高中物理必修一 第四章 第三节 牛顿第二定律 优秀课件

1、牛顿第二定律牛顿第二定律回忆v牛顿第一定律v一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力使它改变这种状态为止。（F、m)v物体运动状态的改变v力是使物体产生加数度的原因,力是改变物体运动状态的原因，而不是维持物体运动状态的原因。（F、a）v那么它们三者（F、m、a）之间有没有关系呢？我们能不能找到一个式子来定量的描述物体的运动规律以及它们三者之间的关系呢？结论：结论：2121tas 212tsa 2s2s22212tas 224tsa 结论：结论：比较以上两个实验，得：比较以上两个实验，得：122aa Fa当物体质量当物体质量M不变时，不变时，返回22214;2tsatsa2s2s21

2、4tsa 21212tas 结论：结论：2221tas 222tsa 结论：结论：比较以上两个实验，得：比较以上两个实验，得：212aa aM1当当F一定时，一定时，22212;4tsatsa质量质量m一定，加速度一定，加速度a与力与力F的关系的关系v数据处理得：数据处理得：aF实验结论：实验结论：当当m一定时，一定时，a和和F成成正正比比即即a F数据处理得：数据处理得：am力力F一定，加速度一定，加速度a与质量与质量m的关系的关系实验结论：实验结论：当当F一定时，一定时，a和和m成成正正比比即即a M1有上述实验可得：M1mFKgNa Fa Fmaa 当各物理量取国际单位，即：当各物理量取

3、国际单位，即：m取取Kg，F取取N，a取取则，可得：则，可得：F=ma 前面两式子可以改写成等式前面两式子可以改写成等式F=Kma。式子的。式子的k是比是比例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，可例常数。如果公式中的物理量选择合适的单位，可以使以使k=1，从而使公式简化。，从而使公式简化。 我们知道，在国际单位制中，力的单位是我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿牛顿。牛。牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是量是1千克千克的物体产生的物体产生1米米/秒秒2加速度的力，叫做加速度的力，叫做1牛顿牛顿。即：即：1牛牛=1千克千克

4、米米/秒秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使可以使k=1，上式简化成：，上式简化成：F = ma这就是牛顿第二定律的公式。这就是牛顿第二定律的公式。牛顿第二定律的更一般表述是：牛顿第二定律的更一般表述是： 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。公式：公式：3.合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或做匀速直线运动态或做匀速直线运动F合=ma.1.合

5、外力恒定不变时，加速度恒定不变，物体就合外力恒定不变时，加速度恒定不变，物体就做匀变速运动做匀变速运动2.合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变知识精析知识精析一、牛顿第二定律的理解一、牛顿第二定律的理解1对牛顿第二定律对牛顿第二定律“五性五性”的理解的理解(1)“瞬时性瞬时性”：牛顿第二定律表明了物体的加速度与物：牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系体所受合外力的瞬时对应关系a为某一瞬时的加速度，为某一瞬时的加速度，F即即为该时刻物体所受的合外力为该时刻物体所受的合外力(2)“矢量性矢量性”：公式：公式Fma是矢量式，

6、任一瞬时，是矢量式，任一瞬时，a的方的方向均与合外力方向相同向均与合外力方向相同(3)“同一性同一性”：一是指加速度：一是指加速度a相对于同一个惯性系；二相对于同一个惯性系；二是指式中是指式中F、m、a三量必须对应同一个物体或同一个系统三量必须对应同一个物体或同一个系统(4)“同时性同时性”：牛顿第二定律中：牛顿第二定律中F、a只有因果关系而没只有因果关系而没有先后之分有先后之分F发生变化，发生变化，a同时变化，包括大小和方向同时变化，包括大小和方向(5)“独立性独立性”：若：若a为物体的实际加速度，则为物体的实际加速度，则F必为物体必为物体受到的合外力，而作用于物体上的每一个力各自产生的加速

