牛顿第二运动定律

1、牛顿第二运动定律教学目标1、 理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质2、 应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题3、 超重和失重问题教学内知识点一：用牛顿第二定律分析瞬时加速度【例1】如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37o角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g10m/s2，sin37o=0.6，cos37o0.8）（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。（2）求悬线对球的拉力。 【例2】如图所示，一物体质量为m=100kg，放于汽车上，随车一起沿平直公路匀加速运动，加速度大小为，已知物体与车底板间的动摩擦因数为，求物体所受的摩擦力。 【例

2、3】质量m4kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。（g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8） 【例4】如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成300角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数0.1，求作用力F的大小。（g10m/s2） 变式训练：在水平地面上运动的小车车厢底部有一质量为

3、m1的木块，木块和车厢通过一根水平轻弹簧相连接，弹簧的劲度系数为k。在车厢的顶部用一根细线悬挂一质量为m2的小球。某段时间内发现细线与竖直方向的夹角为，在这段时间内木块与车厢也保持相对静止，如图所示。不计木块与车厢底部的摩擦力，则在这段时间内弹簧的形变量为( )m1m2A BC D知识点二：用牛顿第二定律分析瞬时加速度（弹簧问题）【例5】如图3所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 ()A0 B.g Cg D.g突破训练：如图甲、乙所示，图中细线均不可伸长，两小球均处于平衡状态且质

4、量相同如果突然把两水平细线剪断，剪断瞬间小球A的加速度的大小为_，方向为_；小球B的加速度的大小为_，方向为_；剪断瞬间甲中倾斜细线OA与乙中弹簧的拉力之比为_(角已知) 突破训练：质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力F撤去，此瞬间 ()AA球的加速度为 BA球的加速度为零CB球的加速度为DB球的加速度为知识点三：超重与失重【例6】轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小物块，电梯中有质量50kg的乘客，如图所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧伸长量的

5、一半，这一现象表明（g=10m/s2） （ ）A电梯此时可能正以1m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以1m/s2大小的加速度减速下降B电梯此时不可能以1m/s2大小的加速度减速上升，只能是以5m/s2大小的加速度加速下降C电梯此时正以5m/s2大小的加速度加速上升，也可能是以5m/s2大小的加速度减速下降D无论电梯此时是上升还是下降，也不论电梯是加速还是减速，乘客对电梯地板的压力大小一定是250NA【例7】原来做匀速直线运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示.现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是 ( )A加速上升 B减速上

6、升C加速下降 D减速下降【例8】如图所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1m2m3，这时弹簧秤的读数为T若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将 （ ）A增大B减小C不变D无法判断知识点四：整体法与隔离法求解动力学中的连接体问题【例9】质量相等的五个木块，并排放在光滑水平地面上，当用水平力F推第1个木块时，如图，求：第2块推第3块、第3块推第4块的力分别是多大？【例10】一质量为M，倾角为q的楔形木块，静置在水平桌面上，与桌面间的滑动摩擦系数为m。一质量为m的物块，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的。为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，

7、如右图所示。求水平力F的大小等于多少？【例11】在倾角为q的光滑斜面体上，放有质量为m的小球，小球用一根平行斜面的细线系在斜面上端。如右图所示。当斜面体向右作加速度为a的匀加速直线运动时，求线对小球的拉力和斜面对小球的弹力。突破训练：如图6所示，质量分别为m1、m2的两个物体通过轻弹簧连接，在力F的作用下一起沿水平方向做匀加速直线运动(m1在光滑地面上，m2在空中)已知力F与水平方向的夹角为.则m1的加速度大小为 ()A. B.C. D. 突破训练：如图所示，物块A、B叠放在水平桌面上，装砂的小桶C通过细线牵引A、B一起在水平桌面上向右加速运动，设A、B间的摩擦力为Ff1，B与桌面间的摩擦力为

