第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
[学生用书P46] 【基础梳理】
提示:作用力 质量 作用力 F=ma 惯性 宏观 低速 受力情况 运动情况 基本单位 导出单位
质量 时间 长度 基本量
【自我诊断】
1.判一判
(1)牛顿第二定律表达式F=ma在任何情况下都适用.( ) (2)物体所受合外力大,其加速度一定大.( )
(3)对静止在光滑水平面上的物体施加一个水平力,当力刚作用瞬间,物体立即获得加速度.( )
(4)物体由于做加速运动,所以才受合外力作用.( )
(5)物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系.( )
提示:(1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ 2.做一做
(1)(多选)如图所示,一木块在光滑水平面上受一恒力F作用,前方固定一足够长的水平轻弹簧,则当木块接触弹簧后,下列判断正确的是( )
A.木块立即做减速运动 B.木块在一段时间内速度仍增大 C.当F等于弹簧弹力时,木块速度最大
D.弹簧压缩量最大时,木块速度为零,但加速度不为零
提示:选BCD.刚开始时,弹簧对木块的作用力小于外力F,木块继续向右做加速度逐渐减小的加速运动,直到二力相等,而后,弹簧对木块的作用力大于外力F,木块继续向右做加速度逐渐增大的减速运动,直到速度为零,但此时木块的加速度不为零,故A错误,B、C、D正确.
(2)(2020·沈阳四校协作体模拟)如图所示,当小车向右加速运动时,物块M相对车厢静止于竖直车厢壁上,当车的加速度增大时( )
A.M所受静摩擦力增大 B.M对车厢壁的压力减小 C.M仍相对于车厢静止 D.M所受静摩擦力减小
提示:选C.分析M受力情况如图所示,因M相对车厢壁静止,竖直方向有Ff=Mg,与水平方向的加速度大小无关,A、D错误;水平方向,FN=Ma,FN随a的增大而增大,由牛顿第三定律知,B错误;因FN增大,物体与车厢壁的最大静摩擦力增大,故M相对于车厢仍静止,C正确.
牛顿第二定律的基本应用[学生用书P46]
【知识提炼】
1.牛顿第二定律的五个性质
2.求解思路:求解物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是明确该时刻物体的受力情况或运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.
3.(1)
(2)在求解瞬时加速度时应注意的问题
①物体的受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进行受力分析和运动分析.
②加速度可以随着力的突变而突变,而速度的变化需要一个积累的过程,不会发生突变.
【典题例析】
如图甲、乙所示,两车都在光滑的水平面上,小车的质量都是M,人的质量都是
m,甲图人推车、乙图人拉绳(绳与轮的质量和摩擦均不计)的力都是F.关于甲、乙两图中车的加速度大小,说法正确的是( )
FA.甲图中车的加速度大小为
MF
B.甲图中车的加速度大小为
M+m2F
C.乙图中车的加速度大小为
M+mF
D.乙图中车的加速度大小为
M
[解析] 对甲图以车和人为研究对象,系统不受外力作用,故甲图中车的加速度为零,A、B错误;乙图中人和车受绳子的拉力作用,以人和车为研究对象,受力大小为2F,所以