利用牛顿第二定律求加速度专题
如何通过牛顿第二定律计算物体的重力加速度
如何通过牛顿第二定律计算物体的重力加速度牛顿第二定律是力学中的基本定律之一，它描述了物体受力时的运动状态。
其中，重力加速度是一个重要的物理概念，它可以帮助我们了解物体在重力作用下的加速情况。
本文将介绍如何通过牛顿第二定律计算物体的重力加速度，并探讨一些相关的实际应用。
首先，我们来回顾一下牛顿第二定律的表达式：F = ma。
其中，F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
在地球表面上，物体所受的合力主要是由地球对物体的引力产生的。
因此，我们可以将牛顿第二定律的表达式改写为：mg = ma，其中g代表重力加速度。
要计算物体的重力加速度，我们需要知道物体的质量。
质量是物体固有的属性，可以通过称量物体来获得。
在国际单位制中，质量的单位是千克（kg）。
所以，如果我们知道物体的质量，就可以直接将其代入公式中进行计算。
然而，在实际应用中，我们常常需要通过其他已知的物理量来计算重力加速度。
例如，当我们知道物体所受的力和其质量时，可以通过牛顿第二定律来计算重力加速度。
假设一个物体受到的合力为F，质量为m，根据牛顿第二定律的公式F = ma，我们可以得到重力加速度g = F/m。
这个公式告诉我们，重力加速度与物体所受的合力成正比，与物体的质量成反比。
除了使用牛顿第二定律，我们还可以通过实验来测量重力加速度。
一个常用的实验是自由落体实验。
在这个实验中，我们让物体自由下落，并测量其下落时间和下落距离。
根据物体自由下落的运动规律，我们可以通过下落时间和下落距离的关系来计算重力加速度。
在实际应用中，重力加速度的计算对于许多领域都有重要的意义。
例如，在建筑工程中，我们需要考虑重力加速度对建筑物的影响，以确保建筑物的结构安全稳固。
另外，在航天工程中，重力加速度的计算对于火箭的发射和轨道设计也非常重要。
此外，重力加速度的计算还可以应用于运动员训练、物体的自由落体运动等领域。
总结起来，通过牛顿第二定律可以计算物体的重力加速度。
牛顿第二定律的应用(包含各种题型)
练习： 一木箱质量为m，与水平地面 间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方 与水平方向成θ角的力F推木箱，求经 过 t 秒时木箱的加速度。
N
竖直方向 N– Fsinθ- G = 0 ①
V0= 0
Vt=？ 水平方向 Fcosθ- f = ma ②
Fcosθ f
二者联系 f=μN
③
θ
Fsinθ
F
G
a F cos (mg F sin )
37 °
总结
传送带问题的分析思路：
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小 和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小 和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判 断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向 相同时，物体能否与皮带保持相对静止。一般 采用假设法，假使能否成立关键看F静是否在 0- Fmax之间
θ
以整体为对象, 受力如图, 则
F (M m)a........(2)
由(1)(2)有
F (M m)g tan
5.四个相同的木块并排放 在光滑的水平地面上, 当 用力F推A使它们共同加 速运动时, A对B的作用力 是多少?
