第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题
一、牛顿第二定律、单位制 1．牛顿第二定律 (1)内容
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。加速度的方向与作用力的方向相同。
F
(2)表达式a＝m或F＝ma。 (3)适用范围
①只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。 ②只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 2．单位制
(1)单位制由基本单位和导出单位组成。 (2)基本单位
基本量的单位。力学中的基本量有三个，它们分别是质量、时间、长度，它们的国际单位分别是千克、秒、米。
(3)导出单位
由基本量根据物理关系推导出的其他物理量的单位。 二、超重与失重 1．实重和视重
(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关，在地球上的同一位置是不变的。
(2)视重
①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。 2．超重、失重和完全失重的比较
超重现象 物体对支持物的压力失重现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象 物体的加速度方向向下 完全失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 物体的加速度方向向下，大小为a＝g mg－F＝mg F＝0 无阻力的抛体运动；绕地球匀速圆周运动 概念 (或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象 产生条件 原理方程 运动状态 物体的加速度方向向上 F－mg＝ma F＝m(g＋a) 加速上升或减速下降 mg－F＝ma F＝m(g－a) 加速下降或减速上升 三、动力学两类基本问题 1．两类动力学问题
(1)已知物体的受力情况求物体的运动情况。 (2)已知物体的运动情况求物体的受力情况。 2．解决两类基本问题的方法
以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解，具体逻辑关系如下：
1．思考辨析(正确的画“√”，错误的画“×”) (1)牛顿第二定律的表达式F＝ma在任何情况下都适用。
(×)
(2)物体只有在受力的前提下才会产生加速度，因此，加速度的产生要滞后于力的作用。
(×)
(3)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。
(√)
(4)失重说明物体的重力减小了。
(5)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。
(6)研究动力学两类问题时，做好受力分析和运动分析是关键。
(×) (×) (√)
2．(鲁科版必修1P134T3)在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动。作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零(物体还在运动)，则在水平推力逐渐减小到零的过程中( )
A．物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B．物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小
C．物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D．物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大
D [由题意得推力F未减小之前物体做匀加速直线运动，则可判定F>f，且ma＝F－f；当F逐渐减小时，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向同向，物体仍加速；当F 3.(教科版必修1P92T4改编)(多选)一物体重为50 N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现加上如图所示的水平力F1和F2，若F2＝15 N时，物体做匀加速直线运动，则F1的值可能是(g取10 m/s2)( ) A．3 N C．30 N B．25 N D．50 N ACD [若物体向左做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知F2－F1－μG＝ma>0，解得F1<5 N，A正确；若物体向右做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律可知F1－F2－μG＝ma>0，解得F1>25 N，C、D正确。] 4．(人教版必修1P78T2改编)一质量为m的物体，放在粗糙水平面上，受水平推力F的作用产生加速度a，物体所受摩擦力为f，当水平推力变为2F时( ) A．物体的加速度小于2a B．物体的加速度大于2a
2021版高考物理大一轮复习通用版第3章 第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题
