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1、2018 年初高中物理衔接1一、学习目标：一、学习目标：1掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2. 理解公式中各物理量的意义及相互关系3会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算4. 认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质二、学习要点：二、学习要点：1、牛顿第二定律的理解及应用；2、发生超重、失重现象的条件及本质衔接点衔接点 1牛顿第二定律牛顿第二定律【基础知识梳理基础知识梳理】1、牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同2、牛顿第二定律的表达式：F=ma名师点睛：F 是物体(研究对象)所受的合外力，m 是研究对象的质量，如
2、果研究对象是几个物体，则 m 为几个物体的质量和。a 为研究对象在合力 F 作用下产生的加速度；a 与合 F 的方向一致3、牛顿第二定律的理解(1)同向性：加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性；加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果名师点睛：1、牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果是产生加速度物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力
3、的大小和方向来决定的当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，Fma 对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失这就是牛顿第二定律的瞬时性2、加速度的方向与合外力的方向始终一致，我们说牛顿第二定律具有同向性。一定要注意速度的2018 年初高中物理衔接2变化和加速度的变化并没有直接的关系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大【典例引路剖析典例引路剖析】【例题 1】根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是A. 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B. 物体所受合力必须达到一定值时，才能使物体产生加速度C. 物体加速度的
4、大小跟它所受作用力中的任一个力的大小成正比D. 当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时，物体水平加速度大小与其质量成反比【答案】 D【例题 2】在汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当小球做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度。如图所示，若在汽车底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和物体M的受力情况正确的是（ ）A. 汽车一定向右做加速运动B. 汽车一定向左做加速运动C. M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的摩擦力作用D. M除受到重力、底板的支持力作用外，还可能受到向左的摩擦力作用【答案】 C【解析】AB、对小球受力分析：由受力可知小球存在向右的
5、加速度，则汽车可能向右做匀加速也可能向左做匀减速，故 AB 错；CD、由于整体存在向右的加速度，所以M除受到重力、底板的支持力作用外，还一定受到向右的2018 年初高中物理衔接3摩擦力作用，故 C 对，D 错；综上所述本题答案是 C【变式训练变式训练】1、雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到变为零，在此过程中雨滴的运动情况是( )A. 速度一直保持不变B. 速度不断减小，加速度为零时，速度最小C. 速度的变化率越来越大D. 速度不断增大，加速度为零时，速度最大【答案】 D点睛：解决本题的关键知道加速度的物理意义，以及知道如何判断速度的增加还是减小，关键看加速度的方向与
6、速度方向的关系2、原来作匀加速直线运动的物体，当它所受的合外力逐渐减小到零后，又逐渐慢慢恢复到原大小和方向， 则A. 它的加速度减小后增大，速度也是先减小后增大B. 它的加速度一直减小，而速度始终增大C. 它的加速度先减小后增大，而速度始终增大D. 它的加速度一直减小，而速度先减小后增大【答案】 C【解析】物体原来做匀加速直线运动，所受合力不为零，合力方向与物体速度方向相同，当它所受的合外力逐渐减小到零后，又逐渐慢慢恢复到原大小和方向，即合力F先减小后增大，根据牛顿第二定律，可知加速度先减小后增大；加速度方向始终与物体速度方向相同，物体始终做加Fma速运动，则物体的速度始终增大，故 ABD 错
7、误，C 正确。3、从地面竖直上抛小球，设小球上升到最高点所用的时间为 t1，下落到地面所用时间 t2，若考虑空气阻力作用，则（ ）A. B. C. D. 无法判断12tt12tt12tt【答案】 C【解析】设阻力恒为f，根据牛顿第二定律得到：上升过程有：mg+f=ma1下降过程有：mgf=ma2由此可知a1a22018 年初高中物理衔接4由于上升过程和下降过程位移大小相等，根据，可知t1t2，故ABD错误，C正确；21 2hat故选：C点睛：在物体上升和下降过程中，根据牛顿第二定律比较加速度大小，然后根据位移大小相等，利用运动学位移公式比较上升和下降时间的关系衔接点衔接点 2牛顿第二定律解决实
8、际问题牛顿第二定律解决实际问题【基础知识梳理基础知识梳理】牛顿第二定律应用时的一般步骤1确定研究对象2分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图3求出合力注意用国际单位制统一各个物理量的单位4根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解师：牛顿第二定律在高中物理的学习中占有很重要的地位，希望同学们能够理解牛顿第二定律并且能够熟练地应用它解决问题【典例引路剖析典例引路剖析】【例题 1】如图所示，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车向右做匀加速运动，小球所受直杆的作用力的方向沿图中的 OO/方向，若减小小车的加速度，小球所受直杆的作用力的方向可能沿( )A. OA 方向B. OB 方向