Ｆ
ABCDΒιβλιοθήκη .如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速
代入数据可得： F阻＝67.5N
FN
F阻
F1 θ
θ
F2
mg
2 m（x －v0t） t2
F阻 方向沿斜面向上
二、从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情 况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体 所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。
处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情 况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析
高考物理牛顿运动定律的应用常见题型及答题技巧及练习题(含答案)含解析一、高中物理精讲专题测试牛顿运动定律的应用1．如图所示，质量为2kg 的物体在与水平方向成37°角的斜向上的拉力F 作用下由静止开始运动．已知力F 的大小为5N ，物体与地面之间的动摩擦因数μ为0.2，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：(1)物体由静止开始运动后的加速度大小；(2)8s 末物体的瞬时速度大小和8s 时间内物体通过的位移大小； (3)若8s 末撤掉拉力F ，则物体还能前进多远？ 【答案】(1)a =0.3m/s 2 (2)x =9.6m (3)x ′=1.44m 【解析】(1)物体的受力情况如图所示：根据牛顿第二定律，得: F cos37°-f =ma F sin37°+F N =mg 又f =μF N联立得：a =cos37(sin 37)F mg F mμ--o o代入解得a =0.3m/s 2(2)8s 末物体的瞬时速度大小v =at =0.3×8m/s=2.4m/s 8s 时间内物体通过的位移大小219.6m 2x at == (3)8s 末撤去力F 后，物体做匀减速运动， 根据牛顿第二定律得，物体加速度大小22.0m/s f mg a g m mμμ===='' 由v 2=2a ′x ′得:21.44m 2v x a =''=【点睛】本题关键是多次根据牛顿第二定律列式求解加速度，然后根据运动学公式列式求解运动学参量．2．如图，质量M=4kg 的长木板静止处于粗糙水平地面上，长木板与地面的动摩擦因数μ1=0.1，现有一质量m=3kg 的小木块以v 0=14m/s 的速度从一端滑上木板，恰好未从木板上滑下，滑块与长木板的动摩擦因数μ2=0.5，g 取10m/s 2，求：（1）木块刚滑上木板时，木块和木板的加速度大小； （2）木板长度；（3）木板在地面上运动的最大位移。
微专题训练8 用牛顿第二定律分析瞬时加速度
专题训练 用牛顿第二定律分析瞬时加速度1．(单选)如图1所示，A 、B 为两个质量相等的小球，由细线相连，再用轻质弹簧悬挂起来，在A 、B 间细线烧断后的瞬间，A 、B 的加速度分别是( )．图1A ．A 、B 的加速度大小均为g ，方向都竖直向下B ．A 的加速度为0，B 的加速度大小为g 、竖直向下C ．A 的加速度大小为g 、竖直向上，B 的加速度大小为g 、竖直向下D ．A 的加速度大于g 、竖直向上，B 的加速度大小为g 、竖直向下2．(单选)如图2所示，质量为m 的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB 托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB 突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 ( )．图2A ．0 B.233g C ．g D.33g 3．(单选)如图3所示，一物块位于粗糙水平桌面上，用一大小为F 、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a 向右运动．若保持力的方向不变而增大力的大小，则 ( )．图3A ．a 变大B ．a 不变C ．a 变小D ．因为质量及地面摩擦未知，故不能判断a 变化的情况4．(单选)如图4所示，质量满足m A ＝2m B ＝3m C 的三个物块A 、B 、C ，A 与天花板之间，B 与C 之间均用轻弹簧相连，A 与B 之间用细绳相连，当系统静止后，突然剪断AB 间的细绳，则此瞬间A 、B 、C 的加速度分别为(取向下为正) ( )．图4A ．－56g 、2g 、0B ．－2g 、2g 、0C ．－56g 、53g 、0D ．－2g 、53g 、g 5．