高中物理 3.3 牛顿第二定律同步素材 教科版必修1

1、3.3牛顿第二定律 知识要点一、牛顿第二定律1. 内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同 2. 公式：Fma3. 对牛顿第二定律的理解：（1）Fma中的F为物体所受到的合外力（2）Fma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量（3）Fma中的 F与a有瞬时对应关系， F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变（4）Fma中的 F与a有矢量对应关系， a的方向一定与F的方向相同。（5）Fma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度

2、，也可以求某一个方向合外力的加速度（6）Fma中，F的单位是牛顿，m的单位是千克，a的单位是米秒2（7）Fma的适用范围：宏观、低速二、牛顿第三定律（1）内容：两物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，而且在一条直线上（2）表达式：FF说明：作用力和反作用力同时产生，同时消失，同种性质，作用在不同的物体上，各产生其效果，不能抵消，所以这两个力不会平衡内容作用力和反作用力二力平衡受力物体作用在两个相互作用的物体上作用在同一物体上依赖关系相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个，另一个可依然存在，只是不再平衡叠加性两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力作用效果可相互抵消，可叠加

3、，可求合力，合力为零力的性质一定是同性质的力可以是同性质的力，也可以是不同性质的力作用力和反作用力的关系与物体的运动状态无关不管两物体处于什么状态，牛顿第三定律都适用。借助牛顿第三定律可以变换研究对象，从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析三、作用力和反作用力与平衡力的区别注意：判断两个力是不是一对作用力与反作用力时，应分析这两个力是否具有“甲对乙”和“乙对甲”的关系，即受力物体与施力物体是否具有互易关系否则，一对作用力和反作用力很容易与一对平衡力相混淆，因为它们都具有大小相等、方向相反、作用在同一条直线上的特点典型例题1、如图所示，一质量为m的小球在水平细线和与竖直方向成角的弹簧作用

4、下处于静止状态，已知弹簧的劲度系数为k，试分析剪断细线的瞬间，小球加速度的大小和方向。解析：取小球研究，作出其平衡时的受力示意图，如图所示：细线拉力大小 弹簧拉力大小Fmgcos若剪断细线，则拉力F突变为零但弹簧的伸长量不突变，故弹簧的弹力不突变，此时小球只受两个力的作用在竖直方向上，弹簧拉力的竖直分量仍等于重力，故竖直方向上仍受力平衡；在水平方向上，弹簧弹力的水平分量FxF sinmgsin/cosmgtan力Fx提供加速度，故剪断细线瞬间，小球的加速度大小为加速度的方向为：水平向右。2、一根劲度系数为k，质量不计的轻弹簧，上端固定，下端系一质量为m的物体，有一水平板将物体托住，并使弹簧处于

5、自然长度。如图所示。现让木板由静止开始以加速度匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。解析：设物体与平板一起向下运动的距离为x时，物体受重力mg，弹簧的弹力Fkx和平板的支持力N作用。据牛顿第二定律有：mgkxNma得Nmgkxma当N0时，物体与平板分离，所以此时因为所以3、如图所示，细线的一端固定于倾角为45的光滑楔形滑块A的顶端P处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a2g的加速度向左运动时，线中拉力T_。解析：当滑块具有向左的加速度a时，小球受重力mg、绳的拉力T和斜面的支持力N作用，如图所示。 在水平方向有Tc

6、os45Ncos45ma； 在竖直方向有Tsin45Nsin45mg0。由上述两式可解出：由此两式可看出，当加速度a增大时，球受支持力N减小，绳拉力T增加。当ag时，N0，此时小球虽与斜面有接触但无压力，处于临界状态。这时绳的拉力Tmg/cos45。当滑块加速度ag时，则小球将“飘”离斜面，只受两力作用，如图所示此时细线与水平方向间的夹角45。由牛顿第二定律得：Tcosma，Tsinmg，解得。4、汽车拉着拖车在水平道路上沿直线加速行驶，根据牛顿运动定律可知（ ）A汽车拉拖车的力大于拖车拉汽车的力B汽车拉拖车的力等于拖车拉汽车的力C汽车拉拖车的力大于拖车受到的阻力D汽车拉拖车的力等于拖车受到的

7、阻力解析：汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律得知，汽车拉拖车的力与拖车拉汽车的力必定是大小相等方向相反的，因而B正确，A错误。由于题干中说明汽车拉拖车在水平道路上沿直线加速行驶，故沿水平方向拖车只受到两个外力作用：汽车对它的拉力和地面对它的阻力。因而由牛顿第二定律得知，汽车对它的拉力必大于地面对它的阻力。所以C对，D错。5、甲、乙二人拔河，甲拉动乙向左运动，下面说法中正确的是A做匀速运动时，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等B不论做何种运动，根据牛顿第三定律，甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等C绳的质量可以忽略不计时，甲乙二人对绳的拉力大小一定相等D绳的质量不能

8、忽略不计时，甲对绳的拉力一定大于乙对绳的拉力解析：甲、乙两人对绳的拉力都作用在绳上，即不是作用力和反作用力故B项错误做匀速运动时，绳子受力平衡，即甲、乙两人对绳的拉力大小一定相等，故A项正确绳的质量可以忽略不计时，绳子所受合力为零故甲、乙二人对绳的拉力大小一定相等 故C项正确绳的质量不能忽略不计时，如果有加速度，当加速度向右时，乙对绳的拉力大于甲对绳的拉力故D项不正确故正确选项为AC。6、物体静止在斜面上，以下几种分析中正确的是A物体受到的静摩擦力的反作用力是重力沿斜面的分力B物体所受重力沿垂直于斜面的分力就是物体对斜面的压力C物体所受重力的反作用力就是斜面对它的静摩擦力和支持力这两个力的合力

9、D物体受到的支持力的反作用力，就是物体对斜面的压力解析：物体受到的静摩擦力的反作用力是物体对斜面的静摩擦力故A错误物体对斜面的压力在数值上等于物体所受重力沿垂直于斜面的分力故B错误物体所受的重力的反作用力是物体对地球的吸引力故C错误故正确选项为D。7、人走路时，人和地球间的作用力和反作用力的对数有A一对 B二对 C三对 D四对解析：人走路时受到三个力的作用即重力、地面的支持力和地面对人的摩擦力，力的作用总是相互的，这三个力的反作用力分别是人对地球的吸引作用，人对地面的压力和人对地面的摩擦力，所以人走路时与地球间有三对作用力和反作用力，选8、物体静止于水平桌面上，则桌面对物体的支持力的大小等于物体的重力，这两个力是一对平衡力物体所受的重力和桌面对它的支持力是一对作用力与反作用力物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同一种性质的力物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对平衡的力解析：物体和桌面受力情况如图所示对A 选项，因物体处于平衡状态