7、受到的合外力，而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律，与其他力无关，而物体实际的加度也都遵循牛顿第二定律，与其他力无关，而物体实际的加速度则是每个力产生的加速度的矢量和速度则是每个力产生的加速度的矢量和2m与与F和和a的关系的关系物体的质量与物体所受的力和物体的加速度无关，我们物体的质量与物体所受的力和物体的加速度无关，我们不能根据不能根据m得出得出mF，m的结论我们可以这样理解公的结论我们可以这样理解公式式m：物体的质量：物体的质量m在数值上总等于作用在物体上的外力在数值上总等于作用在物体上的外力F与物体所产生的加速度与物体所产生的加速度a之比之比3对公式对公式Gmg的

8、理解的理解(1)在初中学过重力与质量的关系式在初中学过重力与质量的关系式Gmg，当时指出，当时指出g9.8 N/kg.(2)在自由落体运动中又学了在自由落体运动中又学了g为重力加速度，大小为为重力加速度，大小为g9.8 m/s2.(3)通过学习本章的牛顿第二定律，对公式通过学习本章的牛顿第二定律，对公式Gmg有了更有了更进一步的理解：进一步的理解：g是由于地面上的物体受重力而产生的加速是由于地面上的物体受重力而产生的加速度度三、牛顿第二定律的应用三、牛顿第二定律的应用1用牛顿第二定律解题的一般步骤用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)认真分析题意，明确已知条件和所求量认真分析题意，明确已知条件和所

9、求量(2)选取研究对象所选取的研究对象可以是一个物体，选取研究对象所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体同一题目，根据题意和解题也可以是几个物体组成的整体同一题目，根据题意和解题需要也可以先后选取不同的研究对象需要也可以先后选取不同的研究对象(3)分析研究对象的受力情况和运动情况画好受力图，分析研究对象的受力情况和运动情况画好受力图，指出物体的运动状态指出物体的运动状态(4)选正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方选正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度的方向为某一坐标轴的正方向向或以加速度的方向为某一坐标轴的正方向(5)求合外力求合外力(6)根据牛

10、顿第二定律列方程求解，必要时还要对结果进根据牛顿第二定律列方程求解，必要时还要对结果进行讨论行讨论，对于不切实际、不合理的解要舍去对于不切实际、不合理的解要舍去2运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算运算表示方法：表示方法：(2)为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴正方向轴正方向有两种方法：有两种方法：分解力而不分

11、解加速度分解力而不分解加速度通常以加速度通常以加速度a的方向为的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴轴正方向，把力分解到坐标轴上，分别求合力：上，分别求合力：Fxma，Fy0.分解加速度而不分解力分解加速度而不分解力若分解的力太多，比较烦琐，可根据物体受力情况，使若分解的力太多，比较烦琐，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a，得，得ax和和ay，根，根据牛顿第二定律得方程组据牛顿第二定律得方程组Fxmax，Fymay.链接 一、力与运动关系的理解一、力与运动关系的理解例例1 1如图如图22-1所示，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰

12、好到达所示，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达O点，将质点，将质量为量为m(视为质点视为质点)的物体的物体P与弹簧连接，并将弹簧压缩到与弹簧连接，并将弹簧压缩到A由静止释放物体后，物体由静止释放物体后，物体将沿水平面运动若物体与水平面的摩擦力不能忽略，则关于物体运动的下列说法将沿水平面运动若物体与水平面的摩擦力不能忽略，则关于物体运动的下列说法中正确的是中正确的是() A从从A到到O速度不断增大，从速度不断增大，从O到到B速度不断减小速度不断减小B从从A到到O速度先增大后减小，从速度先增大后减小，从O到到B速度不断减小速度不断减小C从从A到到O加速度先减小后增大，从加速度先减小后增大，从

