课时3 牛顿第二定律 核心 目标 1.通过分析实验数据,能够得出F=kma并准确表述牛顿第二定律的内容,根据1 N的定义,理解F=ma. 2.理解牛顿第二定律的同时性、矢量性等特性,会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题. 考向1 牛顿第二定律的同向性、同体性 1.同向性:加速度方向与合外力方向__一致__.合外力的方向决定了加速度的方向,合外力方向改变,加速度方向改变,加速度的方向反映了合外力的方向,加速度的方向就是合外力的方向. 2.同体性:a=中各物理量均对应__同一个__研究对象.F、m、a都是对同一物体而言的.因此应用牛顿第二定律解题时,首先要处理好的问题是研究对象的选取. (2025·安徽黄山期末)翠鸟俯冲捕捉小鱼的精彩画面如图所示,如果整个俯冲过程翠鸟做加速直线运动,用O表示翠鸟,G表示翠鸟受到的重力,F表示空气对它的作用力,下列四幅图可能正确表示此过程中翠鸟受力的是( C ) A B C D 解析:根据题意,翠鸟做加速直线运动,所以翠鸟所受合力方向与速度方向相同,根据平行四边形定则分析可知只有C选项中重力与F的合力的方向有可能与速度方向相同,故选C. 考向2 牛顿第二定律的独立性、瞬时性 1.独立性:当物体同时受到几个力作用时,每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度. 2.瞬时性:加速度与合外力是__瞬时__对应关系,它们同生、同灭、同变化. 3.解决此类问题的基本思路 (1) 分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(若物体处于平衡状态,则利用平衡条件;若处于加速状态,则利用牛顿第二定律). (2) 分析当状态变化时(烧断细线、剪断弹簧、抽出木板、撤去某个力等),哪些力变化,哪些力不变,哪些力消失(被剪断的绳的弹力、发生在被撤去物接触面上的弹力都立即消失). (3) 求物体在状态变化后所受的合外力,利用牛顿第二定律,求出瞬时加速度. (2024·安徽安庆期末)如图所示,质量分别为m和2m的A和B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,重力加速度为g,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度aA、aB的大小分别是( D ) A.aA=0,aB=0 B.aA=g,aB=g C.aA=3g,aB=g D.aA=3g,aB=0 解析:剪断细线前,分析B球受力,F′=2mg,剪断细线后瞬间弹簧形变不会恢复,故B球受力不变,aB=0,剪断细线前,分析A球受力,T=F+mg,F′=F,故T=3mg,剪断细线后,T变为0,F大小不变,由牛顿第二定律得F+mg=maA,解得aA=3g.D正确. (2025·肇庆期末)如图所示,质量分别为4m、2m、m、0.5m的四个小球A、B、C、D,通过细线或轻弹簧互相连接,悬挂于O点,处于静止状态,重力加速度大小为g.若将B、C间的细线剪断,则剪断瞬间B和C的加速度大小分别为( A ) A.0.75g,1.5g B.g,0.5g C.0.75g,g D.1.5g,0.5g 解析:根据题意,由平衡条件可知,绳子剪断前,A、B间弹簧弹力FAB=3.5mg,C、D间弹簧弹力FCD=0.5mg,绳子剪断后,弹簧弹力不瞬变,对B,由牛顿第二定律有FAB-2mg=2ma1,解得a1=0.75g,对C有FCD+mg=ma2,解得a2=1.5g,故选A. 两种“模型” “绳”或“线”类 “弹簧”或“橡皮筋”类 不同 只能承受拉力,不能承受压力 弹簧既能承受拉力,也能承受压力; 橡皮筋只能承受拉力,不能承受压力 将绳和线看成理想化模型时,无论受力多大(在它的限度内),绳和线的长度__不变__,但绳和线的张力__可以__发生突变 由于弹簧和橡皮筋受力时,其形变较大,形变恢复需经过一段时间,所以弹簧和橡皮筋的弹力__不可以__突变 相同 质量和重力均可忽略不计,同一根绳、线、弹簧或橡皮筋两端及中间各点的弹力大 ... ...
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