銜接點24牛頓第二定律課程標準初中初中無該知識點高中1.學會用控制變量法探究物理規(guī)律.2.會測量加速度、力和質(zhì)量，能作出物體運動的a－F、a－eq\f(1,m)圖像.3.能通過實驗數(shù)據(jù)及圖像得出加速度與力、質(zhì)量的關系．高中物理新知識、新模型知識點一牛頓第二定律的表達式1．內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．2．表達式F＝kma，其中力F指的是物體所受的合力．知識點二力的單位1．力的國際單位：牛頓，簡稱牛，符號為N.2．“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的力叫作1N，即1N＝1kg·m/s2.3．在質(zhì)量的單位取kg，加速度的單位取m/s2，力的單位取N時，F(xiàn)＝kma中的k＝1，此時牛頓第二定律可表示為F＝ma.初、高中物理銜接點一、對牛頓第二定律的理解1．對表達式F＝ma的理解(1)F的含義：①F是合力時，加速度a指的是合加速度，即物體的加速度；②F是某個分力時，加速度a是該分力產(chǎn)生的加速度．(2)單位統(tǒng)一：表達式中F、m、a三個物理量的單位必須都用國際制單位．2．牛頓第二定律的四個性質(zhì)(1)因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度．(2)矢量性：F＝ma是一個矢量式．物體的加速度方向由它所受的合力方向決定，且總與合力的方向相同．(3)瞬時性：加速度與合力是瞬時對應關系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失．(4)獨立性：作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和．二、應用牛頓第二定律解題的解題步驟和解題方法1．應用牛頓第二定律解題的一般步驟(1)確定研究對象．(2)進行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出受力分析圖，明確運動性質(zhì)和運動過程．(3)求出合力或加速度．(4)根據(jù)牛頓第二定律列方程求解．2．應用牛頓第二定律解題的方法(1)矢量合成法：若物體只受兩個力作用，應用平行四邊形定則求這兩個力的合力，物體所受合力的方向即加速度的方向．(2)正交分解法：當物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體所受的合力．①建立直角坐標系時，通常選取加速度的方向作為某一坐標軸的正方向(也就是不分解加速度)，將物體所受的力正交分解后，列出方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0(或Fx＝0，F(xiàn)y＝ma)．②特殊情況下，若物體的受力都在兩個互相垂直的方向上，也可將坐標軸建立在力的方向上，正交分解加速度a.根據(jù)牛頓第二定律eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(Fx＝max,Fy＝may))列方程求解．例題1.(多選)下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是()A．由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量和加速度成正比B．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運動的加速度成反比C．由a＝eq\f(F,m)可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比D．由m＝eq\f(F,a)可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得例題2.某人為了測量高鐵啟動過程的加速度，將一支筆(可視為質(zhì)點)用細線系于高鐵車廂內(nèi)的頂壁上，高鐵啟動過程中，發(fā)現(xiàn)系筆的細線偏離豎直線的夾角為θ＝37°，此時筆和車廂相對靜止，如圖所示，設筆的質(zhì)量為0.1kg(取sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)．求：(1)車廂運動的加速度大?。?2)細線對筆的拉力大?。}3.如圖，一個質(zhì)量為20kg的物體，從固定斜面的頂端由靜止勻加速滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2，斜面與水平面間的夾角為37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)．(1)求物體沿斜面下滑過程中的加速度；(2)若給物體一個初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．一、單選題1．如圖所示，物體A放在B上，物體B放在光滑的水平面上，已知，。A、B間動摩擦因數(shù)。A物體上系一細線，細線能承受的最大拉力是20N，水平向右拉細線，（）下述正確的是（）

A．當拉力時，A靜止不動B．當拉力時，A相對B滑動C．當拉力時，B受到A的摩擦力等于12ND．在細線可以承受的范圍內(nèi)，無論拉力F多大，A相對B始終靜止2．水平路面上有一貨車運載著5個相同的、質(zhì)量均為m的光滑均質(zhì)圓柱形工件，其中4個恰好占據(jù)車廂底部，另有一個工件D置于工件A、B之間（如圖所示），重力加速度為g。汽車以某一加速度向左運動時，工件A與D之間恰好沒有作用力，此時工件D與B間的作用力大小為（）

A． B． C． D．3．力單獨作用于一物體時，使物體產(chǎn)生的加速度大小為2m/s2，力單獨作用于同一物體時，使物體產(chǎn)生的加速度大小為3m/s2，當和共同作用于該物體時，物體具有的加速度大小可能是（）A．2m/s2 B．0.5m/s2 C．5.5m/s2 D．6m/s24．防疫期間人們利用電子商務購物變得十分便捷。如圖所示的是分揀快遞件的皮帶傳輸機，轉動輪帶動傾斜皮帶勻速向上運動，快件能隨皮帶一起向上做勻速運動，其間突遇故障，皮帶減速直至停止。假設在上述勻速和減速過程中，快件與皮帶始終保持相對靜止，則（

）

A．快件勻速運動時只受重力與支持力作用B．快件勻速運動時受到的摩擦力一定沿皮帶向上C．快件減速運動時受到的摩擦力一定沿皮帶向下D．快件減速運動時受到的摩擦力一定沿皮帶向上5．如圖所示，質(zhì)量均為m的物塊甲、乙用細線相連，輕彈簧一端固定在天花板上，另一端與甲相連。當細線被燒斷的瞬間（）