13、O到到B加速度不断增大加速度不断增大D从从A到到O加速度不断减小，从加速度不断减小，从O到到B加速度不断增大加速度不断增大解析解析设物体与水平面的动摩擦因数为设物体与水平面的动摩擦因数为，分析物体受力情况可知从，分析物体受力情况可知从A到到O的过程的过程中，弹簧对物体的弹力中，弹簧对物体的弹力kx向右，摩擦力向右，摩擦力mg向左，取向右为正方向，由牛顿第二定向左，取向右为正方向，由牛顿第二定律可得：律可得：kxmgma，开始阶段，开始阶段，kxmg，物体，物体P向右加速，但向右加速，但a随随x的减小而的减小而减小，当减小，当kxmg时，加速度时，加速度a0，此后，此后a随随x的减小而反向增大，

14、因的减小而反向增大，因a与速度反向，与速度反向，物体物体P的速度减小；物体的速度减小；物体P由由O到到B的过程，弹簧处于伸长状态，弹簧对物体的弹力的过程，弹簧处于伸长状态，弹簧对物体的弹力方向向左，摩擦力方向向左，摩擦力mg也向左，取向左为正方向，有：也向左，取向左为正方向，有：kxmgma，a随随x的增大的增大而增大，故此过程而增大，故此过程a与与v反向，物体的速度不断减小综上所述选项反向，物体的速度不断减小综上所述选项B、C正确正确答案答案BC点评点评(1)物体运动的加速度变化情况，由物体的合外力物体运动的加速度变化情况，由物体的合外力变化来确定，只要分析物体受力情况，确定了合外力的变化变

15、化来确定，只要分析物体受力情况，确定了合外力的变化规律，即可由牛顿第二定律确定加速度的变化规律规律，即可由牛顿第二定律确定加速度的变化规律(2)物体速度的变化由物体的加速度决定速度与加速度物体速度的变化由物体的加速度决定速度与加速度同向，速度增加；速度与加速度反向，速度减小同向，速度增加；速度与加速度反向，速度减小变式训练变式训练1如图如图22-2所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧压缩所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧压缩到最大限度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是到最大限度的过程中，小球的速度和加速度的变化情况是()A加速度变大，速度变小加速

16、度变大，速度变小B加速度变小，速度变大加速度变小，速度变大C加速度先变小后变大，速度先变大后变小加速度先变小后变大，速度先变大后变小D加速度先变小后变大，速度先变小后变大加速度先变小后变大，速度先变小后变大解析解析小球与弹簧刚接触时的速度竖直向下，刚开始阶段，弹簧小球与弹簧刚接触时的速度竖直向下，刚开始阶段，弹簧弹力较小，弹力较小，mgkxma，a向下，随弹簧压缩量向下，随弹簧压缩量x的增大而减小，因的增大而减小，因a、v同向，速度增大，当同向，速度增大，当mgkx以后，随着以后，随着x的增大，弹力大于重的增大，弹力大于重力，合外力向上，加速度向上，小球的加速度与速度的方向相反，力，合外力向上

17、，加速度向上，小球的加速度与速度的方向相反，小球做减速运动，直到弹簧的压缩量最大综上所述，选项小球做减速运动，直到弹簧的压缩量最大综上所述，选项C正确正确答案答案C(1)刚性绳刚性绳(或接触面或接触面)：一种不发生：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离或脱离)后，弹力立即改变或消失，不后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理明时，均可按此模型处理(2)弹簧弹簧(或橡皮绳或橡皮绳)：此种物体的特：此种物体的特点是形变

18、量大，形变恢复需要较长时点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的往可以看成是不变的1 1力和加速度的瞬时对应性是高力和加速度的瞬时对应性是高考的重点物体的受力情况应符合物考的重点物体的受力情况应符合物体的运动状态，当外界因素发生变化体的运动状态，当外界因素发生变化( (如撤力、变力、断绳等如撤力、变力、断绳等) )时，需重新时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当进行运动分析和受力分析，切忌想当然！然！2 2细绳弹力可以发生突变而弹簧细绳弹力可以发生突变而弹簧弹力不能发生突变弹力不能发生突变如图如图321所示，物体所示

