1、1 3.3.牛顿第二定律牛顿第二定律 学习目标学习目标核心素养核心素养 1.知道牛顿第二定律的内容知道牛顿第二定律的内容、 表达式的确切含义。表达式的确切含义。(重点重点) 2.知道国际单位制中力的单知道国际单位制中力的单 位位“牛顿牛顿”是怎样定义的。是怎样定义的。 3.能应用牛顿第二定律解决能应用牛顿第二定律解决 简单的动力学问题。简单的动力学问题。(难点难点) 1.物理观念：牛顿第二定律。物理观念：牛顿第二定律。 2.科学思维科学思维： 加速度与力加速度与力、 质量的关系质量的关系。 3.科学探究：牛顿第二定律的应用。科学探究：牛顿第二定律的应用。 4.科学态度与责任科学态度与责任：从生
2、活实际中体会从生活实际中体会 加速度与力加速度与力、质量的关系质量的关系，用牛顿第二用牛顿第二 定律分析实际问题。定律分析实际问题。 阅读本节教材，回答第阅读本节教材，回答第 88 页页“问题问题”并梳理必要知识点。教材第并梳理必要知识点。教材第 88 问题问题 提示：提示：上节的实验探究结论：加速度上节的实验探究结论：加速度 a 与物体的合外力与物体的合外力 F 成正比，与质量成正比，与质量 m 成成 反比。反比。 一、牛顿第二定律的表达式一、牛顿第二定律的表达式 1内容内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比 正比、跟它的质量成跟它的质量成反比反比，
3、加速度的方向跟作用力的方向加速度的方向跟作用力的方向相同相同。 2表达式表达式 Fkma，其中力，其中力 F 指的是物体所受的指的是物体所受的合力合力。 二、力的单位二、力的单位 1力的国际单位力的国际单位：牛顿，简称：牛顿，简称牛牛，符号为，符号为 N。 2“牛顿牛顿”的定义的定义：使质量为使质量为 1 kg 的物体产生的物体产生 1 m/s2的加速度的力叫作的加速度的力叫作 1 N，即，即 1 N1 kgm/s2。 3公式公式 Fkma 中中 k 的取值的取值 (1)k 的数值取决于的数值取决于 F、m、a 的单位的选取。的单位的选取。 (2)在质量的单位取在质量的单位取 kg，加速度的单
4、位取，加速度的单位取 m/s2，力的单位取，力的单位取 N 时，时，Fkma 中的中的 k1，此时牛顿第二定律可表示为，此时牛顿第二定律可表示为 Fma。 注意注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中实际物体所受的力往往不止一个，式中 F 指的是物体所受的合力。指的是物体所受的合力。 2 1思考判断思考判断(正确的打正确的打“”“”，错误的打，错误的打“”“”) (1)由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大。由牛顿第二定律知，合外力大的物体的加速度一定大。 () (2)任何情况下，物体的加速度方向一定与它的合力方向相同。任何情况下，物体的加速度方向一定与它的合力方向相同。 () (3)
5、比例式比例式 Fkma 中的中的 k 一定为一定为 1。() (4)两单位两单位 N/kg 和和 m/s2是等价的。是等价的。() 2(多选多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是关于牛顿第二定律，下列说法正确的是() A牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律的表达式 Fma 说明说明 F 与与 a 成正比成正比 B某一瞬时的加速度某一瞬时的加速度，只能由这一瞬时的外力决定只能由这一瞬时的外力决定， ，而与这一瞬时之前或而与这一瞬时之前或 之后的外力无关之后的外力无关 C在公式在公式 Fma 中，若中，若 F 为合力，则为合力，则 a 等于作用在该物体上的每一个力等于作用在该物体上的每一个力 产生的
6、加速度的矢量和产生的加速度的矢量和 D物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致物体的运动方向一定与物体所受合力的方向一致 BC牛顿第二定律说明牛顿第二定律说明 a 与与 F 成正比，不能说成正比，不能说 F 与与 a 成正比，这样违背成正比，这样违背 了了 F 与与 a 的因果关系的因果关系，A 错误错误；Fma 具有同时性具有同时性，B 正确正确；如果如果 Fma 中中 F 是合力，则是合力，则 a 为合力产生的加速度，即各分力产生的加速度的矢量和，为合力产生的加速度，即各分力产生的加速度的矢量和，C 正确正确； 如果物体做减速运动，则如果物体做减速运动，则 v 与与 F 反向，反向，D
