专题05牛顿第二定律的应用解析版Word格式文档下载.docx

1、 7适用范围（1）只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系）（2）只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况8牛顿第二定律的“五”性知识点5、解决两类动力学基本问题应把握的关键1.做好两个分析物体的受力分析和物体的运动过程分析；根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况2.抓住一个“桥梁”物体运动的加速度是联系运动和力的桥梁知识点6、超重、失重、完全失重9.超重：定义：物体对支持我的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的现象。产生的条件：物体具有 的加速度10.失重：11.完全失重：物体对支持我的压力（或对悬挂物的拉

2、力） 的现象物体的加速度a= ，且加速度方向 。1、科学推理 2、匀速直线运动、静止3、牛顿维持、改变匀速直线运动状态或静止状态4、运动情况 、 受力情况5、物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比加速度的方向与作用力方向相同6、Fma. 9、大于、向上 10、小于、向下 11、等于零 、 g 向下 二、典型例题典例1.在物理学史上，正确认识运动和力的关系且推翻“力是维持物体运动的原因”这个观点的物理学家及建立惯性定律的物理学家分别是（）A亚里士多德、伽利略B伽利略、牛顿C伽利略、爱因斯坦D亚里士多德、牛顿【答案】B典例2.如果正在做自由落体运动的物体的重力忽然消失，那么它的运动状态

3、应该是（）A悬浮在空中不动B运动速度逐渐减小C做竖直向下的匀速直线运动D以上三种情况都有可能【答案】C【解析】由题意可知，正在做自由落体运动的物体一定具有速度，而且仅受重力作用如果重力忽然消失，则物体就不受外力的作用，根据牛顿第一定律，撤去外力作用的物体应该保持它撤去外力时的运动状态，所以该物体应该做竖直向下的匀速直线运动做自由落体运动的物体如果是在刚释放的瞬间重力忽然消失，物体还没有开始运动，速度是零；或者竖直上抛的物体运动到最高点时重力忽然消失，速度也为零，根据牛顿第一定律可分析，物体都会悬浮在空中不动，保持没有重力时的那个瞬间的状态不变故正确答案为C。典例3.关于惯性的认识，以下说法正确

4、的是（）A在宇宙飞船中的物体没有惯性B置于光滑水平面上的物体即使质量很大也能被拉动，说明惯性与物体的质量无关C让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定的时间，这是因为物体具有惯性D加速运动时，物体有向后的惯性；减速运动时，物体有向前的惯性【解析】惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，且惯性的大小只与物体的质量有关，与物体的速度及受力情况等其他量无关，无论是加速运动还是减速运动，物体都保持原来运动状态的性质，故A、B、D错误；让物体的速度发生改变，无论多快，都需要一定的时间，这是因为物体具有惯性，选项C正确典例4.由牛顿第二定律知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子

5、没有推动时是因为（）A牛顿第二定律不适用于静止的物体，适用于运动的物体B桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到C推力小于摩擦力，加速度是负值D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，所以原来静止的物体仍静止【答案】D【解析】由牛顿第二定律Fma知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这里的力指的是合外力，当我们用一个力推桌子时没有推动，因为桌子还受地面的摩擦力，只有当推力大于摩擦力时，桌子才会有加速度，桌子不动，说明合外力为零，即推力等于摩擦力，A、B、C错误，D正确典例5.如图所示，倾角为30的光滑斜面与粗糙平面的平滑连接现将一滑块（可视为质点）从斜面上的A

6、点由静止释放，最终停在水平面上的C点已知A点距水平面的高度h0.8 m，B点距C点的距离L2.0 m（滑块经过B点时没有能量损失，g10 m/s2），求：（1）滑块在运动过程中的最大速度；（2）滑块与水平面间的动摩擦因数；（3）滑块从A点释放后，经过时间t1.0 s时速度的大小图332教你审题第一步：读题抓关键词获取信息关键词获取信息滑块在斜面上不受摩擦力，水平面受摩擦力滑块的初速度v00滑块的末速度为零斜面上的末速度和水平面上的初速度大小相等第二步：分析理清思路抓突破口做好两分析受力分析、运动分析滑块在斜面上：滑块做初速度为零的匀加速直线运动滑块在水平面上：滑块做匀减速运动第三步：选择合适的

7、方法及公式利用正交分解法、牛顿运动定律及运动学公式列式求解解析（1）滑块先在斜面上做匀加速运动，然后在水平面上做匀减速运动，故滑块运动到B点时速度最大为vm，设滑块在斜面上运动的加速度大小为a1，则有mgsin 30ma1，v2a1，解得：vm4 m/s（2）滑块在水平面上运动的加速度大小为a2，mgma2v2a2L，解得：0.4（3）滑块在斜面上运动的时间为t1，vma1t1得t10.8 s由于tt1，滑块已经经过B点，做匀减速运动的时间为tt10.2 s设t1.0 s时速度大小为vvma2（tt1）解得：v3.2 m/s答案（1）4 m/s（2）0.4（3）3.2 m/s典例6：一质量为m

8、的人站在电梯中，电梯减速上升，加速大小为g，g为重力加速度人对电梯底部的压力为（）Amg B 2mg Cmg Dmg【答案】A【解析】由于电梯减速上升，故加速度向下，对人受力分析，受到重力mg，地板支持力FN，由牛顿第二定律：mgFNma，即：mgFNmg，解得：FNmg，根据牛顿第三定律，则人对电梯底部的压力为mg，A正确典例7：一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为mA5 kg的物体A，当升降机向上运动时，人看到弹簧测力计的示数为40 N，如下图所示，g取10 m/s2，求此时人对地板的压力【答案】400 N，方向竖直向下