19、，物体P以一定的初速度以一定的初速度v沿光滑水平面向右运沿光滑水平面向右运动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回若弹簧动，与一个右端固定的轻质弹簧相撞，并被弹簧反向弹回若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在在被压缩过程中始终遵守胡克定律，那么在P与弹簧发生相互作用的与弹簧发生相互作用的整个过程中整个过程中() AP的加速度大小不断变化，方向也不断变化的加速度大小不断变化，方向也不断变化BP的加速度大小不断变化，但方向只改变一次的加速度大小不断变化，但方向只改变一次CP的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小的加速度大小不断改变，当加速度数值最大时，速度最小D有一段过

20、程，有一段过程，P的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大的加速度逐渐增大，速度也逐渐增大解析解析：选：选C.在在P与弹簧作用的整个过程中，弹簧对与弹簧作用的整个过程中，弹簧对P的弹力的方向不变，大小先增大后减小，所以的弹力的方向不变，大小先增大后减小，所以P的加速度的加速度方向不变，大小先增大后减小，故方向不变，大小先增大后减小，故A、B错；当错；当P把弹簧把弹簧压缩到最短时，加速度达到最大，速度减小到最小为压缩到最短时，加速度达到最大，速度减小到最小为0，而后加速度逐渐减小，速度逐渐增大，故而后加速度逐渐减小，速度逐渐增大，故C对对D错错二、牛顿第二定律的瞬时性二、牛顿第二定律的瞬时性例例2 2如

21、图如图22-3甲所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹甲所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球两小球均保持静止当突然剪断簧相连的质量相同的小球两小球均保持静止当突然剪断细绳时，上面小球细绳时，上面小球A与下面小球与下面小球B的加速度为的加速度为()AaAg，aBgBaAg，aB0CaA2g，aB0 DaA0，aBg解析解析牛顿第二定律反映的是力和加速度的瞬时对应牛顿第二定律反映的是力和加速度的瞬时对应关系，合外力不变，加速度不变，合外力改变，则加速度关系，合外力不变，加速度不变，合外力改变，则加速度也瞬间改变，分析某瞬间物体的受力情况，求出合外力，也瞬间改变，分析某瞬间物体的受力

22、情况，求出合外力，即可得出物体某瞬间的加速度即可得出物体某瞬间的加速度剪断细绳之前设弹簧弹力大小为剪断细绳之前设弹簧弹力大小为F，对，对A、B两球在断两球在断线前分别受力分析如图线前分别受力分析如图223乙所示乙所示 由二力平衡可得：由二力平衡可得：Fmg，F绳绳mgF2mg剪断细绳瞬间，细绳拉力剪断细绳瞬间，细绳拉力F绳瞬间消失，而弹簧的弹力绳瞬间消失，而弹簧的弹力F瞬间不发生变化瞬间不发生变化(时间时间极短，两球没来得及运动极短，两球没来得及运动)，此时对，此时对A、B分别用牛顿第二定律分别用牛顿第二定律(取竖直向下为正方取竖直向下为正方向向)有：有：mgFmaA，mgFmaB，可得：，可

23、得：aA2g，方向竖直向下，方向竖直向下，aB0，所以选项所以选项C正确正确答案答案C解析解析首先确定研究对象，先选整体，求出首先确定研究对象，先选整体，求出A、B共同的共同的加速度，再单独研究加速度，再单独研究B，B在在A施加的弹力作用下加速运动，施加的弹力作用下加速运动，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图图22-4乙乙将将m1、m2看做一个整体，其合外力为看做一个整体，其合外力为F，由牛顿第二定，由牛顿第二定律知，律知，F(m1m2)a，再以，再以m2为研究对象，受力分析如图为研究对象，受力分析如图224乙所示，由牛顿第二定律可得：乙所示，由牛顿第二定律可得：F12m2

