2012屆高三物理一輪復習導學案
三、牛頓運動定律（2）
【課 題】牛頓第二定律
【導學目標】
1．理解加速度與力的關系，理解加速度與質(zhì)量的關系。
2．理解牛頓第二定律的內(nèi)容，知道牛頓第二定律表達式的含義。
【知識要點】
1、內(nèi)容：物體的加速度a跟_________________成正比，跟______________成反比，加速度的方向跟__________________相同。
2、公式：F合=ma
3、理解要點：
（1）公式F合=ma 左邊是物體受到的合外力，右邊反映了質(zhì)量為m的物體在此合力作用下的效果是產(chǎn)生加速度a，它突出了力是物體運動狀態(tài)改變的原因，是物體產(chǎn)生加速度的原因，它反映的物理內(nèi)容就是牛頓第二定律本身，即物體的加速度跟所受合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。
（2）牛頓第二定律的“四性”，即“瞬時性、矢量性、同一性、同時性”。
A、“瞬時性”：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(xiàn)即為該時刻物體所受的合力，對同一物體，a與F關系為“同恒變”。
B、“矢量性”：公式F=ma 是矢量式，任一瞬時，a的方向均與合外力方向相同，當合外力方向變化時，a的方向同時變化，且任意時刻兩者方向均保持一致。
C、“同一性”：牛頓第二定律的“同一性”有兩層意思：一是指加速度a相對于同一個慣性系，一般以大地參考系；二是指式中F、m、a三量必須對應同一個物體或同一個系統(tǒng)。
D、“同時性”：牛頓第二定律中F、a只有因果關系而沒有先后之分，F(xiàn)發(fā)生變化，a同時變化，包括大小和方向。
E、“獨立性”：作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實際加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和。
（3）分力和加速度在各個方向上的分量關系都遵從牛頓第二定律，即：
Fx=max ；Fy=may
（4）F=ma 這種形式只是在一定的單位制里才適用，一般地說F=kma，k是常數(shù)，但它的數(shù)值卻與使用的單位有關，在國際單位制中，即F、m、a分別用N、kg、m/s2作單位，k=1，所以簡寫為F=ma。
4、牛頓第二定律的適用范圍
（1）、適用于慣性參考系 [相對地面靜止或勻速運動(即加速度為零)的參考系]。
（2）、適用于宏觀物體（相對分子、原子）低速運動（遠小于光速）的情況。
【典型剖析】
[例1]一有固定斜面的小車在水平面上做直線運動，小球通過細繩與車頂相連。小球某時刻正處于圖示狀態(tài)。設斜面對小球的支持力為N，細繩對小球的拉力為T，關于此時刻小球的受力情況，下列說法正確的是（ ）
A．若小車向左運動，N可能為零 B．若小車向左運動，T可能為零
C．若小車向右運動，N不可能為零 D．若小車向右運動，T不可能為零
[例2]如圖所示，小車上固定著三角硬桿，桿的端點固定著一個質(zhì)量為m的小球．當小車水平向右的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力的變化（用F1至F4變化表示）可能是下圖中的（OO＇沿桿方向）（ ）
[例3]物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動摩擦因數(shù)分別為μA、μB、μC，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關系如圖所示，A、B兩直線平行，則以下關系正確的是（ ）
A．mA＜mB＜mC B．mA＜mB=mC
C．μA=μB=μC D．μA＜μB=μC
[例4] (黑龍江哈九中2011屆高三上學期期末考試)如圖，兩個固定的傾角相同的滑桿上分別套A、B兩個圓環(huán)，兩個圓環(huán)上分別用細線懸吊著兩個物體C、D，當它們都沿滑桿向下滑動時，A的懸線始終與桿垂直，B的懸線始終豎直向下。則下列說法中正確的是（ ）
A．A環(huán)與滑桿無摩擦力
B．B環(huán)與滑桿無摩擦力
C．A環(huán)做的是勻速運動
D．B環(huán)做的是勻加速運動
[例5] (2011上海第31題)如圖，質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處，A、B間距L=20m。用大小為30N，沿水平方向的外力拉此物體，經(jīng)t0=2s 拉至B處。