7、错误。错误。 3力力 F 作用于甲物体作用于甲物体(质量为质量为 m1)时产生的加速度为时产生的加速度为 a1， ，此力作用于乙物体此力作用于乙物体 (质量为质量为 m2)时产生的加速度为时产生的加速度为 a2，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的，若将甲、乙两个物体合在一起，仍受此力的 作用，则产生的加速度是作用，则产生的加速度是() A.a1 a2 2 B|a1 a2| 2 C. a1a2 a1a2 Da1 a2 a1a2 C力力 F 作用于甲物体时，作用于甲物体时， Fm1a1 力力 F 作用于乙物体时，作用于乙物体时，Fm2a2 力力 F 作用于甲、乙组成的整体时，作用于甲、乙组成的
8、整体时， F(m1m2)a3 3 解解式得式得 a3 a1a2 a1a2，故选项 ，故选项 C 正确。正确。 对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 (教师用书独具教师用书独具)教材第教材第 89 页页“思考与讨论思考与讨论”参考答案参考答案：表达式表达式 Fkma 中中， k 为比例系数，那么为比例系数，那么 F 的单位应该与的单位应该与 ma 的单位一致，即力的单位为的单位一致，即力的单位为 kgm/s2。 如图所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子没动，请思考：如图所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子没动，请思考： (1)根据牛顿第二定律，有力就能产生加速度，但为什么箱子一直没动呢？根据
9、牛顿第二定律，有力就能产生加速度，但为什么箱子一直没动呢？ (2)如果箱底光滑如果箱底光滑， 当拉力作用在箱子上的瞬间当拉力作用在箱子上的瞬间， 箱子是否立刻获得加速度？箱子是否立刻获得加速度？ 是否立刻获得速度？是否立刻获得速度？ 提示提示：(1)牛顿第二定律牛顿第二定律 Fma 中的力中的力 F 指的是物体受的合力指的是物体受的合力，尽管小明对尽管小明对 箱子有一个拉力作用，但箱子受的合力为零，所以不能产生加速度。箱子有一个拉力作用，但箱子受的合力为零，所以不能产生加速度。 (2)加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速度，但速度的获加速度与力之间是瞬时对应关系，有力就立刻获得加速
10、度，但速度的获 得，需要一段时间，故不能立刻获得速度。得，需要一段时间，故不能立刻获得速度。 1对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 (1)公式公式 Fma 中中，若若 F 是合力是合力，加速度加速度 a 为物体的实际加速度为物体的实际加速度；若若 F 是某是某 一个力，加速度一个力，加速度 a 为该力产生的加速度。为该力产生的加速度。 (2)aF m是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加 是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加 速度的因素。速度的因素。 (3)F、m、a 三个物理量的单位都为国际单位制时，才有公式三个物理量的单位都为国际单位制时，才
11、有公式 Fkma 中中 k 1，即，即 Fma。 2牛顿第二定律的六个性质牛顿第二定律的六个性质 性质性质理解理解 因果性因果性力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为只要物体所受的合力不为 0，物体就具物体就具 4 有加速度有加速度 矢量性矢量性 Fma 是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决 定，且总与合力的方向相同定，且总与合力的方向相同 瞬时性瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时 消失消失 同体性同体性Fma 中中 F、m、a