24、a，以上两式联立可得：，以上两式联立可得： ，选项，选项B正确正确答案答案B变式训练变式训练2(1)例例3中，若两个物体与地面间的滑动摩擦因数均为中，若两个物体与地面间的滑动摩擦因数均为，其他条件不变，则物体其他条件不变，则物体A对对B的作用力为多大？的作用力为多大？(两物体仍做两物体仍做加速运动加速运动)(2)例例3中的两个物体，放在光滑的倾角为中的两个物体，放在光滑的倾角为的斜面上，用的斜面上，用力力F推着向上加速运动，则物体推着向上加速运动，则物体A对对B的作用力多大？的作用力多大？ 甲甲解析解析(1)将将m1、m2看做一个整体，由牛顿第二定律得：看做一个整体，由牛顿第二定律得：F(m1

25、m2)g(m1m2)a再以再以m2为研究对象，分析受力如图甲所示，由牛顿第二为研究对象，分析受力如图甲所示，由牛顿第二定律得：定律得：F12m2gm2a联立解得：联立解得：F12 F.互动平台互动平台育才老师与细心同学关于育才老师与细心同学关于“螳臂当车螳臂当车”的对话的对话细心：老师，我现在知道了细心：老师，我现在知道了“螳臂当车螳臂当车”的物理原理的物理原理育才：那你说说育才：那你说说细心：螳螂挡车辙的力能使车产生一个相应的加速度，细心：螳螂挡车辙的力能使车产生一个相应的加速度，但由于力很小，而车的质量又很大，所以根据牛顿第二定律但由于力很小，而车的质量又很大，所以根据牛顿第二定律a可知，

26、这个力产生的加速度很小，对小车运动几乎不产可知，这个力产生的加速度很小，对小车运动几乎不产生影响因此，螳螂尽管使出了全力，甚至不惜以牺牲生命生影响因此，螳螂尽管使出了全力，甚至不惜以牺牲生命为代价，但还是丝毫未能改变车的运动状态为代价，但还是丝毫未能改变车的运动状态育才：看来你还真知道了不少！育才：看来你还真知道了不少！粗心同学与细心同学关于粗心同学与细心同学关于“推车不动推车不动”的对话的对话粗心：我能提起粗心：我能提起80 kg的物体，说明我的力约为的物体，说明我的力约为800 N，可我去推一辆停着的小汽车却推不动它若按牛顿第二定律可我去推一辆停着的小汽车却推不动它若按牛顿第二定律a计算的

27、话，这个推力产生的加速度也不算很小，这又该计算的话，这个推力产生的加速度也不算很小，这又该如何解释呢？如何解释呢？细心：看你还真粗心呢！你的推力产生的加速度是不算细心：看你还真粗心呢！你的推力产生的加速度是不算很小，但汽车同时还受到一个等值、反向的静摩擦力，它可很小，但汽车同时还受到一个等值、反向的静摩擦力，它可也要产生加速度，因此汽车能否运动应看合加速度也要产生加速度，因此汽车能否运动应看合加速度粗心：明白了，虽然每一力都能各自独立产生加速度，粗心：明白了，虽然每一力都能各自独立产生加速度，但几个力同时作用在一个物体上时，表现出来的应是合外力但几个力同时作用在一个物体上时，表现出来的应是合外

28、力的加速度的加速度(或者是每个力产生的加速度的合成或者是每个力产生的加速度的合成)看来思考问看来思考问题还真要向你学习！题还真要向你学习！2如图如图322所示，一质量为所示，一质量为m的物块的物块放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为放在水平地面上，现在对物块施加一个大小为F的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离的水平恒力，使物块从静止开始向右移动距离s后立即撤去后立即撤去F，物块与水平地面间的动摩擦因数，物块与水平地面间的动摩擦因数为为.求：求：(1)撤去撤去F时，物块的速度大小；时，物块的速度大小；(2)撤去撤去F后，物块还能滑行多远？后，物块还能滑行多远？解析：(1)设撤去F时物块的

