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1、全国各地接二连三地发生了多起特大安全事故，造成严重的人员伤亡，特别是北京密云、吉林商厦等特大安全事故，引起了党中央和国务院的高度关注第四章 4.3.1牛顿第二定律【学习目标】1理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。2知道力的国际单位“牛顿”的定义。3会用牛顿第二定律进行计算。【学习任务】要点一、牛顿第二定律的几个特性1因果性力是产生加速度的原因，反之不对，没有力也就没有加速度2矢量性公式Fma是矢量式，任一瞬时，a的方向均与F合方向相同，当F合方向变化时，a的方向同时变化3瞬时性牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外
2、力4同一性有两层意思：一是指加速度a相对同一惯性系(一般指地球)，二是指Fma中F、m、a必须对应同一物体或同一个系统5独立性作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即：Fxmax，Fymay.6相对性物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的例1 下列关于力和运动关系的几种说法，正确的是( )A物体所受合力的方向，就是物体运动的方向B物体所受合力不为零时，其速度不可能为零C物体所受合力不为零，则其加速度一定不为零D物体所受合力变小时，物体一定作减速运动
3、要点二 力、加速度和速度的关系1物体所受合力的方向决定其加速度的方向，合外力与加速度的大小关系是Fma，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零，加速度才能为零一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系2合力与速度同向时，物体加速，反之减速加速度加速度速度变化(运动状态变化)物体所受到的合外力决定了物体当时加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小加速度大小与速度大小无必然的联系4区别加速度的定义式与决定式定义式：a，即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值，而aF/m则揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量. 例2
4、关于速度、加速度和合力之间的关系，下述说法正确的是( )A做匀变速直线运动的物体，它所受合力是恒定不变的B做匀变速直线运动的物体，它的速度、加速度、合力三者总是在同一方向上C物体受到的合力增大时，物体的运动速度一定加快D物体所受合力为零时，一定处于静止状态要点三 牛顿第二定律的应用1应用牛顿第二定律解题的步骤(1)明确研究对象根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体可以是一个整体或进行隔离，由具体情况而定(2)进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程(3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向(4)求合外力F合(
5、5)根据牛顿第二定律F合ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论2运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算表示方法：(2)为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定x轴正方向有两种方法：分解力而不分解加速度通常以加速度a的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴上，分别求合力：Fxma，Fy0.例3如图所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N与水平方向成37角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小(g取10 m/s2，
6、sin370.6，cos 370.8)分解加速度而不分解力若分解的力太多，比较繁锁，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a，得ax和ay，根据牛顿第二定律得方程组Fxmax，Fymay.例3 如图所示，自动扶梯与水平面夹角为，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力FN和扶梯对人的摩擦力Ff.【补充学习材料】1.关于速度、加速度、合力的关系，下列说法中不正确的是( )A不为零的合力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加
7、速度与合力的方向总是一致的D合力变小，物体的速度一定变小2一个质量为2 kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2 N和6 N，当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为( )A1 m/s2 B2 m/s2 C3 m/s2 D4 m/s23如图所示向东的力F1单独作用在物体上，产生的加速度为a1；向北的力F2单独作用在同一个物体上，产生的加速度为a2.则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度( )A大小为a1a2B大小为a1a2C方向为东偏北arctan D方向为与较大的力同向4关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )A公式Fma中，各量的单位可以任意选取B某一瞬间的加
8、速度只取决于这一瞬间物体所受的合力，而与这之前或之后的受力无关C公式Fma中，a实际上是作用于物体上的每一个力所产生的加速度的矢量和D物体的运动方向一定与它所受合力的方向一致第四章 4.3.1牛顿第二定律编号：4.3.1 1.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用瞬间( )A物体立即获得速度B物体立即获得加速度C物体同时获得速度和加速度D由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零2下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是( )由Fma可知，物体受到的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；由mF/a可知，物体的质量与其所受的合力成正比，与其运动
9、的加速度成反比；由aF/m可知，物体的加速度与其所受的合力成正比，与其质量成反比；由mF/a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求得A B C D3下面四个图象分别表示四个物体的位移、速度、加速度和摩擦力随时间变化的规律其中反映物体受力不可能平衡的是( )4下面说法中正确的是( )A同一物体的运动速度越大，受到的合力越大B同一物体的运动速度变化率越小，受到的合力也越小C物体的质量与它所受的合力成正比D同一物体的运动速度变化越大，受到的合力也越大5一质量为m1 kg的物体在水平恒力F作用下水平运动，1 s末撤去恒力F，其vt图象如图433所示，则恒力F和物体所受阻力Ff的大小是
10、( )AF8 N B F9 N CFf2 N DFf3 N6一个小孩从滑梯上滑下的运动可看做匀加速直线运动第一次小孩单独从滑梯上滑下，加速度为a1.第二次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触)，加速度为a2.则( )Aa1a2 Ba1a2 D无法判断7如图所示，在一粗糙水平面上有两个质量分别为m1和m2的木块1和2，中间用一原长为L、劲度系数为k的轻弹簧连接起来，木块与地面间的动摩擦因数为.现用一水平力向右拉木块2，当两木块一起匀速运动时，两木块之间的距离是( )AL BLCL DL8如图所示，用手提一轻弹簧，弹簧下端挂一金属球在将整个装置匀加速上提的过程中，手突然停止不动，则在
11、此后一小段时间内( )A小球立即停止运动B小球继续向上做减速运动C小球的速度与弹簧的形变量都要减小D小球的加速度减小9水平面上有一质量为1 kg的木块，在水平向右、大小为5 N的力作用下，由静止开始运动若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2.(1)画出木块的受力示意图；(2)求木块运动的加速度；(3)求出木块4 s内的位移(g取10 m/s2)第四章 4.3.2牛顿第二定律编号：4.3.2 【学习目标】在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型全面准确地理解它们的特点，可帮助我们灵活正确地分析问题【学习任务】例1 如图431所示，质量分别为m
12、A和mB的A和B两球用轻弹簧连接，A球用细绳悬挂起来，两球均处于静止状态如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？(1)例题中将A、B间的弹簧换成弹性橡皮条，如图432甲所示，剪断悬挂A球的细线的瞬间，A、B的加速度分别为多大？(2)在例题中，将A、B之间的轻弹簧与悬挂A球的细绳交换位置，如图乙所示，如果把A、B之间的细绳剪断则A、B两球的瞬时加速度各是多少？例2 如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上，一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是( )A小球刚接触弹簧瞬间速度最大B从小球
13、接触弹簧起加速度变为竖直向上C从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大【补充学习材料】1.关于速度、加速度、合力的关系，下列说法中不正确的是( )A不为零的合力作用于原来静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度B加速度的方向与合力的方向总是一致的，但与速度的方向可能相同，也可能不同C在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合力的方向总是一致的D合力变小，物体的速度一定变小2. 如图所示，一个铁球从竖直立在地面上的轻质弹簧正上方某处自由落下，接触弹簧后弹簧做弹性压缩从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合力的变化情况是( )A合力变小，速度变小B合力变小，速度变大C合力先变大后变小，速度先变小后变大D合力先变小后变大，速度先变大后变小3 如图所示，处于静止状态的木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在静止于地面上的木块C上，它们的质量之比为mAmBmC123.设接触面均光滑，当沿水平方向抽出木块C的瞬间，试求A和B的加速度aA、aB的值各为多大？安全生产工作怎么要求都不过份，怎么重视都不过份，安全生产无小事，安全生产责任重于泰山，抓好安全生产工作是极其重要的工作