12、 都是对同一物体而言的都是对同一物体而言的 独立性独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是 这些加速度的矢量和这些加速度的矢量和 相对性相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只 适用于惯性参考系适用于惯性参考系 3.力与运动的关系力与运动的关系 【例【例 1】(多选多选)关于牛顿第二定律，下列说法正确的是关于牛顿第二定律，下列说法正确的是() A加速度和力是瞬时对应关系加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生即加速度与力是同时产生、同时
13、变化同时变化、同同 时消失的时消失的 B物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度 C任何情况下任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同加速度的方向总与合外力方向相同， ，也总与速度的方向相也总与速度的方向相 同同 D当物体受到几个力的作用时当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用可把物体的加速度看成是各个力单独作用 时产生的各个加速度的矢量和时产生的各个加速度的矢量和 AD根据牛顿第二定律的瞬时性，选项根据牛顿第二定律的瞬时性，选项 A 正确；物体只有受到力的作用正确；物体只有受到力的作用 时时，才有加速度才有加速度，但速
14、度有无与物体是否受力无关但速度有无与物体是否受力无关，选项选项 B 错误错误；任何情况下任何情况下， 加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向没关系，选项加速度的方向总与合外力方向相同，但与速度的方向没关系，选项 C 错误；根错误；根 据牛顿第二定律的独立性，选项据牛顿第二定律的独立性，选项 D 正确。正确。 理解牛顿第二定律的三个误区理解牛顿第二定律的三个误区 (1)认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分认为先有力，后有加速度：物体的加速度和合外力是同时产生的，不分 先后，但有因果性，力是产生加速度的原因，没有力就没有加速度。先后，但有因果性，力是产生加速度的原
15、因，没有力就没有加速度。 5 (2)认为质量与力成正比认为质量与力成正比， 与加速度成反比与加速度成反比： 不能根据不能根据 mF a得出 得出 mF、 m1 a 的结论，物体的质量的结论，物体的质量 m 是由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度是由自身决定的，与物体所受的合外力和运动的加速度 无关。无关。 (3)认为作用力与认为作用力与 m 和和 a 都成正比都成正比： 不能由不能由 Fma 得出得出 Fm、 Fa 的结论的结论， 物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的，与物体的质量和加速度无 关。关。 跟进训
16、练跟进训练 1(对牛顿第二定律公式的理解对牛顿第二定律公式的理解)在牛顿第二定律公式在牛顿第二定律公式 Fkma 中，比例系中，比例系 数数 k 的数值的数值() A在任何情况下都等于在任何情况下都等于 1 B是由质量是由质量 m、加速度、加速度 a 和力和力 F 三者的大小所决定的三者的大小所决定的 C与质量与质量 m、初速度、初速度 a 和力和力 F 三者的单位无关三者的单位无关 D在国际单位制中一定等于在国际单位制中一定等于 1 D在牛顿第二定律的表达式在牛顿第二定律的表达式 Fkma 中，只有质量中，只有质量 m、加速度、加速度 a 和力和力 F 的单位是国际单位制单位时的单位是国际单
17、位制单位时，比例系数比例系数 k 才为才为 1，故故 D 正确正确，A、B、C 错误错误。 2(合外力、加速度、速度三者的关系合外力、加速度、速度三者的关系)如图所示，在光滑的水平桌面上，如图所示，在光滑的水平桌面上， 有一个静止的物体有一个静止的物体， 给物体施以水平作用力给物体施以水平作用力， 在力作用到物体上的瞬间在力作用到物体上的瞬间， 则则() A物体同时具有加速度和速度物体同时具有加速度和速度 B物体立即获得加速度，速度仍为零物体立即获得加速度，速度仍为零 C物体立即获得速度，加速度仍为零物体立即获得速度，加速度仍为零 D物体的速度和加速度均为零物体的速度和加速度均为零 B由牛顿第
