課時7

牛頓第二定律及其運用考點1考點2考點3考點1牛頓第二定律1.內容:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的質量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表達式:F=kma,k的數值由F、m、a的單位決定,在國際單位制中,k=1,即F=ma。3.適用范圍:只適用于宏觀物體、低速運動(遠小于光速)的情況。考點1考點2考點31.牛頓第二定律表明了物體的加速度與物體所受合外力的瞬時對應關系。a為某一瞬時的加速度,F即為該時刻物體所受的合外力。2.牛頓第二定律的公式是矢量式,任一瞬間,a的方向與F合的方向相同。3.牛頓第二定律中F、a只有因果關系而沒有先后之分,當F發生變化時,a同時變化(包括大小和方向兩個方面)。考點1考點2考點3典例1下列對牛頓第二定律的表達式F=ma及其變形公式的理解正確的是(

)答案解析解析關閉牛頓第二定律的表達式F=ma表明了各物理量之間的數量關系,即已知兩個量,可求第三個量。但物體的質量是由物體本身決定的,與受力無關,作用在物體上的合力,是由和它相互作用的物體作用產生的,與物體的質量和加速度無關;但物體的加速度與質量有關,故排除A、B、C,選D。答案解析關閉D考點1考點2考點3典例2如圖為第八屆珠海航展上中國空軍“八一”飛行表演隊駕駛“殲10”戰機的情景。當戰機大仰角沿直線加速爬升時,戰機所受合力方向(

)A.豎直向上B.與速度方向相同C.與速度方向相反D.與速度方向垂直答案解析解析關閉“殲10”戰機大仰角沿直線加速爬升,說明加速度方向與速度方向相同,合外力方向與加速度方向又相同,所以合力方向與速度方向相同。答案解析關閉

B考點1考點2考點3考點2牛頓第二定律的矢量性和瞬時性加速度與合外力具有瞬時對應關系,二者總是同時產生、同時變化、同時消失,具體可簡化為以下兩種模型:1.輕繩、輕桿和接觸面:不發生明顯形變就能產生彈力的物體,剪斷(或脫離)后,其彈力立即消失或改變,不需要形變恢復時間。2.彈簧、蹦床或橡皮繩:當彈簧的兩端與物體相連(即兩端為固定端)時,由于物體有慣性,彈簧的長度不會發生突變,所以在瞬時問題中,其彈力的大小往往可以看成保持不變。考點1考點2考點3典例3國內首臺新型墻壁清潔機器人“蜘蛛俠”是由青島大學學生自主設計研發的,“蜘蛛俠”利用8只“爪子”上的吸盤吸附在接觸面上,通過“爪子”交替伸縮,就能在墻壁和玻璃上自由移動,如圖所示,假設“蜘蛛俠”在豎直玻璃墻面上由A點沿直線勻加速“爬行”到右上方B點,在這一過程中,關于“蜘蛛俠”在豎直面內的受力分析正確的是(

)考點1考點2考點3答案解析解析關閉對“蜘蛛俠”受力分析,再根據牛頓第二定律可知,在豎直面內“蜘蛛俠”所受合力方向是由A指向B,故選項C正確。答案解析關閉C考點1考點2考點3典例4如圖所示,物塊1、2間用剛性輕質桿連接,物塊3、4間用輕質彈簧相連,物塊1、3質量為m,物塊2、4質量為m0,兩個系統均置于水平放置的光滑木板上,并處于靜止狀態。現將兩木板沿水平方向突然抽出,設抽出后的瞬間,物塊1、2、3、4的加速度大小分別為a1、a2、a3、a4。重力加速度大小為g,則有(

)A.a1=a2=a3=a4=0B.a1=a2=a3=a4=g答案解析解析關閉答案解析關閉考點1考點2考點3考點3整體法和隔離法1.研究物理問題時把所研究的對象作為一個整體來處理的方法稱為整體法;研究物理問題時把所研究的對象從整體中隔離出來進行獨立研究,這種方法稱為隔離法。2.當系統內各物體具有相同的加速度時,可把這個系統當作一個整體,分析整體受到的外力及運動情況,利用牛頓第二定律求出加速度。如若要求系統內各物體相互作用的內力,則要把物體隔離,對某個物體單獨進行受力分析,再利用牛頓第二定律對該物體列式求解。隔離物體時應對受力少的物體進行隔離比較方便。3.整體法體現大局觀,隔離法和整體法是互相依存、互相補充的,兩種方法配合使用,常能更有效地解決問題。考點1考點2考點