(2013·宁夏银川一中一模，17)(单选)如图5所示，A 、B 两小球分别连在轻线两端，B 球另一端与弹簧相连，弹簧固定在倾角为30°的光滑斜面顶端．A 、B 两小球的质量分别为m A 、m B ，重力加速度为g ，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A 、B 两球的加速度大小分别为( )．图5A ．都等于g 2 B.g 2和0 C.g 2和m A mB ·g 2 D.m A m B ·g 2和g 26．(2013·吉林模拟)(多选)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m ＝2 kg 的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成θ＝45°角的不可伸长的轻绳一端相连，如图6所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零．当剪断轻绳的瞬间，取g ＝10 m/s 2，以下说法正确的是( )．图6A ．此时轻弹簧的弹力大小为20 NB ．小球的加速度大小为8 m/s 2，方向向左C ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为10 m/s 2，方向向右D ．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度为0。
牛顿第二定律与加速度计算
牛顿第二定律与加速度计算牛顿第二定律是经典力学中的重要原理，描述了物体运动的关系。
它的数学表达式为F=ma，其中F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据牛顿第二定律，我们可以通过已知的力和质量来计算物体的加速度。
本文将介绍如何使用牛顿第二定律进行加速度的计算，并提供一些实际应用的例子。
1. 牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律的表达式为F=ma。
在物理学中，力的单位是牛顿(N)，质量的单位是千克(kg)，加速度的单位是米每平方秒(m/s²)。
因此，如果我们已知物体所受的合力和质量，就可以用牛顿第二定律计算出物体的加速度。
2. 使用牛顿第二定律计算加速度为了计算加速度，我们需要已知物体所受的合力和质量。
首先，确定合力的大小和方向。
然后，将合力除以物体的质量，即可得到加速度。
例如，假设一个物体质量为2千克，所受合力为10牛顿。
根据牛顿第二定律，加速度可以通过将合力除以质量来计算。
即a=10N / 2kg= 5m/s²。
3. 加速度的实际应用加速度的计算在物理学和工程学中有广泛的应用。
下面是一些实际应用的例子：3.1 车辆行驶过程中的加速度计算在汽车行驶过程中，可以通过测量车辆所受的驱动力和减速力，结合车辆的质量，来计算车辆的加速度。
这对于设计和优化车辆悬架系统、发动机性能等方面都非常重要。
3.2 物体自由落体运动中的加速度计算当一个物体自由落体时，只受到重力作用，可以使用物体的质量和重力加速度来计算物体的加速度。
在地球表面，重力加速度约为9.8m/s²。
这个计算可以帮助我们了解物体在自由落体过程中的速度和位移的变化规律。
3.3 机械振动系统中的加速度计算在机械振动系统中，可以通过测量物体的质量和受力情况，来计算物体的加速度。
这对于分析和优化机械结构、控制振动等方面非常有用。
4. 总结通过牛顿第二定律，我们可以通过已知的力和质量计算出物体的加速度。
这个原理在物理学和工程学中有广泛的应用，对于了解物体运动规律和优化系统设计非常重要。
动力学牛顿第二定律和加速度的计算
动力学牛顿第二定律和加速度的计算动力学是物理学中研究物体运动和原因的学科。
牛顿第二定律是动力学的基本定律之一，描述了物体运动的原因和物体的加速度。
本文将介绍动力学牛顿第二定律和计算加速度的方法。
一、牛顿第二定律牛顿第二定律是指物体的加速度与作用在物体上的力之间的关系。
它的数学表达式为：F = ma其中，F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据这条定律，当施加在物体上的力增大时，物体的加速度也会增大；而当物体的质量增大时，物体的加速度会减小。
二、计算加速度的方法要计算物体的加速度，需要已知作用在物体上的力和物体的质量。
下面将介绍两种常见的计算加速度的方法。
1. 已知力和质量，计算加速度：当已知作用在物体上的力和物体的质量时，可以直接使用牛顿第二定律来计算加速度。
例如，一辆质量为500kg的汽车受到1000N的推力，求汽车的加速度。
根据牛顿第二定律的公式，代入已知的力和质量可得：F = ma1000N = 500kg * a解方程可得：a = 1000N / 500kga = 2 m/s²因此，汽车的加速度为2 m/s²。
