2012高一物理配套课件：4.4牛顿第二定律(粤教版必修1)

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1、牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解.（1）力与加速度为因果关系，力是因，加速度是果，力与加速度无先后关系.（2）关系式可以计算物体的质量，但物体的质量与合外力及加速度无关.【典例1】（2010·上海高考）将一个物体以某一速度从地面竖直向上抛出，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，则物体A.刚抛出时的速度最大B.在最高点的加速度为零C.上升时间大于下落时间D.上升时的加速度等于下落时的加速度【解题指导】物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，

2、但是受空气阻力的方向总与物体的速度方向相反.【标准解答】选A.由牛顿第二定律得：a上=g+，a下=g-，所以上升时的加速度大于下落时的加速度，D错误；根据，上升时间小于下落时间，C错误；在最高点的加速度向下不为零，B错误；由vt2=2ah可知，物体刚抛出时的速度最大，A正确.【规律方法】力与加速度、速度的关系的分析方法（1）几个关系①加速度与力的关系是：加速度与力成正比.②加速度与速度的关系是：加速度与速度同向时物体速度增加、反向时速度减小，当加速度增大时物体的速度变化快、减小时速度变化慢.③合外力与速度没有直接关系.（2）分析

3、力与运动的定性关系类问题的步骤.①明确物体的受力情况以及力的变化情况.②根据牛顿第二定律确定物体的加速度及其变化情况.③根据加速度与速度的关系分析物体速度的变化情况.【变式训练】（双选）（2011·厦门高一检测）雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中（）A．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D．雨滴所受到的重力逐渐增大

4、，但重力产生的加速度不变【解析】选C、D.雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g，故A错误，D正确；由mg－f＝ma得：a＝g－，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m增大，而是f增大，故B错误，C正确．应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法.1.矢量合成法若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.2

5、.正交分解法当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度,在实际应用中常将受力分解,且将加速度所在的方向选为x轴或y轴,有时也可分解加速度,即.应用牛顿第二定律解决动力学问题时，要注意分析物体的受力情况和运动情况，而加速度是联系受力情况和运动情况的桥梁.【典例2】（2011·廊坊高一检测）质量为1kg的物体静止在光滑水平面上，某时刻开始，用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体，则（1）物体产生的加速度是多大？2s后物体的速度是多少？（2）若在2s末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2,则物

6、体的加速度是多少？4s末物体的速度是多少？【解题指导】注意对物体进行受力和运动情况分析,运用牛顿第二定律和运动学公式求解.【标准解答】（1）对物体受力分析如图所示，可知物体所受的合外力F1=2N，由牛顿第二定律得：.从某时刻开始物体做初速度为0，加速度为2m/s2的匀加速直线运动，则2s末物体的速度：v2=at=2×2m/s=4m/s（2）2s末加上F2后，物体所受的合外力为0，则由牛顿第二定律得：a′=0从2s末开始物体做匀速直线运动，4s末的速度等于2s末的速度：v4=4m/s答案：（1）2m/s24m/s（2）04m/s【

7、规律方法】应用牛顿第二定律解题的一般步骤（1）确定研究对象.（2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程.（3）求出合力或加速度.（4）根据牛顿第二定律列方程求解.【互动探究】物体在4s内发生的位移多大？4s内的平均速度多大【解析】物体前2s发生的位移：s1=at2=×2×22m=4m物体后2s发生的位移：s2=v2t=4×2m=8m物体在4s内发生的位移：s=s1+s2=4m+8m=12m4s内的平均速度:答案：12m3m/s【变式备选】如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与

8、水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面做加速运动.若木块与地面间的动摩擦因数为μ,求小木块的加速度.【解析】取M为研究对象，其受力情况如图所示.在竖直方向上合力为零，则：Fsinα+FN=Mg在水平方向由牛顿第二定律得：Fcosα-μFN=Ma由以上两式可得答案：