（1）求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ；
（2）用大小為30N，與水平方向成37°的力斜向上拉此物體，使物體從A處由靜止開始運動并能到達B處，求該力作用的最短時間t。
【訓練設計】
1、(2008南通市八所名校高三聯(lián)考).如圖所示，小球用兩根輕質(zhì)橡皮條懸吊著，且AO呈水平狀態(tài)，BO跟豎直方向的夾角為α，那么在剪斷某一根橡皮條的瞬間，小球的加速度情況是（ ）
A.不管剪斷哪一根，小球加速度均是零
B.剪斷AO瞬間，小球加速度大小a=gtanα
C.剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=gcosα
D.剪斷BO瞬間，小球加速度大小a=g/cosα
2、（07’廣東）壓敏電阻的阻值隨所受壓力的增大而減小，右位同學利用壓敏電阻設計了判斷小車運動狀態(tài)的裝置，其工作原理如圖（a）所示，將壓敏電阻和一塊擋板固定在絕緣小車上，中間放置一個絕緣重球。小車向右做直線運動過程中，電流表示數(shù)如圖（b）所示，下列判斷正確的是（ ）
A．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻速直線運動
B．從t1到t2時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動
C．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻速直線運動
D．從t2到t3時間內(nèi)，小車做勻加速直線運動
3、（09年上海卷）7．圖為蹦極運動的示意圖。彈性繩的一端固定在 點，另一端和運動員相連。運動員從 點自由下落，至 點彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的 點到達最低點 ，然后彈起。整個過程中忽略空氣阻力。分析這一過程，下列表述正確的是（ ）
A、經(jīng)過 點時，運動員的速率最大
B、經(jīng)過 點時，運動員的速率最大
C、從 點到 點，運動員的加速度增大
D、從 點到 點，運動員的加速度不變
4、（黃岡中學2011屆高三物理力學測試）在機場貨物托運處，常用傳送帶運送行李和貨物，如圖所示，靠在一起的兩個質(zhì)地相同，質(zhì)量和大小均不同的包裝箱隨傳送帶一起上行，下列說法正確的是（ ）
A．勻速上行時b受3個力作用
B．勻加速上行時b受4個力作用
C．若上行過程傳送帶因故突然停止時，b受4個力作用
D．若上行過程傳送帶因故突然停止后，b受的摩擦力一定比原來大
5、(2011新課標理綜第21題)如圖，在光滑水平面上有一質(zhì)量為m1的足夠長的木板，其上疊放一質(zhì)量為m2的木塊。假定木塊和木板之間的最大靜摩擦力和滑動摩擦力相等�，F(xiàn)給木塊施加一隨時間t增大的水平力F=kt（k是常數(shù)），木板和木塊加速度的大小分別為a1和a2，下列反映a1和a2變化的圖線中正確的是（ ）
6、（上海市靜安區(qū)2011屆高三上學期期末檢測試卷）右圖是運用DIS測定木塊在水平桌面上滑動時（水平方向僅受摩擦力作用）速度隨時間變化的v?t圖。 根據(jù)圖像的斜率可以求出木塊的加速度。還可以求出的是物理量是（ ）
①木塊的位移， ②木塊的平均速度，
③木塊與桌面的動摩擦因數(shù)，④木塊克服摩擦力做的功
A．僅① B．僅① ②
C．僅① ② ③ D．① ② ③ ④
6、（2008年上海、物理21．）總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下，經(jīng)過2s拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的v－t圖，試根據(jù)圖像求（g取10m/s2）
（1）t＝1s時運動員的加速度和所受阻力的大小。
（2）估算14s內(nèi)運動員下落的高度。
（3）估算運動員從飛機上跳下到著地的總時間。
本文來自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaosan/81167.html
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