的空氣阻力為Ff，加速度ag，那么Ff的大小是AFfmgBFfmg CFfmg DFfmg5如下圖，底板光滑的小車上用兩個量程為20 N、完全一樣的彈簧測力計甲和乙系住一個質量為1 kg的物塊，在程度地面受騙小車做勻速直線運動時，兩彈簧測力計的示數均為10 N，當小車做勻加速直線運動時，彈簧測力計甲的示

18、數變為8 N，這時小車運動的加速度大小是A2 m/s2 B4 m/s2C6 m/s2 D8 m/s26搬運工人沿粗糙斜面把一物體拉上卡車，當力沿斜面向上，大小為F時，物體的加速度為a1；假設保持力的方向不變，大小變為2F時，物體的加速度為a2，那么Aa1=a2 Ba1<a2<2a1Ca2=2a1 Da2>2a17.如下圖，三物體A、B、C的質量均相等，用輕彈簧和細繩相連后豎直懸掛，當把A、B之間的細繩剪斷的瞬間，求三物體的加速度大小為aA、aB、aC.8甲、乙、丙三物體質量之比為532，所受合外力之比為235，那么甲、乙、丙三物體加速度大小之比為_9質量為2 kg的物體，運動

19、的加速度為1 m/s2，那么所受合外力大小為多大？假設物體所受合外力大小為8N，那么，物體的加速度大小為多大？10質量為6×103kg的車，在程度力F3×104N的牽引下，沿程度地面前進，假如阻力為車重的0.05倍，求車獲得的加速度是多少？g取10 m/s2穩固進步a 0 圖2F 甲乙丙1.如圖1所示為“探究加速度與物體受力及質量的關系的實驗裝置圖。圖中A為小車，B為裝有砝碼的托盤，C為一端帶有定滑輪的長木板，小車后面所拖的紙帶穿過電火花打點計時器，打點計時器接50Hz交流電。小車的質量為m1，托盤及砝碼的質量為m2。以下說法正確的選項是 。A長木板C必須保持程度B實驗時應

20、先釋放小車后接通電源C實驗中m2應遠小于m1D作a-圖像便于行出加速度與質量關系實驗時，某同學由于忽略，遺漏了平衡摩擦力這一步驟，他測量得到的aF圖像，可能是圖2中的圖線 。選填“甲、乙、丙單位：cm圖32.402.893.39圖3為某次實驗得到的紙帶，紙帶上標出了所選的四個計數點之間的間隔 ，相鄰計數點間還有四個點沒有畫出。由此可求得小車的加速度的大小是     m/s2。結果保存二位有效數字2.在光滑程度面上的木塊受到一個方向不變，大小從某一數值逐漸變小的外力作用時，木塊將作 A勻減速運動B勻加速運動C速度逐漸減小的變加速運動D速度逐漸增大的變加速運

21、動3.一個質量m=2kg的木塊，放在光滑程度桌面上，受到三個大小均為F=10N、與桌面平行、互成120°角的拉力作用，那么物體的加速度多大？假設把其中一個力反向，物體的加速度又為多少？4.沿光滑斜面下滑的物體受到的力是 A力和斜面支持力B重力、下滑力和斜面支持力C重力、正壓力和斜面支持力D重力、正壓力、下滑力和斜面支持力4.圖中滑塊與平板間摩擦系數為，當放著滑塊的平板被漸漸地繞著左端抬起，角由0°增大到90°的過程中，滑塊受到的摩擦力將 A不斷增大B不斷減少C先增大后減少D先增大到一定數值后保持不變5.如圖，質量為M的凹形槽沿斜面勻速下滑，現將質量為m的砝碼輕輕放

22、入槽中，以下說法中正確的選項是 AM和m一起加速下滑BM和m一起減速下滑CM和m仍一起勻速下滑D無法判斷1.2019·東城高三上學期期中某同學設計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質量m關系的實驗，如以下圖1甲所示為實驗裝置簡圖。交流電的頻率為50 Hz圖11圖1乙所示為某次實驗得到的紙帶，相鄰兩個計數點間有4個點未畫出，根據紙帶可求出小車的加速度大小為_m/s2；2保持小盤及盤中砝碼的質量不變，改變小車質量m，分別得到小車的加速度a與小車質量m及對應的的數據如下表：a/m·s-21.901.721.491.251.000.750.500.30m/kg0.250.290.

23、330.400.500.711.001.67/kg-14.003.453.032.502.001.411.000.60請在圖2所示的坐標紙中畫出a-的圖像，并由圖像求出小車的加速度a與質量的倒數之間的關系式是_。3另有甲、乙、丙三位同學各自獨立探究加速度與拉力的關系，在實驗中保持小車質量m不變，如圖a所示，是甲同學根據測量數據畫出的加速度隨拉力變化的圖像，圖線沒有過原點說明實驗存在的問題是_；乙、丙同學用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a-F圖線如圖b所示，兩個同學做實驗時的哪一個物理量取值不同？(a)(b)圖32.圖1表示某人站在一架與程度成角的以加速度a向上運動的自動扶梯臺階上，人的質量為m，鞋底與階