9、C. OC 方向D. OD 方向【答案】 B2018 年初高中物理衔接5若减小小车的加速度,由可以知道合力 F 变小,作出平行四边形,由图可以知道小球所受直杆Fma的作用力 N 的方向应该在 的左侧，即可能沿 OB 方向，故 B 正确oo点睛：小球受重力和杆对小球的作用力,在两个力共同作用下沿水平向右的方向加速运动,加速度水平向右,合力水平向右,根据平行四边形法则作出杆对小球的作用力.【例题 2】如图所示，甲图为光滑水平面上质量为 M 的物体，用细线通过定滑轮与质量为 m 的物体相连，m 所受重力为 5N；乙图为同一物体 M 在光滑水平面上用细线通过定滑轮受到竖直向下拉力 F 的作用，拉力 F
10、 的大小也是 5N，开始时 M 距桌边的距离相等，则（ ）A. 两图中 M 到达桌边时的速度相等，所用的时间也相等B. 甲图中 M 到达桌边用的时间较长，速度较小C. 两图中 M 运动的加速度相同D. 两图中绳子受到的拉力大小相同【答案】 B【点睛】本题是牛顿第二定律的应用，要注意研究对象的不同，甲图中：灵活选择研究对象，采用整体法和隔离法结合的方法研究，比较简便。2018 年初高中物理衔接6【变式训练变式训练】1、如图所示，小球 A、B 间用轻弹簧相连，两球的质量分别为 m 和 2m，用细线拉着小球 A 使它们一起竖直向上做匀加速运动，加速度的大小为 g，在撤去拉力 F 的瞬间，A、B 两球
11、的加速度大小分别为 ( )A. 5g，0 B. 6g，gC. 5g，g D. 6g，0【答案】 C点睛：本题是瞬时问题，是牛顿运动定律应用中典型问题，一般先研究状态变化前弹簧的弹力，再研究状态变化瞬间的加速度，抓住弹簧的弹力不能突变的特点2、如图，粗糙水平面上的物体在水平拉力 F 的作用下做匀加速直线运动，现使 F 不断减小，则在滑动过程中 （ ）A. 物体的加速度不断减小，速度不断增大B. 物体的加速度不断增大，速度不断减小C. 物体的加速度先变小再变大，速度先变大再变小D. 物体的加速度先变大再变小，速度先变小再变大【答案】 C【解析】当拉力 F 大于摩擦力 f 时， ，随着 F 减小，加
12、速度减小，此时加速度方向与Ffma速度方向相同，物体做加速度减小的加速运动。当拉力 F 等于摩擦力 f 时，加速度为零，速度达到最大。2018 年初高中物理衔接7当拉力 F 小于摩擦力 f 时， ，随着 F 减小，加速度增大，此时加速度方向与速度方向fFma相反，物体做加速度增大的减速运动。滑动过程中，物体的加速度先变小到零再反向变大，速度先变大再变小。故 C 项正确。3、在光滑水平面上有一质量为 2kg 的物体，受几个共点力作用做匀速直线运动现突然将与速度反方向的 2N 力水平旋转 60，则关于物体运动情况的叙述正确的是（ ）A. 物体做速度大小不变的曲线运动B. 物体做加速度为在 1m/s
13、2的匀变速曲线运动C. 物体做加速度为在m/s2的匀变速曲线运动3D. 物体做非匀变速曲线运动，其速度越来越大【答案】 B点睛：物体平衡有一个重要推论：物体在几个力作用下平衡时，一个力与其余力的合力大小相等、方向相反，作用在同一直线上。衔接点衔接点 3超重和失重超重和失重【基础知识梳理基础知识梳理】交流与讨论1、一位同学站在体重计上静止，突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?(体重计的示数发生了变化，示数变小了)2、现在他突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?（体重计的示数发生了变化，示数变大 ）3、当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化
14、呢?（这是因为当人静止在体重计上时，人处于受力平衡状态，重力和体重计对人的支持力相等，而实际上体重计测量的是人对体重计的压力，在这种静止的情况下，压力的大小是等于重力的而当人在体重计上下蹲或突然站起的过程中，运动状态发生了变化，也就是说产生了加速度，此时人受力不再平衡，压力的大小不再等于重力，所以体重计的示数发生了变化 ）超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为超重现象失重现象：当物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力小于物体重力的现象称为失重现象名师点睛：2018 年初高中物理衔接81.超重： 当物体加速度方向向上时，物体处于超重状态；物体的运动情况：加速上升
15、或减速下降。2.失重：当物体加速度方向向下时，物体处于失重状态；物体的运动情况：减速上升或加速下降。3、.实质：对支持物的压力和对悬挂物的拉力发生变化，而物体实际重力不发生变化。物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增大了或减小了(甚至消失了)，地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化即使是完全失重现象，物体的重力也没有丝毫变大或变小当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但与物体超、失重并没有联系超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现象【典例引路剖析典例引路剖析】【例题 1】轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，电
16、梯中有质量为50kg 的乘客，如图所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧的伸长量的一半，这一现象表明（g=10m/s2）( )A. 电梯此时一定加速上升B. 电梯此时一定减速下降C. 电梯此时的加速度一定是 10m/s2D. 乘客对电梯地板的压力一定是 250N【答案】 D【例题 2】一个重 600N 的人站在电梯中，此人对电梯底板的压力为 720N，则此电梯的运动情况可能是(g 取 10m/s2)（ ）A. 以 a=2m/s2加速下降 B. 以 a=2m/s2加速上升C. 以 a=4m/s2加速上升 D. 以 a=4m/s2减速下降【答案】 B【解析】由 F合=FNG=ma， ，弹力大于重力，加速度22720600/2/60NFGam sm sm2018 年初高中物理衔接9方向向上。物体运动方向如果