18、二定律的瞬时性可知，合外力和加速度是瞬时对应关系，二由牛顿第二定律的瞬时性可知，合外力和加速度是瞬时对应关系，二 者同时产生，同时变化，同时消失，所以当外力作用在物体上的瞬间，物体立者同时产生，同时变化，同时消失，所以当外力作用在物体上的瞬间，物体立 即获得加速度即获得加速度；速度与加速度的关系可表示为速度与加速度的关系可表示为 vat，可以看出可以看出，速度是加速度速度是加速度 在时间上的积累在时间上的积累，外力作用在物体上的瞬间外力作用在物体上的瞬间 t0，所以速度为零所以速度为零，故故 B 正确正确。 6 牛顿第二定律的简单应用牛顿第二定律的简单应用 行车时驾驶员及乘客必须系好安全带，以
19、防止紧急刹车时造成意外伤害。行车时驾驶员及乘客必须系好安全带，以防止紧急刹车时造成意外伤害。 请思考：请思考： (1)汽车突然刹车，要在很短时间内停下来，会产生很大的加速度，这时如汽车突然刹车，要在很短时间内停下来，会产生很大的加速度，这时如 何知道安全带对人的作用力大小呢？何知道安全带对人的作用力大小呢？ (2)汽车启动时，安全带对驾驶员产生作用力吗？汽车启动时，安全带对驾驶员产生作用力吗？ 提示：提示：(1)汽车刹车时的加速度可由刹车前的速度及刹车时间求得，由牛顿汽车刹车时的加速度可由刹车前的速度及刹车时间求得，由牛顿 第二定律第二定律 Fma 可求得安全带产生的作用力大小。可求得安全带产
20、生的作用力大小。 (2)汽车启动时，有向前的加速度，此时座椅的后背对驾驶员产生向前的作汽车启动时，有向前的加速度，此时座椅的后背对驾驶员产生向前的作 用力，安全带不会对驾驶员产生作用力。用力，安全带不会对驾驶员产生作用力。 1牛顿第二定律的用途牛顿第二定律的用途：牛顿第二定律是联系物体受力情况与物体运动情牛顿第二定律是联系物体受力情况与物体运动情 况的桥梁况的桥梁。根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律，可由物体所受各力的合力可由物体所受各力的合力，求出物体的加速度求出物体的加速度； 也可由物体的加速度，求出物体所受各力的合力。也可由物体的加速度，求出物体所受各力的合力。 2应用牛顿第二定律解题的一
21、般步骤应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象。确定研究对象。 (2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动 过程。过程。 (3)求出合力或加速度。求出合力或加速度。 (4)根据牛顿第二定律列方程求解。根据牛顿第二定律列方程求解。 3两种根据受力情况求加速度的方法两种根据受力情况求加速度的方法 (1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力 的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就的合力，
22、再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就 是物体所受合力的方向。是物体所受合力的方向。 (2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法分别求物体在正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法分别求物体在 x 轴轴、y 轴上的合力轴上的合力 Fx、Fy，再应用牛顿第二定律分别求加速度再应用牛顿第二定律分别求加速度 ax、ay。在实际应在实际应 7 用中常将受力分解用中常将受力分解， 且将加速度所在的方向选为且将加速度所在的方向选为 x 轴或轴或 y 轴轴， 有时也可分解加速有时也可分解加速 度，即度，即 Fxmax Fymay。 【例【例 2】如图所示如图所示，沿
23、水平方向做匀变速直线运动的车厢中沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬挂小球的 悬线偏离竖直方向的夹角悬线偏离竖直方向的夹角37， 小球和车厢相对静止小球和车厢相对静止， 小球的质量为小球的质量为 1 kg。 sin 370.6，cos 370.8，g 取取 10 m/s2。求：。求： (1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2)悬线对小球的拉力大小。悬线对小球的拉力大小。 思路点拨思路点拨小球所受合外力的方向与加速度的方向相同小球所受合外力的方向与加速度的方向相同。小球受两个小球受两个 力作用，可用力的合成法或正交分解法求解。力作用，可
