牛顿第二定律及应用-知识讲解-提高

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1、物理总复习：牛顿第二定律及其应用【考纲要求】1、理解牛顿第二定律，掌握解决动力学两大基本问题的基本方法；2、了解力学单位制；3、掌握验证牛顿第二定律的基本方法，常握实验中图像法的处理方法。【知识网络】牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。解决动力学两大基本问题（1）己知受力情况求运动情况。（2）已知物体的运动情况，求物体的受力情况。运动<心”》力加速度是运动和力之间联系的纽带和桥梁【考点梳理】要点一、牛顿第二定律1、牛顿第二定律牛顿第二定律内容：物体运动的加速度与所受的

2、合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力相同。要点诠释：牛顿第二定律的比例式为Foema；表达式为F=mao1N力的物理意义是使质塑为m=lkg的物体产生a=m!s1的加速度的力。几点特性：（1）瞬时性：牛顿第二定律是力的瞬时作用规律，力是加速度产生的根本原因，加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。（2）矢量性：F=ma是一个矢量方稈，加速度。与力F方向相同。（3）独立性：物体受到几个力的作用，一个力产生的加速度只与此力有关，与其他力无关。（4）同体性：指作用于物体上的力使该物体产生加速度。要点二、力学单位制1、基

3、本物理量与基本单位力学中的基本物理量共有三个，分别是质量、吋间、长度；其单位分别是千克、秒、米；其表示的符号分别是kg^s、rrio在物理学中，以质量、长度、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量作为基本物理量。以它们的单位千克（kg）、米（m）、秒（s）、安培（A）、开尔文（K）、坎德拉（cd）、摩尔（mol）为基本单位。2、基本单位的选定原则（1）基本单位必须具有较高的精确度，并且具有长期的稳定性与重复性。（2）必须满足由最少的基本单位构成最多的导出单位。（3）必须具备相互的独立性。在力学单位制中选取米、千克、秒

4、作为基本单位，其原因在于“米”是一个空间概念；“千克”是一个表述质量的单位；而“秒”是一个吋间概念。三者各自独立，不可替代。例、关于力学单位制，下列说法正确的是（）A.kg^m/s^N是导出单位B.kg、m>s是基木单位C.在国际单位制中，质量的单位可以是kg,也可以是gD.只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是F=ma【答案】BD【解析】所谓导出单位，是利用物理公式和基本单位推导出来的。力学中的基本单位只有三个，即kg>m、s,其他单位都是由这三个基本单位衍生（推导）出来的。女口“牛顿”（N）是导岀单位，即1N=lkg・m/

5、s=所以题中A项错误,B项正确。在国际单位制屮，质量的单位只能是kg,C项错误。在牛顿第二定律的表达式中,F=ma（k=l）只有在所有物理量都采用国际单位制吋才能成立，D项正确。要点三、验证牛顿运动定律实验原理：采用控制变量法，在所研究的问题中，有两个以上的参量在发生牵连变化时，可以控制某个或某些量不变，只研究其中两个量之间的变化关系的方法，这也是物理学中研究问题经常釆用的方法。本实验中，研究的参量有F、m.d,在验证牛顿第二定律的实验中，可以控制参量加一定，研究d与F的关系；控制参量F—定,研究d与加的关系。要点诠释：1、求某点瞬

6、时速度：如图求C点的瞬时速度：根据匀变速直线运动的规律，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度。T=OAs)1申.」'<&79H单位：cm图121.60—DABBDXc~2T~=2心xlOM/wOS2、求加速度：任意两个连续相等的时间内的位移Z差是一恒量。即：心=。尸二恒量“6.00T16.77■4-7.M―M（1）求图2物体的加速度：只有三段，直接求,il....i<图2——空36.77-6.00""o?FxlO2m/s2=0.11mIs2（2）求图1物体的加速度：给出了四段，心为后两段之和减去前两段之和，时间为27

7、(21.60—&79—&79)4x0.12xlO2m!s2=1.00m/s2如果纸带给出了六段,心为后三段之和减去前三段之和，时间为37计算式中就是除以9卩2了。3、对图像的分析:图1图2□/(ms2)O图3阳图2：加速度为零时，横截距（力）为0.1牛，意思是所加祛码重力小于0.1牛，小车没有加速度，只有当所加祛码重力人于等于0.1牛时才开始就做匀加速运动，显然直线没有过原点的原因是没有平衡摩擦力或平衡的不够。图1：纵截距表示力为零（没有加舷码）时就有加速度，是什么原因使小车做加速运动呢，显然直线没有过原点的原因是砥码盘的重力造

8、成的。砥码盘的重力多大呢，横截距是力，交点就是砥码盘的重力约0.08牛。图3：表示不是匀加速了，加速度变小了，原因是没有满足磁码的质量远小于小车的质量。【典型例题】类型一、力、加速度、速度的关系合外力和加速度之间的关系是瞬时关系，但速