8、Ff2.若增大C桶内砂的质量，而A、B仍一起向右运动，则摩擦力Ff1和Ff2的变化情况是 ()AFf1、Ff2都变大 BFf1、Ff2都不变 CFf1不变，Ff2变大 DFf1变大，Ff2不变课堂练习1、一物体质量为10Kg，在40N的水平向右的拉力作用下沿水平桌面由静止开始运动，物体与桌面间的动摩擦因数为0.20，物体受几个力的作用?画出物体的受力图。物体做什么性质的运动?加速度多大?方向如何? （g10m/s2）如果在物体运动后的第5s末把水平拉力撤去， 物体受几个力的作用?画出物体的受力图，物体又做什么性质运动?加速度多大?方向如何?计算物体从开始运动到停止一共走了多远? （g10m/s

9、2）2、水平传送带以4m/s的速度匀速运动，传送带两端AB间距为20m，将一质量为2Kg的木块无初速地放在A端，木块与传送带的动摩擦因数为0.2，求木块由A端运动到B端所用的时间。（g10m/s2） 3、木块A、木板B的质量分别为10Kg和20Kg， A、B间的动摩擦因数为0.20，地面光滑。设A、B间的滑动摩擦力与最大静摩擦力大小相等。木板B长2m，木块A静止在木板B的最右端，现用80N的水平拉力将木板B从木块A下抽出来需要多长时间?（木块A可视为质点，g10m/s2）aGFfFNN4、一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为，如图在物体始终相对于斜面静止的条件下，下

10、列说法中正确的是（ ）A当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越大C当一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小ABC5、如图所示,物体A、B、C质量分别为m、2m、3m，A与天花板间，B与C之间用轻弹簧连接，当系统平衡后，突然将AB间绳烧断，在绳断的瞬间，A、B、C的加速度分别为（以向下的方向为正方向）( )A、g，g，g B、5g，2.5g，0C、5g，2g，0 D、g，2.5g，3g6、如图，滑轮A可沿与水平面成角的光滑轨道滑下，滑轮下用轻绳悬挂一个重量为G的物体B，下滑时物体B相对于A静止，则下滑过程中，以下说法正确

11、的是（ ）AB的加速度为gcosB绳的拉力为GsinC绳的拉力为GcosD绳的方向保持竖直7、如图所示，a、b两个物体，ma=2mb，用细线连接后放在倾角为的光滑水平面上，在下滑的过程中（ ）A、它们的加速度a>gsin B、它们的加速度agsinC、细线的张力为零 D、细线的张力为mgsin8、如图所示，质量为m的球置于斜面上，被一个竖直挡板挡住现用一个力F拉斜面，使斜面在水平面上做加速度为a的匀加速直线运动，忽略一切摩擦，以下说法中正确的是 （ )A若加速度足够小，竖直挡板对球的弹力可能为零B若加速度足够大，斜面对球的弹力可能为零 C斜面和挡板对球的弹力的合力等于maD斜面对球不仅有

12、弹力，而且该弹力是一个定值9、质量为m的小物块放在倾角为的斜面上处于静止，如图所示。若整个装置可以沿水平方向或竖直方向平行移动， 且物块与斜面体总保持相对静止。下列的哪种运动方式可以使物块对斜面的压力和摩擦力都一定减少（ ）A沿竖直方向向上加速运动B沿竖直方向向上减速运动C沿水平方向向右加速运动 D沿水平方向向右减速运动图510、一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m1=10kg的猴子，从绳子另一端沿绳向上爬，如图5所示。不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g=10m/s2）（ ）A25m/s2

13、 B5m/s2 C10m/s2 D15m/s211、如图 (a)所示，一轻质弹簧的下端固定在水平面上，上端放置一物体(物体与弹簧不连接)，初始时物体处于静止状态现用竖直向上的拉力F作用在物体上，使物体开始向上做匀加速运动，拉力F与物体位移x之间的关系如图(b)所示(g10 m/s2)，则下列结论正确的是 ()A物体与弹簧分离时，弹簧处于压缩状态 B弹簧的劲度系数为7.5 N/cmC物体的质量为3 kgD物体的加速度大小为5 m/s212、一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图9(a)所示，速度v随时间t变化的关系如图(b)所示取g10 m/s2，求： (a) (b