24、用力的合成法或正交分解法求解。小球与小车相对静止，则小球小球与小车相对静止，则小球 的加速度就是小车的加速度。的加速度就是小车的加速度。 解析解析解法一解法一：合成法：合成法 甲甲 (1)由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力 F 沿水平方向。沿水平方向。 选小球为研究对象，受力分析如图甲所示。选小球为研究对象，受力分析如图甲所示。 由几何关系可得由几何关系可得 Fmgtan ， 小球的加速度小球的加速度 aF m gtan 7.5 m/s2，方向向右，方向向右， 则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运
25、动。则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。 (2)悬线对小球的拉力大小为悬线对小球的拉力大小为 FT mg cos 1 10 0.8 N12.5 N。 解法二解法二：正交分解法：正交分解法 8 乙乙 以水平向右以水平向右为为 x 轴正方向建立坐标系轴正方向建立坐标系， 并将悬线对小球的拉并将悬线对小球的拉力力 FT正交分解正交分解， 如图乙所示。如图乙所示。 则沿水平方向有则沿水平方向有 FTsin ma 竖直方向有竖直方向有 FTcos mg0 联立解得联立解得 a7.5 m/s2，FT12.5 N， 且加速度方向向右，故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线且加速度方向
26、向右，故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线 运动。运动。 答案答案(1)见解析见解析(2)12.5 N 正交分解法正交分解法 物体在三个或三个以上的力作用下做匀变速直线运动时往往采用正交分解物体在三个或三个以上的力作用下做匀变速直线运动时往往采用正交分解 法解决问题。法解决问题。 (1)正交分解的方法是常用的矢量运算方法，其实质是将复杂的矢量运算转正交分解的方法是常用的矢量运算方法，其实质是将复杂的矢量运算转 化为简单的代数运算，常见的是沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标系。化为简单的代数运算，常见的是沿加速度方向和垂直加速度方向建立坐标系。 (2)坐标系的建立并不一定必须沿加速度
27、方向，应以解题方便为原则，在建坐标系的建立并不一定必须沿加速度方向，应以解题方便为原则，在建 立直角坐标系时，不管选取哪个方向为立直角坐标系时，不管选取哪个方向为 x 轴正方向，最后得到的结果都应该是轴正方向，最后得到的结果都应该是 一样的。一样的。 跟进训练跟进训练 3(瞬时加速度的求解瞬时加速度的求解)如图所示，在动摩擦因数如图所示，在动摩擦因数0.2 的水平面上有一个的水平面上有一个 质量质量 m1 kg 的小球的小球， 小球与水平轻弹簧及与竖直方向成小球与水平轻弹簧及与竖直方向成 45角的不可伸长的轻角的不可伸长的轻 绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪
28、绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪 断轻绳的瞬间，下列说法正确的是断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(g 取取 10 m/s2)() 9 A小球受力个数不变小球受力个数不变 B小球立即向左运动，且小球立即向左运动，且 a8 m/s2 C小球立即向左运动，且小球立即向左运动，且 a10 m/s2 D若剪断弹簧右端，则剪断瞬间小球加速度的大小为若剪断弹簧右端，则剪断瞬间小球加速度的大小为 a10 2 m/s2 B在剪断轻绳前在剪断轻绳前， 小球所受弹簧弹力和绳子拉力的合力与重力小球所受弹簧弹力和绳子拉力的合力与重力 mg 是一对是一对 平衡力，如图所示，则弹簧弹力平衡