29、速度大小为v，根据牛顿第二定律， 物块的加速度aFmgm又由运动学公式v22as解得v2(Fmg)sm.(2)撤去 F 后物块只受摩擦力， 做匀减速运动至停止，根据牛顿第二定律，物块的加速度amgmg由运动学公式vt2v22as且 vt0解得 s(Fmg1)s.5.例题例题 一个物体，质量是一个物体，质量是2kg，受到互成，受到互成120角角的两个力的两个力F1和和F2的作用，这两个力的大小都的作用，这两个力的大小都是是10N，这个物体产生的加速度是多大？，这个物体产生的加速度是多大？2/5210msmkgNFa合F F1yF F1xF1F2120 x xy yF F2yF F2x 如图所示，

30、质量为如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦的物体与水平地面的动摩擦因数为因数为=0.20。现对它施加一向右与水平方向成。现对它施加一向右与水平方向成37、大小为大小为20N的拉力的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。运动的加速度大小。）37F解：对物体受力分析解：对物体受力分析mgFNfFxFyyx又又 f= FN代入数据联立得代入数据联立得a=2.6m/s2x方向：方向： Fxf=may方向：方向：FN mg=01确定研究对象确定研究对象2分析物体的受力情况和运动分析物体的受力情况和运动情情 况，画出研究对象的受力分况，画出研究对象的

31、受力分析图析图3求出合力注意用国际单位制统求出合力注意用国际单位制统一各个物理量的单位一各个物理量的单位4根据牛顿运动定律和运动根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解学规律建立方程并求解物体物体所受所受合力合力 物体物体加速度加速度物体物体速度速度变化变化决定决定决定决定要要点点一、力与运动的关系一、力与运动的关系 （）如图所示，一条轻质弹簧左端固定，（）如图所示，一条轻质弹簧左端固定，右端系一块小物块，物块与水平面各处动摩擦因数均右端系一块小物块，物块与水平面各处动摩擦因数均为为1相同，弹簧无形变时物块在相同，弹簧无形变时物块在O点今先后把物块点今先后把物块拉到拉到P1和和P2由静止释放

32、，物块都能运动到由静止释放，物块都能运动到O点左方，点左方，设两次运动过程中物块动能最大的位置分别为设两次运动过程中物块动能最大的位置分别为Q1和和Q2点，则点，则Q1和和Q2点点 （ ） A都在都在O点点B都在都在O点右方，且点右方，且Q1离离O点近点近C都在都在O点右方，且点右方，且Q2离离O点近点近D都在都在O点右方，且点右方，且Q1 、 Q2为同一位置为同一位置答案：答案：D 如图所示，将质量均为如图所示，将质量均为m的小球的小球A、B用绳用绳( (不不可伸长可伸长) )和弹簧和弹簧( (轻质轻质) )连结后，悬挂在天花板上若连结后，悬挂在天花板上若分别剪断绳上的分别剪断绳上的P处或剪

33、断弹簧上的处或剪断弹簧上的Q处，下列对处，下列对A、B加速度的判断正确的是加速度的判断正确的是( () )A.剪断剪断P处瞬间，处瞬间，aA=0，aB=gB.剪断剪断P处瞬间，处瞬间，aA=g，aB=0C.剪断剪断Q处瞬间，处瞬间，aA=0，aB=0D.剪断剪断Q处瞬间，处瞬间，aA=2g，aB=g 答案：答案： C要要点点二、二、牛顿第二定律的瞬间性牛顿第二定律的瞬间性物体物体瞬时加速度的两类模型瞬时加速度的两类模型：(1)刚性绳刚性绳(或接触面或接触面)不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离或脱离)后，不需要形变恢复时间后，不需要形变恢复时间，