14、)图9(1)1 s末物块所受摩擦力的大小Ff1；(2)物块在前6 s内的位移大小x；(3)物块与水平地面间的动摩擦因数.1. 在粗糙的水平面上，物体在水平推力的作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经过一段时间后，将水平推力逐渐减小到零（物体不停止），那么，在水平推力减小到零的过程中A. 物体的速度逐渐减小，加速度逐渐减小B. 物体的速度逐渐增大，加速度逐渐减小C. 物体的速度先增大后减小，加速度先增大后减小D. 物体的速度先增大后减小，加速度先减小后增大 变式1、2. 如下图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物体m，现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点，如果

15、物体受到的摩擦力恒定，则A. 物体从A到O先加速后减速B. 物体从A到O加速，从O到B减速C. 物体运动到O点时，所受合力为零D. 以上说法都不对 变式2、 3. 如图所示，固定于水平桌面上的轻弹簧上面放一重物，现用手往下压重物，然后突然松手，在重物脱离弹簧之前，重物的运动为A. 先加速，后减速                       

16、0;                 B. 先加速，后匀速C. 一直加速                              

17、0;                    D. 一直减速 问题2：牛顿第二定律的基本应用问题：4. 2003年10月我国成功地发射了载人宇宙飞船，标志着我国的运载火箭技术已跨入世界先进行列，成为第三个实现“飞天”梦想的国家，在某一次火箭发射实验中，若该火箭（连同装载物）的质量，启动后获得的推动力恒为，火箭发射塔高，不计火箭质量的变化和空气的阻力。（取）求：（1）该火箭启动后获得的加速度。 （2）

18、该火箭启动后脱离发射塔所需要的时间。 5. 如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg。（g取，）（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。（2）求悬线对球的拉力。 6. 如图所示，固定在小车上的折杆A=，B端固定一个质量为m的小球，若小车向右的加速度为a，则AB杆对小球的作用力F为（  ）A. 当时，方向沿AB杆B. 当时，方向沿AB杆C. 无论a取何值，F都等于，方向都沿AB杆D. 无论a取何值，F都等于，方向不一定沿AB杆 问题3：整体法和隔离法在牛顿第二定律问题中的应用：7.

19、 一根质量为M的木杆，上端用细线系在天花板上，杆上有一质量为m的小猴，如图所示，若把细线突然剪断，小猴沿杆上爬，并保持与地面的高度不变，求此时木杆下落的加速度。   8. 如图，在倾角为的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫，已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。则此时木板沿斜面下滑的加速度为       A.          

20、0;        B.                    C.                 D. 【模拟试题】  1质量为m的物体，放在粗糙水平面上，受到一个水平力F的作用而加速运

21、动，则在运动中加速度a的大小A. 和物体运动速度无关      B. 和物体的质量无关C. 和物体的质量成反比      D. 和外力F成正比  2某学生做“验证牛顿第二定律”的实验在平衡摩擦力时，把长木板的一端垫得过高，使得倾角偏大，他所得到的a-F关系可用图中的哪个图线表示？图中a是小车的加速度，F是细线作用于小车的拉力。  3如图所示，A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的F拉质量分别为和的两个物体得出的加速度与力F之间的关系图线，分析图线可知： A. 比较两地的

22、重力加速度，有B. 比较两物体的质量，有C. 比较两地的重力加速度，有D. 比较两物体的质量，有 4 如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N，完全相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时，两弹簧测力计的示数均为10N，当小车做匀加速直线运动时，弹簧测力计甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是A.      B.      C.      D.   5A 雨滴在下落过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于下落速度逐渐增大，所受空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降，在雨滴下降的过程中，下列说法正确的是A. 雨滴受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B. 雨滴质量逐渐增大，重力产生的加速度逐渐减小C. 由于雨滴受空气阻力逐渐增大，雨滴下落的加速度将逐渐减小D. 雨滴所受