29、力，如图所示，则弹簧弹力 Fmgtan 4510 N，剪断轻绳的瞬间，弹簧，剪断轻绳的瞬间，弹簧 弹力不变，重力不变，小球与水平面间发生挤压受到支持力，小球有向左运动弹力不变，重力不变，小球与水平面间发生挤压受到支持力，小球有向左运动 的趋势，受摩擦力，受力个数变化，选项的趋势，受摩擦力，受力个数变化，选项 A 错误；此时在竖直方向，水平面的错误；此时在竖直方向，水平面的 弹力弹力 FNmg，摩擦力为，摩擦力为 FfFN2 N，小球水平向左有，小球水平向左有 FFfma，解得，解得 a 8 m/s2，选项选项 B 正确正确，C 错误错误；若剪断的是弹簧若剪断的是弹簧，则剪断瞬间弹簧弹力和轻绳则
30、剪断瞬间弹簧弹力和轻绳 的拉力均消失，小球仍然静止，则加速度的大小的拉力均消失，小球仍然静止，则加速度的大小 a0，选项，选项 D 错误。错误。 4(牛顿第二定律分析力和运动的关系牛顿第二定律分析力和运动的关系)将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂将一个物体用弹簧测力计竖直悬挂 起来后起来后，弹簧测力计的示数如图甲所示弹簧测力计的示数如图甲所示(弹簧测力计的量程为弹簧测力计的量程为 0100 N)，之后将之后将 该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示，当逐渐增大拉力到该物体放到粗糙的水平面上如图乙所示，当逐渐增大拉力到 43 N 时，物体刚好时，物体刚好 运动运动， 物体运动之后只用物体运动之后只用 4
31、0 N 的拉力就能保持向右匀速运动的拉力就能保持向右匀速运动。 问问： (g 取取 10 m/s2) 甲甲乙乙 (1)物体的质量为多少？物体与地面间的最大静摩擦力为多大？物体的质量为多少？物体与地面间的最大静摩擦力为多大？ (2)物体与地面间的动摩擦因数为多大？物体与地面间的动摩擦因数为多大？ (3)如果将拉力改为如果将拉力改为 60 N，并且由静止拉物体运动并且由静止拉物体运动，经过经过 10 s 时物体的运动时物体的运动 速度和位移各为多少？速度和位移各为多少？ 解析解析(1)由题给图甲可得由题给图甲可得 G80 Nmg，故物体的质量故物体的质量 m8.0 kg，物体物体 受到的最大静摩擦
32、力受到的最大静摩擦力 fm43 N。 10 (2)受力分析如图，可得：受力分析如图，可得：NG80 N 滑动摩擦力滑动摩擦力 fF40 N， f N 40 N 80 N 0.5。 (3)由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知： F合 合 Ffma 可得可得 aF f m 60 40 8 m/s22.5 m/s2 vat2.510 m/s25 m/s x1 2at 2 1 2 2.5102m125 m。 答案答案(1)8.0 kg43 N(2)0.5(3)25 m/s125 m 1由牛顿第二定律可知由牛顿第二定律可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度无论怎样小的力都可以使物体产生加速度， ，可是
33、可是 当我们用一个力推桌子没有推动时是因为当我们用一个力推桌子没有推动时是因为() A牛顿第二定律不适用于静止的物体牛顿第二定律不适用于静止的物体 B桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到 C推力小于摩擦力，加速度是负值推力小于摩擦力，加速度是负值 D推力推力、重力重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零物体的加速度为零， 所以物体仍静止所以物体仍静止 D牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力，用一个力推桌子没有牛顿第二定律中的力应理解为物体所受的合力，用一个力推桌子没有 11 推动，是由于
34、桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物推动，是由于桌子所受推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物 体的加速度为零，所以物体仍静止，故选项体的加速度为零，所以物体仍静止，故选项 D 正确，选项正确，选项 A、B、C 错误。错误。 2A、B 两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比 mAmB 53，两球间连接一个轻弹簧两球间连接一个轻弹簧(如图所示如图所示)，如果突然剪断细线如果突然剪断细线，则在剪断细线则在剪断细线 瞬间，瞬间，A 球、球、B 球的加速度分别为球的加速度分别为(已知重力加速度为已知重力加速度为 g
