（人教版）必修第一册高一物理同步导学案4.3 牛顿第二定律（原卷版）

第3节牛顿第二定律【知识梳理】一、牛顿第二定律及其表达式1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2.表达式：F＝kma，k是比例系数，F是物体所受的合力。二、力的单位1.比例系数k的意义：F＝kma中k的数值由F、m、a三个物理量的单位共同决定，若三量都取国际单位，则k＝1，所以牛顿第二定律的表达式可写成F＝ma。2.力的单位：牛顿，符号是N。3.1N的物理意义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N，即1N＝1kg·m/s2。【方法突破】一、对牛顿第二定律的理解■方法归纳1.牛顿第二定律的五个性质(1)因果性：力是使物体产生加速度的原因(2)矢量性：F＝ma是一个矢量式，应用时应先规定正方向。(3)瞬时性：合力与加速度具有瞬时对应关系。(4)同一性：合力与加速度对应同一研究对象。(5)独立性：作用于物体上的每一个力各自产生加速度，F1＝ma1，F2＝ma2…而物体的实际加速度则是每个加速度的矢量和，合力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，如Fx＝max，Fy＝may。2.对表达式F＝ma的理解(1)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是国际单位。(2)F的含义：指的是物体所受的合力。(3)“＝”的含义：不仅表示左右两边数值相等，也表示方向相同，即物体加速度的方向与它所受合力的方向相同。【例1】1．关于物体所受的合力，下列说法正确的是（）A．物体所受的合力不为零，其加速度不可能为零B．物体所受的合力的方向，就是物体运动的方向C．物体所受的合力与物体运动的加速度无直接关系D．物体所受的合力为零，则加速度不一定为零【针对训练1】2．下列关于加速度的说法，正确的是（）A．加速度越大，速度变化量越大B．加速度逐渐减小，速度可以逐渐增大C．加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变D．运动学中加速度和动力学中加速度都用了比值法定义二、牛顿第二定律的简单应用■方法归纳1.应用牛顿第二定律解题的步骤2.“求合力列方程”的两种方法(1)合成法：首先确定研究对象，画出受力示意图，当物体只受两个力作用时，利用平行四边形定则在加速度方向上直接求出合力，再列牛顿第二定律方程求解。(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法沿加速度a的方向建立坐标轴如x轴，则有eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝ma,Fy＝0))；有些题目可以通过分解加速度从而减少分解力甚至不分解力，即eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(Fx＝max,Fy＝may))。【例2】3．一个质量为的物体，在5个共点力的作用下保持静止，若同时撤去其中大小分别为和的两个力，其余的力持不变，则其加速度大小可能是（）A． B．C． D．【针对训练2】4．如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为的水平地面上滑行做匀减速运动，已知土豆连同箱子的总质量为M，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m的土豆A相对箱子静止，则A受其他土豆对它的作用力F的大小是（）A． B．C． D．【对点检测】随堂检测1．对牛顿第二定律的理解正确的是（）A．由F=ma可知，加速度a与合力F成正比，与质量m成反比。B．牛顿第二定律说明当物体具有加速度后，物体才受到合（外）力的作用C．加速度的方向总跟合力的方向一致D．两相互作用物体的作用力与反作用力产生的加速度大小必定相等，方向相反2．下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解，正确的是（）A．由a=可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比B．由m=可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C．由F=ma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比D．由m=可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出3．如图所示，6月17日9时22分，我国神州十二号载人飞船正式发射升空。英雄出征，穿云破日！对于神州十二号飞船在加速上升的过程中（不考虑地球引力的作用），下列说法正确的是（）A．飞船仅受到重力，升力的作用B．飞船的合力方向竖直向下C．飞船的重力与空气对飞船的作用力是一对平衡力D．在升力与空气阻力不变下，飞船的重量越大，其加速度值越小4．关于力和物体运动的关系，下列说法中不正确的是（）A．物体受到的合外力越大，则速度的改变量就越大B．物体受到的合外力不为零且不变，则物体的运动状态一定改变C．物体受到的合外力不为零且改变，则物体的速度一定改变D．物体受到的合外力为零，则物体的运动状态一定不改变课后检测1．意大利著名的物理学家伽利略，通过理想斜槽实验，总结出了“力是改变物体运动状态的原因”，1687年牛顿将伽利略的思想推广到所有力作用的场合，提出了牛顿第二定律，找到了力和运动的关系。关于力和运动的关系，下列说法不正确的是（）A．静止在光滑水平面上的物体，当受到水平推力作用的瞬间，物体立刻获得加速度B．加速度的方向与合外力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C．在初速度为0的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力的方向总是一致的D．当物体所受合外力变小时，物体的速度也一定变小2．关于运动和力的关系，以下观点正确的是（）A．某一物体受到的合外力越大，它的速度变化一定越快B．物体运动的速度越大，它受到的合外力一定越大C．物体所受的合外力不为零时，其速度一定增大D．某时刻物体的速度为零，此时刻它受到的合外力一定为零3．关于牛顿第二定律下面说法正确的是（）A．物体运动的加速度方向与合外力方向可以不同B．对于相同的合外力，m与a成反比C．在公式F=ma中，F、m、a三个量可以取不同单位制中的单位D．在公式F=ma中，当m和a分别用kg、m/s2作单位时，F必须用N作单位4．下列说法正确的是()A．由加速度的定义式a＝可知，加速度与速度的变化量成正比，与时间成反比B．由牛顿第二定律a＝可知，加速度与物体的合外力成正比，与物体的质量成反比C．匀变速直线运动的加速度为恒量，因此，加速度为恒量的物体一定做匀变速直线运动D．加速度为正值，说明物体做加速运动；加速度为负值，说明物体的速度一直在减小5．一辆以加速度作匀加速直线运动的汽车，如果再拖上一辆和它质量相同的挂车，两车受到地面的阻力相同，当汽车以同样的牵引力行驶时，它们的加速度将为（）A．小于 B． C．大于 D．6．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、劲度系数k不相同的弹簧测力计甲和乙系住一个质量为1kg的物块。已知k甲=2k乙，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为4N，这时小车运动的加速度大小是（）A．9m/s2 B．5m/s2 C．12m/s2 D．8m/s27．歼-20是我国适应未来战场需要、自主研发的首型第四代超音速隐身战斗机。如图所示，歼-20在环绕某岛航行维护国家主权任务时，正沿虚线朝斜向下方做匀加速直线运动，用G表示歼-20受到的重力，F表示空气对它的作用力，下列四幅图中能正确表示此过程中歼-20受力情况的是（）A． B．C． D．8．如图所示，两长方体物块A、B叠放在光滑水平地面上，用水平向右的力F推物块B，A、B保持相对静止，一起向右加速运动。则物块A的受力情况为（）A．仅受重力和支持力B．仅受重力支持力和压力C．仅受重力、支持力和水平向左的摩擦力D．仅受重力支持力和水平向右的摩擦力【提升训练】1．如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（）

A．杆对小球的弹力一定竖直向上B．杆对小球的弹力一定沿杆向上C．杆对小球的弹力大小为mgD．杆对小球的弹力大小为2．如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为（）A． B． C． D．3．如图所示，质量m＝10kg的物体在水平地面上向左运动，物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右的推力F＝