第八讲 牛顿第二定律及其应用
测 试 内 容 牛顿第二定律及其应用 测 试 要 求 C 考 情 分 析 ★★★★★
1. 牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成 ,跟物体的质量成 ,加速度的方向跟合外力的方向 .数学表达式为a= 或F= .
2. 牛顿第二定律的应用有两类问题:第一类是已知物体受力情况求运动情况,第二类是已知物体运动情况求受力情况.无论是哪一种情况都要求出的一个作为“桥梁”的物理量是 .
3. 超重和失重
(1) 物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 重力叫做超重;物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 重力叫做失重.物体超重时或失重时,所受的重力 .
合
(2) 物体超重的条件是加速度的方向 ,物体失重的条件是加速度的方向 .
1. 对牛顿第二定律的理解:
(1) 矢量性:力和加速度都是矢量,加速度方向跟合外力方向一致.
(2) 瞬时性:加速度跟合外力的关系是瞬时对应关系.一定的合外力,使物体获得一定的加速度,合外力改变时,加速度也跟着改变;合外力一旦消失,加速度也立即消失;要想保持物体的加速度不变,作用在物体上的合外力必须是一个恒力.
(3) 力是产生加速度的原因而不是维持运动的原因. 2. 超重和失重的理解:
(1) 物体处于超重状态还是失重状态,只取决于加速度方向是向上还是向下,而与速度方向无关.
(2) 当物体处于完全失重状态时,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液柱不再产生向下的压强等.
(3) 物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的,其大小等于ma.
【例1】 (2024届徐州学业水平模拟)一兴趣小组制作了简易水火箭,t=0时刻它由地面竖直向上发射,其vt图象如图所示,由图象可知
( )
A. t1时刻火箭离地面最远 B. t2时刻火箭回到地面
C. t1~t2时间内火箭处于失重状态
D. 在0~t1时间内火箭上升,在t1~t2时间内火箭下落
笔记:
【例2】 (2024届南通学业水平模拟)如图所示,平板车拉着集装箱沿水平公路以加速度a一起加速行驶.已知平板车的质量为M,集
装箱的质量为m,两者间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则集装箱受到的摩擦力大小为( )
A. ma B. Ma C. μmg D. μ(M+m)g
笔记: 【例3】 (2024届南通学业水平模拟)2017年5月5日,我国自主研制的中型客机C919在上海浦东机场成功首飞.设飞机的总质量m=6.0×104 kg,返回机场着陆,在平直跑道上匀减速滑行了x=1 200 m停下来,用时t=40 s.求:
(1) 飞机着陆时的速度大小v; (2) 飞机滑行的加速度大小a; (3) 飞机滑行受到的合力大小F.
笔记: 【例4】 (2024届扬州学业水平模拟)如图所示,质量m=1.0 kg的物体静止在水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.4.在水平拉力F的作用下,物体由静止开始做匀加速直线运动,加速度的大小a=2.0 m/s2,经过10 s后撤去拉力F,取重力加速度g=10 m/s2.求:
(1) 撤去拉力时物体速度的大小; (2) 物体所受拉力F的大小; (3) 撤去外力F后物体运动的距离.