1、1第 2 讲 牛顿第二定律 两类动力学问题一、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同2表达式： F ma.3适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况自测 1 静止在光滑水平面上的物体，在受到一个水平力作用的瞬间( )A物体立刻获得加速度，但速度仍等于零B物体立刻获得速度，但加速度为零C物体立刻获得加速度，同时也获得速度D物体的加速度和速度都要经过少许时间才能获得答案 A解析 物体静止在光滑水平面上，受到
2、水平作用力的瞬间，根据牛顿第二定律：加速度大小与合力大小成正比加速度与合力是瞬时关系，可知物体立刻产生加速度，而物体由于惯性，此瞬间还保持原来的状态，速度为零，故 A 正确二、力学单位制1单位制：基本单位和导出单位一起组成了单位制2基本单位：基本物理量的单位基本物理量共七个(长度、质量、时间、热力学温度、电流、发光强度、物质的量)，其中力学有三个，分别是长度、质量、时间，单位分别是米、千克、秒3导出单位：由基本物理量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位自测 2 下面哪一组单位属于国际单位制中的基本单位( )A米、牛顿、千克 B千克、厘米、秒C米、千克、安培 D米/秒 2、千克、牛顿答案 C三
3、、动力学的两类基本问题1由物体的受力情况求解运动情况的基本思路：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律( F 合 ma)求出加速度，再由运动学的有关公式求出2速度或位移2由物体的运动情况求解受力情况的基本思路：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力3应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，分析流程如下：受 力 情 况 F合 F合 ma 加 速 度 a运 动 学 公 式 运 动 情 况 v、 x、 t自测 3 (多选)(2017徐州市质检)如图 1 所示，质量为 m1kg 的物体与水平地面之间的动摩擦因数为 0.3，
4、当物体运动的速度为 10m/s 时，给物体施加一个与速度方向相反的大小为 F2 N 的恒力，在此恒力作用下(取 g10 m/s 2)( )图 1A物体经 10s 速度减为零B物体经 2s 速度减为零C物体速度减为零后将保持静止D物体速度减为零后将向右运动答案 BC解析 物体受到向右的滑动摩擦力 Ff F N mg 3N，根据牛顿第二定律得 a F Ffmm/s25m/s 2，方向向右，物体减速到零所需的时间 t s2s，B 正确，A 错误；2 31 v0a 105减速到零后，恒力 F .则轻杆对小球的弹力方向与细线平行，故 B 错误对小球 P、 Q 由牛顿第二定律可知 F ma mgtan ，
5、故 C 错误，D 正确10(2018南京市学情调研)如图 8 所示，具有完全知识产权的两列中国标准动车组“复兴号”在京沪双向发车成功若动车组各级车厢总质量均相等，它由 8 节车厢组成其中第 1和第 5 节车厢为动车，其余均为拖车，动车的额定功率都相同若在水平直轨道上运行过程中阻力与车重成正比，则该动车组( )图 8A启动时乘客受到车厢作用力的方向与车运动的方向相反B做匀速运动时，乘客相对车厢竖直向上跳起后将落在起跳点后方C进站时从关闭发动机到停下来滑行的距离与关闭发动机时的速度成正比D做匀加速运动时，第 5、6 节与第 6、7 节车厢间的作用力之比为 32答案 D11(2018兴化市第一中学期
6、初)两个完全相同的物块 A、 B，质量均为 m0.8kg，在同一粗糙水平面上以相同的初速度从同一位置开始运动图 9 中的两条直线分别表示物块 A 受到水平拉力 F 作用和物块 B 不受拉力作用的 v t 图象，求：16图 9(1)物块 A 所受拉力 F 的大小；(2)8s 末物块 A、 B 之间的距离 x.答案 (1)1.8N (2)60m解析 (1)设 A、 B 两物块的加速度分别为 a1、 a2，由 v t 图象可知： A、 B 的初速度 v06 m/s， A 物块的末速度 v112 m/s， B 物块的末速度 v20，根据速度时间公式，有a1 0.75 m/s 2 v1 t1a2 1.5
7、 m/s 2 v2 t2对 A、 B 两物块分别由牛顿第二定律得：F Ff ma1Ff ma2由可得： F1.8 N即物块 A 所受拉力 F 的大小为 1.8 N.(2)设 A、 B 两物块 8 s 内的位移分别为 x1、 x2，由图象得：x1 t172 mv0 v12x2 t212 mv0 v22所以 x x1 x260 m即 8 s 末物块 A、 B 之间的距离 x 为 60 m.12(2018常熟市期中)如图 10 甲所示，一质量 m0.4kg 的小物块，以 v02m/s 的初速度，在与斜面平行的拉力作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经 t2s 的时间物块由 A 点运动到 B 点， A、
8、B 之间的距离 L10m已知斜面倾角 30，物块与斜面之间的动摩擦因数 .重力加速度 g 取 10m/s2.求：33图 1017(1)物块到达 B 点时速度的大小，物块加速度的大小；(2)拉力 F 的大小；(3)若拉力 F 与斜面夹角为 ，如图乙所示，试写出拉力 F 的表达式答案 见解析解析 (1)物块做匀加速直线运动，根据运动学公式，有：L tv0 vB2解得 vB8 m/s物块的加速度为 a m/s23 m/s 2vB v0t 8 22(2)对物块受力分析，受重力、拉力、支持力和滑动摩擦力，根据牛顿第二定律，有：平行斜面方向： F mgsin Ff ma垂直斜面方向： FN mgcos 0其中： Ff F N联立解得： F5.2 N(3)平行斜面方向： Fcos mgsin Ff ma垂直斜面方向： Fsin FN mgcos 0其中： Ff F N联立解得： F .mgsin cos macos sin 18