9、【解析】以A为研究对象，对A进行受力分析如下图所示选向下的方向为正方向，由牛顿第二定律可得mAgFmAa，所以am/s22 m/s2再以人为研究对象，他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN.仍选向下的方向为正方向，同样由牛顿第二定律可得m人gFNm人a所以FNm人gm人a50（102） N400 N则由牛顿第三定律可知，人对地板的压力大小为400 N，方向竖直向下三、模拟预测训练易错一：对受力分析不清导致牛顿第二定律计算错误1.如图所示，质量为10 kg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拉力F20 N的作用，则物体的加速度为（

10、g取10 m/s2）（）A0B2 m/s2，水平向右C4 m/s2，水平向右D2 m/s2，水平向左【答案】C 【解析】物体受到地面的摩擦力大小为F1mg0.21010 N20 N，方向水平向右，物体的加速度a4 m/s2，方向水平向右易错警示：有些同学误以为拉力F向右，所以摩擦力一定向左，导致求合力时出现错误，在判断摩擦力时 要注意摩擦力的定义，与相对运动方向相反2.如图所示，两个人同时用大小分别为F1120 N、F280 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车，如果小车的质量m20 kg，则小车的加速度（）A方向向左，大小为10 m/s2B方向向左，大小为2 m/s2C方向向右，大小为10 m

11、/s2D方向向右，大小为2 m/s2【解析】小车受到的合力为：FF1F2120 N80 N40 N，方向向左，由牛顿第二定律得：Fma，解得小车的加速度为：a2 m/s2，方向与合力方向相同求合力的方法不对，或者没有考虑到力的矢量性，所以导致错误的合力求解。易错二 对概念理解不透彻导致错误3.质量为5 kg的木箱以大小为2 m/s2的加速度水平向右做匀减速运动，在箱内有一轻弹簧，其一端被固定在箱子的右侧壁，另一端拴接一个质量为3 kg的滑块，木箱与滑块相对静止，如图所示若不计滑块与木箱之间的摩擦，下列判断正确的是（）A弹簧被压缩，弹簧的弹力大小为10 NB弹簧被压缩，弹簧的弹力大小为6 NC弹

12、簧被拉伸，弹簧的弹力大小为10 ND弹簧被拉伸，弹簧的弹力大小为6 N【解析】因为木箱与滑块相对静止，所以滑块的加速度与木箱加速度相同，根据牛顿第二定律可知，滑块所受合外力水平向左，所以弹簧被压缩，弹力大小Fma3 kg2 m/s26 N.木箱以大小为2 m/s2的加速度水平向右做匀减速运动，即木箱的加速度向左，在对物体受力分析可求出弹力的大小。易错三.不能把牛顿第二定律与运动学公式合理结合起来导致错误4.A、B两物体以相同的初速度滑上同一粗糙水平面，若两物体的质量为mAmB，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离xA与xB相比为（）AxAxBBxAxBCxAxB D不

13、能确定【解析】通过分析物体在水平面上滑行时的受力情况可以知道，物体滑行时受到的滑动摩擦力mg为合外力，由牛顿第二定律知：mgma得：ag，可见：aAaB.物体减速到零时滑行的距离最大，由运动学公式可得：2aAxA，v2aBxB，又因为vAvB，aAaB.所以xAxB，A正确易错四对惯性概念的错误理解5.下列说法中正确的是（）A汽车以更高速度行驶时，并不改变其惯性大小B汽车以更高速度行驶时具有更大的惯性C物体静止时有惯性，一旦运动起来，物体也就失去了惯性D物体做匀速直线运动时具有惯性，但合力不为零时惯性将消失【解析】一切物体，任何情况下都有惯性，且惯性大小只与质量有关，与运动状态无关，故A正确，

14、B、C、D错误易错五对图像把握不准导致计算错误6.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示试由此图回答问题：（g取10 m/s2）（1）该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？（2）算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？【答案】（1）30 N不变（2）6.67 m/s26.67 m/s2【解析】（1）根据题意4 s到18 s物体随电梯一起匀速运动，有共点力平衡的条件知：压力和重力相等，即G30 N；根据超重和失重的本质得：物体的重力不变（2

15、）超重时：支持力最大为50 N，由牛顿第二定律得a1m/s26.67 m/s2，方向向上失重时：支持力最小为10 N，由牛顿第二定律得a2m/s26.67 m/s2，方向向下图中4s到18s的过程中力不变，且做匀速直线运动，即此过程不超重也不失重，当力大于重力时处于超重状态，当力小于重力时处于失重状态，把握好概念并结合图像中所给的信息是正确解本题的关键。易错点六选取研究对象不明确导致错误解题7.倾角,质量的粗糙斜面位于水平地面上,质量的木块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经到达底端,运动路程,在此过程中斜面保持静止取,求:（1）斜面对木块的摩擦力大小.（2）地面对斜面的支持力大小.解:（1）设木块下滑的加速度为a,由可得:木块受力如图1所示,由牛顿第二定律有:所以:（2）斜面受力如图2所示,由竖直方向受力平衡可得地面对鞋面的支持力为:答:（1）斜面对木块的摩擦力大小为.（2）地面对斜面的支持力大小为.