A．甲、乙的加速度大小均為0B．甲、乙的加速度均豎直向下，大小均為gC．甲的加速度豎直向上，乙的加速度豎直向下，大小均為gD．甲的加速度為0；乙的加速度豎直向下，大小為g6．冬天，一片雪花自20m高的積雪處飄落，它落地的時間可能為（）A．0.1s B．1s C．2s D．12s7．如圖所示，在質(zhì)量為的箱式電梯的地板上固定一輕質(zhì)彈簧，彈簧的上端拴接一質(zhì)量為的物體，質(zhì)量為的物體B放置在物體上，整個裝置隨電梯一起勻速下降，彈簧保持豎直，重力加速度為。某時刻懸掛電梯的鋼索突然斷裂，在鋼索斷裂的瞬間，下列說法正確的是（）

A．物體的加速度大小為0 B．物體B的加速度大小為C．箱式電梯的加速度大小為 D．物體B對物體的壓力為08．質(zhì)量為的物體靜止于光滑水平桌面上。當該物體受到水平面內(nèi)兩個相互垂直、大小分別為和的力作用時，其加速度大小為（

）A． B． C． D．二、多選題9．無人機由于小巧靈活，國內(nèi)已經(jīng)逐步嘗試通過無人機進行火災救援。某消防中隊接到群眾報警，趕至火災點后，迅速布置無人機消防作業(yè)，假設無人機從靜止豎直向上起飛，勻加速直線運動后恰好懸停在火災點，整個過程速度時間圖像如下圖示，已知無人機的質(zhì)量（含裝備等）為，下列說法正確的是（）

A．無人機整個上升過程平均速度B．加速階段的加速度比減速階段的加速度要大C．火災位置距離消防地面的距離為D．加速階段時，無人機螺旋槳的升力大小為10．跳傘運動是指跳傘員乘飛機、氣球等航空器或其他器械升至高空后跳下，或者從陡峭的山頂、高地上跳下，并借助空氣動力和降落傘在張開降落傘之前和開傘后完成各種規(guī)定動作，并利用降落傘減緩下降速度在指定區(qū)域安全著陸的一項體育運動。一名跳傘運動員從懸停在高空的直升機中跳下，研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況，通過分析數(shù)據(jù)，畫出了運動員從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的v－t圖象，如圖所示，則對運動員的運動，下列說法正確的是（）A．0～10s內(nèi)位移大于100mB．10～15s內(nèi)加速度逐漸增大C．0～10s內(nèi)運動員所受阻力逐漸增大D．10～15s內(nèi)運動員所受阻力逐漸增大11．如圖，凹形槽車靜止在水平直軌道上，位于光滑槽底的水平輕彈簧一端連接右側槽壁，另一端連接質(zhì)量的物體，物體靜止時，彈簧對物體的壓力?，F(xiàn)使槽車與物體一起以的加速度沿軌道運動，用表示彈簧的彈力大小，用表示物體對左側槽壁的壓力大小，下列判斷正確的是（）

A．若的方向向左，則 B．若的方向向左，則C．若的方向向右，則 D．若的方向向右，則12．如圖所示，在密閉的盒子內(nèi)裝有一個質(zhì)量為m的金屬球，球剛好能在盒內(nèi)自由活動。若將盒子豎直向上拋出，拋出后在上升和下降過程中，下列說法中正確的是（）

A．不計空氣阻力的情況下，上升、下降時球對盒均有作用力B．不計空氣阻力的情況下，上升、下降時球對盒均無作用力C．考慮空氣阻力的情況下，上升時球對盒有作用力D．考慮空氣阻力的情況下，上升、下降球對盒均無作用力13．如圖所示，傾角為的光滑固定足夠長斜面AB的底端安裝有一個擋板P，斜面上放有一根輕質(zhì)彈簧，彈簧的一端固定在擋板上，另一端拴接著質(zhì)量m的小球。開始小球處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用手緩慢壓小球直到彈簧縮短量為開始靜止時縮短量的三倍時釋放，小球向上移動一段距離后速度為零。重力加速度為g，則（）

A．釋放瞬間小球加速度大小為B．小球向上移動一段距離過程中加速度先增大后減小C．小球向上移動一段距離過程中速度一直減小D．小球向上移動一段距離過程中速度先增大后減小三、解答題14．如圖，用AB、BC兩根細繩把質(zhì)量為m=1kg的小球懸掛于車內(nèi)，當小車向右做水平勻速直線運動時，AB繩與豎直方向的夾角為α=37°，BC繩與豎直方向的夾角為β=53°，求：（重力加速度g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，sin53°=0.8，cos53°=0.6）（1）AB、BC中的張力大小。（2）當小車以a=8m/s2的加速度向右水平行駛時，AB、BC中的張力大小。

15．2016年11月18號“神舟十一號”飛船返回艙順利著陸，為了保證宇航員的安全，靠近地面時會放出降落傘進行減速（如下圖所示）。若返回艙離地面時，速度方向豎直向下，大小為，要使返回艙最安全、最理想著陸，則放出降落傘后返回艙應獲得多大的加速度？降落傘產(chǎn)生的阻力應為返回艙重力的幾倍？（設放出降落傘后返回艙做勻減速直線運動）。

16．美國密執(zhí)安大學五名學習航空航天工程的大學