趣话高中物理必修1第4章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律

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1、趣话高中物理（人教版）必修1第4章第3节第3节牛顿第二定律通过上一节的实验，基本上可以得出牛顿第二定律了。从这里开始，把受力和运动联系在一起了，称之为动力学，解决动力学问题用三种方法，分别是：现在学习的牛顿运动定律，主要是第二定律，机械能将在第七章学习，动量将在选修3-5中学习。以后的题难度会有所增加，宋朝人秦观曾经说过：“力与运动一相逢，便出却难题无数。”（恶搞一把）。前面的实验证实，加速度与合外力成正比，与质量成反比。所以，加速度应该与合外力和质量的比值成正比。如果质量单位是千克，加速度单位是米/秒2，力的单位是牛顿的话，则k=1，这是因为在国际单位制中，牛顿的定义就是由这个公式来的

2、。1N=1kg/s2所以，公式变成了这就是牛顿第二定律，式中m是标量，其余都是矢量，这个公式不仅表明量值的关系，同时也表明方向的关系，力与加速度方向相同。如果一个物体受到多个力的作用，则F表示合力。也可以认为，没一个力对应一个加速度，合力对应合加速度。这个对应是瞬时的，加速度的大小和方向紧紧随着合力的变化而变化。在物体加速上升或减速下降的时候，如向上的电梯启动或乡下的电梯停止的时候，加速度向上，根据这个定律。此时合外力向上，物体所受支持力或向上的拉力大于重力，物体看起来好像变重了，这种现象叫超重。相反，如果物体减速上升或加速下降时，加速度向下，合外力向下，此时物体所受支持力或拉力小于重力

3、，物体看起来变轻了，这种现象叫做失重，如果物体在加速度向下且等于重力加速度的容器中，物体将不受重力以外的任何李，此时物体好像没有重力，称作完全失重。历年高考题[2004]abcd15．如图所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为0)，用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间，则A．t1t2>t3C．t3>t1>t2D．t1=t2=t3mgmgsinθ解：设直径为d，某斜线与直径夹角为θ,则ad时间为斜线长度加

4、速度3趣话高中物理（人教版）必修1第4章第3节因为时间与角度无关，故选项D正确。[2004]20．下列哪个说法是正确的？A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态；B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态；C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态；D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。解：是否超重失重看加速度方向，只有B加速度向下为失重。选B[2004]25．(20分)一小圆盘静止在桌布上，位于一方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合，如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为，盘与桌面间的动摩擦因数为。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面，加

5、速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？(以g表示重力加速度)ABa解：设圆盘的质量为m，桌长为l，在桌布从圆盘上抽出的过程中，盘的加速度为，有①桌布抽出后，盘在桌面上作匀减速运动，以a2表示加速度的大小，有②设盘刚离开桌布时的速度为v1，移动的距离为x1，离开桌布后在桌面上再运动距离x2后便停下，有③④盘没有从桌面上掉下的条件是⑤设桌布从盘下抽出所经历时间为t，在这段时间内桌布移动的距离为x，有3趣话高中物理（人教版）必修1第4章第3节⑥⑦而⑧由以上各式解得⑨[2005]23．(16分)原地起跳时，先屈腿下蹲，然后突然蹬地。从开始蹬地到离地是

6、加速过程(视为匀加速)，加速过程中重心上升的距离称为“加速距离”。离地后重心继续上升，在此过程中重心上升的最大距离称为“竖直高度”。现有下列数据：人原地上跳的“加速距离”d1：=0．50m，“竖直高度”h1=1．0m；跳蚤原地上跳的“加速距离”d2：=0．00080m，“竖直高度”h2=0．10m。假想人具有与跳蚤相等的起跳加速度，而“加速距离”仍为0．50m，则人上跳的“竖直高度”是多少?解：用a表示跳蚤起跳的加速度，t表示离地时的速度，则对加速过程和离地后上升过程分别有v2=2ad2①v2=2gh2②若假想人具有和跳蚤相同的加速度a，令V表示在这种假想下人离地时的速度，H表示与此相应

7、的竖直高度，则地加速过程和离地后上升过程分别有V2=2ad1③V2=2gH④由以上各式可得⑤代入数值，得H=63m⑥3