第四章牛顿第二定律
编写人：侯振坚审核人：高二物理使用时间：2018-6
【学习目标】
1. 掌握牛顿运动定律应用的两种基本类型.
2. 掌握瞬时加速度的求解方法。
【课前预习】
知识归纳：
知识点三单位制
．单位制
单位和单位一起组成了单位制．
．基本单位
基本物理量的单位．力学中的基本物理量有三个，它们分别是、和
自主检测
1．关于力和运动的关系，下列说法正确的是（）
A．物体的速度不断增大，表示物体必受力的作用
B．物体的位移不断增大，表示物体必受力的作用
C．若物体的位移与时间的平方成正比，表示物体必受力的作用
D
．物体的速率不变，则其所受合力必为
2．在牛顿第二定律公式F = kma中，比例系数k的数值（）
A．在任何情况下都等于1
B．是由质量m、加速度a和力F三者的大小所决定的
C．是由质量m、加速度a和力F三者的单位所决定的
D．在国际单位制中一定等于1
课堂探究
〖探究1〗牛顿第二定律的理解和应用
【例1】如图，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态．现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)．与稳定在竖直位置时相比，小球的高度()
A．一定升高
B．一定降低
C．保持不变
D．升高或降低由橡皮筋的劲度系数决定
【变式1】如图所示，细线的一端系一质量为m的小球，另一端固定在倾角为θ的光滑斜面体顶端，细线与斜面平行．在斜面体以加速度a水平向右做匀加速直线运动的过程中，小球始终静止在斜面上，小球受到细线的拉力T和斜面的支持力F N分别为(重力加速度为g)()
A．T＝m(g sinθ＋a cosθ)F N＝m(g cosθ－a sinθ)
B．T＝m(g cosθ＋a sinθ)F N＝m(g sinθ－a cosθ)
C．T＝m(a cosθ－g sinθ)F N＝m(g cosθ＋a sinθ)
D．T＝m(a sinθ－g cosθ)F N＝m(g sinθ＋a cosθ)
〖探究2〗用牛顿第二定律求瞬时加速度
【例2】如图所示，两个质量相同的小球A和B，甲图中两球用不可伸长的细绳连接，乙图中两球用轻弹簧相连，然后用细绳悬挂起来．问
(1)对于甲图，在剪断悬挂线OA的瞬间，A球和B球的加速度分别为多少？
(2)对于乙图，在剪断细绳OA的瞬间，A球与B球的加速度分别是多少？
【变式2】如图所示，轻弹簧上端与一质量为m 的木块1相连，下端与另一质量为M 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a 1、a 2.重力加速度大小为g.则有( ) A ．a 1＝0，a 2＝g B ．a 1＝g ，a 2＝g C ．a 1＝0，a 2＝m ＋M
M g D ．a 1＝g ，a 2＝m ＋M
M g
〖探究3〗动力学的两类基本问题
【例3】如图所示，一质量m ＝0.4 kg 的小物块，以v 0＝2 m /s 的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F 作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t ＝2 s 的时间物块由A 点运动到B 点，A 、B 之间的距离 L ＝10 m ．已知斜面倾角θ＝30°，物块与斜面之间的动摩擦因数μ＝3
3.重力加速度g 取10 m /s 2. (1)求物块加速度的大小及到达B 点时速度的大小；
(2)拉力F 与斜面夹角多大时，拉力F 最小？拉力F 的最小值是多少？
【变式3】如图所示，有同学做实验时不慎将圆柱形试管塞卡于试管底部，该试管塞中轴穿孔．为了拿出试管塞而不损坏试管，该同学紧握试管让其倒立由静止开始竖直向下做匀加速运动，t ＝0.20 s 后立即停止，此时试管下降H ＝0.80 m ，试管塞将恰好能从试管口滑出，已知试管总长l ＝21.0 cm ，底部球冠的高度h ＝1.0 cm ，试管塞的长度d ＝2.0 cm ，设试管塞相对试管壁滑动时受到的摩擦力恒定，不计空气阻力，重力加速度g ＝10 m /s 2.求：
(1)试管塞从静止开始到离开试管口的总位移； (2)试管塞受到的滑动摩擦力与其重力的比值
【当堂检测】
1.如图所示，车内绳AB 与绳BC 拴住一小球，BC 水平，车由原来的静止状态变为向右做加速直线运动，小球仍处于图中所示的位置，则( )
A ．A
B 绳、B
C 绳拉力都变大 B ．AB 绳拉力变大，BC 绳拉力变小 C ．AB 绳拉力变大，BC 绳拉力不变
D ．AB 绳拉力不变，BC 绳拉力变大
2．(多选)(2015·全国卷Ⅱ)在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a 的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P 和Q 间的拉力大小为F ；当机车在西边拉着车厢以大小为2
3a 的加速度向西行驶时，P 和Q 间的拉力大小仍为F.不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为( )
A ．8
B ．10
C ．15
D ．18
3．(多选)(2015·新课标全国Ⅰ)如图甲所示，一物块在t ＝0时刻滑上一固定斜面，其运动的v —t 图线如图乙所示．若重力加速度及图中的v 0、v 1、t 1均为已知量，则可求出( )
A ．斜面的倾角
B ．物块的质量
C ．物块与斜面间的动摩擦因数
D ．物块沿斜面向上滑行的最大高度
4．(2016·山东大学附中检测)如图所示，A 、B 两小球分别连在轻线两端，B 球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A 、B 两小球的质量分别为mA 、mB ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( ) A ．都等于g 2 B.g
2和0
C.g 2和mA mB ·g 2
D.mA mB ·g 2和g
2。