34、所以瞬时，所以瞬时弹力弹力立即改变或消失立即改变或消失。一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理特殊说明时，均可按此模型处理(2)弹簧弹簧(或橡皮绳或橡皮绳)产生弹力时，有明显产生弹力时，有明显形变，恢复需要形变，恢复需要一点一点时间，时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的的要要点点二、二、牛顿第二定律的瞬间性牛顿第二定律的瞬间性（1）如右上图，质量相同的）如右上图，质量相同的物体物体1、2分别连在分别连在轻弹簧的上、下两端，并置于一轻弹簧的上、下两端，并置于一平平木板

35、上，木板上，试试分分析木板突然抽出的瞬间析木板突然抽出的瞬间，物体，物体1、2的加速度。的加速度。（2）如右下图，）如右下图，小球用水平弹簧系住，并小球用水平弹簧系住，并由倾角为由倾角为的光滑板的光滑板AB托着，分析当板托着，分析当板AB突突然向下撤离的瞬间然向下撤离的瞬间，小球的加速度。，小球的加速度。答案：答案：(1)a1=0,a2=2g, (2)a=g/cos 为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰会先

36、慢慢加速，再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。那么好经历了这两个过程，如图所示。那么 匀速阶段，匀速阶段，顾客受到顾客受到 个力个力 加速阶段，加速度方向如何？此时顾客受几个力？加速阶段，加速度方向如何？此时顾客受几个力？要要点点三、牛顿第二定律的独立性三、牛顿第二定律的独立性对受多个力作用的物体对受多个力作用的物体在在应用牛顿第二定律时，应用牛顿第二定律时，则每一个力都能独自产生加速度，并且任意方向均则每一个力都能独自产生加速度，并且任意方向均满足满足Fma。若若在两个相互垂直的方向进行正交分解在两个相互垂直的方向进行正交分解，分解，分解时，可以分解力，也可以分解加

37、速度时，可以分解力，也可以分解加速度，对应方向上，对应方向上的力产生对应的加速度的力产生对应的加速度 FxmaxFymay 要要点点三、牛顿第二定律的独立性三、牛顿第二定律的独立性 思考：思考：当火车匀速运动时，某车厢内有一小球静当火车匀速运动时，某车厢内有一小球静止于光滑的水平桌面上，在火车变速运动中发现止于光滑的水平桌面上，在火车变速运动中发现小球突然相对桌面以一定的加速度向火车前进的小球突然相对桌面以一定的加速度向火车前进的方向运动了，你能否应用牛顿第二定律求出使小方向运动了，你能否应用牛顿第二定律求出使小球加速运动的力？球加速运动的力？牛顿第二定律仅适用于惯性参照系。在中学物理牛顿第二

38、定律仅适用于惯性参照系。在中学物理中，物体的运动如果没有明确说明一般取地面为参中，物体的运动如果没有明确说明一般取地面为参照系。照系。要要点点四、牛顿第二定律的局限性四、牛顿第二定律的局限性牛顿第二定律牛顿第二定律.内容：内容：.数学表达式：数学表达式：F合合=ma.力的单位：力的单位：.理解：理解：力与运动的力与运动的因果关系因果关系：力产生加速度：力产生加速度，瞬时性瞬时性：加速度：加速度、合外力瞬时对应合外力瞬时对应，同增同减同生同灭同增同减同生同灭独立性独立性：若物体受多个力的作用，则每一个力都能独自产：若物体受多个力的作用，则每一个力都能独自产生加速度，并且任意方向均满足生加速度，并