35、)() Ag，gB1.6g,0 C0.6g,0D0，8 3g B由于在剪断细线的瞬间由于在剪断细线的瞬间，A、B 仍在原来的位置仍在原来的位置，所以轻弹簧的形变量所以轻弹簧的形变量 还未发生变化，即轻弹簧中的弹力大小、方向均未发生变化，由系统原来静止还未发生变化，即轻弹簧中的弹力大小、方向均未发生变化，由系统原来静止 可知，轻弹簧弹力大小为可知，轻弹簧弹力大小为 mBg，所以剪断细线瞬间，所以剪断细线瞬间 B 球的合外力仍为零，加速球的合外力仍为零，加速 度也为零度也为零，而而 A 球所受的合外力大小为球所受的合外力大小为 8 3m Bg，所以所以 A 球加速度为球加速度为 1.6g，故故 B
36、 正正 确。确。 3 力力 F1作用在物体上产生的加速度作用在物体上产生的加速度 a13 m/s2， 力力 F2作用在该物体上产生作用在该物体上产生 的加速度的加速度 a24 m/s2，则，则 F1和和 F2同时作用在该物体上，产生的加速度同时作用在该物体上，产生的加速度 a 的大小的大小 不可能为不可能为() A7 m/s2B5 m/s2 C1 m/s2D8 m/s2 D加速度加速度 a1、a2的方向不确定的方向不确定，故合加速度故合加速度 a 的范围为的范围为|a1a2|aa1 a2，即，即 1 m/s2a7 m/s2，故，故 D 错误。错误。 4.有经验的司机能通过控制油门使汽车做匀加速
37、直线运动有经验的司机能通过控制油门使汽车做匀加速直线运动， 某品牌轿车连同某品牌轿车连同 司机在内总质量为司机在内总质量为 m1 500 kg，当轿车受到大小为当轿车受到大小为 F1500 N 的牵引力时恰好的牵引力时恰好 在水平路面上匀速行驶在水平路面上匀速行驶。 现司机通过控制油门使轿车受现司机通过控制油门使轿车受到到F22 000 N的牵引力的牵引力， 从从 v05 m/s 开始加速，假设汽车运动时所受的阻力保持不变，试求：开始加速，假设汽车运动时所受的阻力保持不变，试求： (1)轿车运动过程中所受到的阻力大小；轿车运动过程中所受到的阻力大小； 12 (2)轿车做加速运动时的加速度大小；
38、轿车做加速运动时的加速度大小； (3)轿车开始加速后轿车开始加速后 3 s 内通过的位移大小。内通过的位移大小。 解析解析(1)轿车匀速运动时受力平衡，则轿车匀速运动时受力平衡，则 FfF1500 N。 (2)由牛顿第二定律：由牛顿第二定律：F2Ffma， 则则 aF2 Ff m 代入数据得代入数据得 a1 m/s2。 (3)轿车做匀加速运动的位移为轿车做匀加速运动的位移为 xv0t1 2at 2 代入数据得代入数据得 x19.5 m。 答案答案(1)500 N(2)1 m/s2(3)19.5 m 5情境情境：火箭起源于中国火箭起源于中国，是我国古代的重大发明之一是我国古代的重大发明之一。我们
39、从我们从“长征一长征一 号号”到到“长征四号长征四号”的发射成功，已经形成的发射成功，已经形成“通用化、系列化、组合化通用化、系列化、组合化”的新的新 一代运载火箭系列一代运载火箭系列。在航天技术中在航天技术中，火箭是把航天器送入太空的运载工具之一火箭是把航天器送入太空的运载工具之一。 在航天器发射的初始阶段，火箭通过燃烧消耗燃料向后吐着长长的在航天器发射的初始阶段，火箭通过燃烧消耗燃料向后吐着长长的“火舌火舌”， 推动着航天器竖直上升。设推动着航天器竖直上升。设“火舌火舌”产生的推动力大小保持不变且不计空气阻产生的推动力大小保持不变且不计空气阻 力。问题：力。问题： (1)则在这个过程中，航天器的加速度将如何变化？则在这个过程中，航天器的加速度将如何变化？ (2)速度将如何变化？速度将如何变化？ 解析解析(1)由于推动力由于推动力 F 和空气阻力和空气阻力 f 都不变都不变，随着燃料燃烧消耗随着燃料燃烧消耗，航天器航天器 质量减小，根据航天器所受合外力质量减小，根据航天器所受合外力 F合 合 Ffmg 增大增大 由牛顿第二定律可得由牛顿第二定律可得 aF 合合 m 故加速度变大。故加速度变大。 (2)对航天器，由运动学公式对航天器，由运动学公式 13 vat 可知速度变大。可知速度变大。 答案答案(1)变大变大(2)变大变大