39、且任意方向均满足Fma，在两个相互垂直的方，在两个相互垂直的方向进行正交分解向进行正交分解时时局限性局限性：只适用于惯性参考系，宏观物体：只适用于惯性参考系，宏观物体(相对于分子、原相对于分子、原子子)、低速运动、低速运动(远小于光速远小于光速)的情况的情况2/11smkgN (2)如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的光滑斜面上端系有一劲的光滑斜面上端系有一劲度系数度系数 为为k的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为的轻质弹簧，弹簧下端连一个质量为m的的小球，球被一垂直于斜面的挡板小球，球被一垂直于斜面的挡板A挡住，此时弹簧没挡住，此时弹簧没有形变若挡板有形变若挡板A以加速度以加速度a (agsi

40、n)沿斜面向下匀沿斜面向下匀加速运动，小球向下运动多少距离时速度最大？加速运动，小球向下运动多少距离时速度最大？从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少从开始运动到小球与挡板分离所经历的时间为多少kkFxmgsin 伸 长经过的距离等于弹簧的速度最大，mgsin F到 弹弹簧的拉力大1量所时为（）当小球所受kaagmtatxmakxmgx)sin(221sin由牛二得这时弹簧的伸长量是，a小球的加速度是2222由（）：刚好无压力时，（）当小球与挡板间如图所示，倾角为如图所示，倾角为的光滑斜面固定在水平地面上，的光滑斜面固定在水平地面上，质量为质量为m的物块的物块A叠放在物体叠放在物体B上，

41、物体上，物体B的上表面的上表面水平，水平，现现在斜面上释放在斜面上释放B,A随随B一起沿斜面下滑，已一起沿斜面下滑，已知知A、B始终保持相对静止。求始终保持相对静止。求B对对A的支持力和摩的支持力和摩擦力。擦力。水平方向：水平方向：Ffmaxmgsincos竖直方向：竖直方向：mgFNmaymgsin2得得FNmgcos2练习1 1、下列说法正确的是：、下列说法正确的是： （ ）vA A、两个质量不同的物体，所受合力大的物体，加、两个质量不同的物体，所受合力大的物体，加速度一定大。速度一定大。vB B、两个质量不同的物体，所受合力小的物体，加、两个质量不同的物体，所受合力小的物体，加速度一定小

42、。速度一定小。vC C、两个质量不同的物体，所受合力相同，加速度、两个质量不同的物体，所受合力相同，加速度一定相同。一定相同。vD D、两个质量不同的物体，所受合力不同，加速度、两个质量不同的物体，所受合力不同，加速度可能相同。可能相同。D例：如图所示，光滑平面上放有靠在一起的两物体例：如图所示，光滑平面上放有靠在一起的两物体m1、m2，外，外力力F从左向右施加在从左向右施加在m1上，使它们一起水平向右做加速运动，上，使它们一起水平向右做加速运动，求求m1和和m2之间的相互作用力是多大？之间的相互作用力是多大？解：分别以解：分别以m1、m2为研究对象，并视为质为研究对象，并视为质点，令二者共同

43、加速度为点，令二者共同加速度为a，方向水平向右。，方向水平向右。取水平向右为坐标正方向，根据牛顿第二定律列方程：取水平向右为坐标正方向，根据牛顿第二定律列方程：amFF121amF212 12根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有:|F21|=|F12|3123由由 解得：解得： |F21|=|F12|=Fmmm212深入：独立性v静止在光滑水平面上质量为静止在光滑水平面上质量为kgkg的的物体，先给它一个向东的物体，先给它一个向东的6N6N的力的力F F1 1，作用作用2s2s后撤去后撤去F F1 1，同时给它一个向，同时给它一个向南的南的8N8N的力的力F F2 2，又作用，又作用2s2s后撤去后撤去F F2 2 ，求此物体在这求此物体在这4s4s内位移的大小？内位移的大小？v如何去解这种类型的题呢？如何去解这种类型的题呢？练习练习: :1.1.关于牛顿第二定律中的合外力关于牛顿第二定律中的合外力F F、质量质量m m、加速度、加速度a a三者的关系，三者的关系，描述正确的是（描述正确的是（ ）A、F