2. 已知速度和时间，计算加速度：除了已知力和质量的情况，有时也可以通过已知物体的速度和时间来计算加速度。
例如，一个物体在2秒内从静止加速到10 m/s的速度，求物体的加速度。
根据速度的计算公式 v = u + at，其中v表示最终速度，u表示初速度，t表示时间，a表示加速度。
速度的变化量为：Δv = v - uΔv = 10 m/s - 0 m/sΔv = 10 m/s将已知的时间代入公式，可得：Δv = at10 m/s = a * 2s解方程可得：a = 10 m/s / 2sa = 5 m/s²因此，物体的加速度为5 m/s²。
三、总结动力学牛顿第二定律描述了物体运动的原因和加速度与外力、质量之间的关系。
根据牛顿第二定律，可以通过已知作用在物体上的力和物体的质量，或已知物体的速度和时间来计算物体的加速度。
牛顿第二定律专题(含经典例题)
牛顿第二定律专题1．考纲解读2.考点整合考点一牛顿第二定律1.定律内容：物体的加速度跟物体成正比，跟物体的成反比，加速度的方向跟合外力的方向 .2.牛顿第二定律的矢量性、瞬时性、独立性.“矢量性”是指加速度的方向取决，“瞬时性”是指加速度和合外力存在着关系，合外力改变，加速度相应改变，“独立性”是指作用在物体上的每个力都独立的产生各自的加速度，合外力的加速度即是这些加速度的矢量和.3.牛顿第二定律的分量式：ΣFx=max，ΣFy=may[特别提醒]：F是指物体所受到的合外力，即物体所有受力的合力.加速度与合外力是瞬时对应关系，即有合外力就有加速度，没有合外力就没有加速度.【例1】如图所示，小车上固定着三角硬杆，杆的端点固定着一个质量为m的小球．当小车水平向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化（用F1至F4变化表示）可能是下图中的（OO'沿杆方向）【解析】对小球进行受力分析，小球受重力和杆对小球的弹力，弹力在竖直方向的分量和重力平衡，小球在水平方向的分力提供加速度，故C正确.【答案】C【方法点评】本题考查牛顿第二定律，只要能明确研究对象，进行受力分析，根据牛顿第二定律列方程即可.考点二力、加速度和速度的关系在直线运动中当物体的合外力（加速度）与速度的方向时，物体做加速运动，若合外力（加速度）恒定，物体做运动，若合外力（加速度）变化，则物体做运动，当物体的合外力（加速度）方向与速度的方向时，物体做减速运动.若合外力（加速度）恒定，物体做运动，若合外力（加速度）变化，则物体做运动.[特别提醒]：要分析清楚物体的运动情况，必须从受力着手，因为力是改变运动状态的原因，求解物理问题，关键在于建立正确的运动情景，而这一切都必须从受力分析开始.[例2] 如图3-12-1所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，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、加速度的变化情况如何？最低点的加速度是否比g大？（实际平衡位置，等效成简谐运动）图3－12－1[解析]小球接触弹簧后受两个力，向下的重力mg和向上的弹力.（如图3－12－2（a）所示刚开始时，当<mg时，小球合力向下，，合力不断变小，因而加速度减小，由于a方向与v0同向，因此速度继续变大.当＝mg时，如图3－12－2（b）所示，合力为零，加速度为零，速度达到最大值.之后小球由于惯性仍向下运动，继续压缩弹簧，但>mg，合力向上，由于加速度的方向和速度方向相反，小球做加速度增大的减速运动，因此速度减小到零弹簧被压缩到最短.如图3－12－2（c）所示[答案]小球压缩弹簧的过程，合外力的方向先向下后向上，大小是先变小至零后变大，加速度的方向也是先向下后向上，大小是先变小后变大，速度的方向始终向下，大小是先变大后变小. （还可以讨论小球在最低点的加速度和重力加速度的关系）[方法技巧]要分析物体的运动情况一定要从受力分析着手，再结合牛顿第二定律进行讨论、分析.对于弹簧类问题的求解，最好是画出弹簧的原长，现在的长度，这样弹簧的形变长度就一目了然，使得求解变得非常的简单明了.考点三瞬时问题瞬时问题主要是讨论细绳（或细线）、轻弹簧（或橡皮条）这两种模型.细绳模型的特点：细绳不可伸长，形变，故其张力可以，弹簧（或橡皮条）模型的特点：形变比较，形变的恢复需要时间，故弹力 .[特别提醒]求解瞬时问题，首先一定要分清类型，然后分析变化之前的受力，再分析变化瞬间的受力,这样就可以很快求解.[例3]如图5所示，质量为m的小球被水平绳AO和与竖直方向成θ角的轻弹簧系着处于静止状态，现用火将绳AO烧断，在绳AO烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A.弹簧的拉力B.弹簧的拉力C.小球的加速度为零D.小球的加速度[解析]烧断OA之前，小球受3个力，如图所示，烧断细绳的瞬间，绳子的张力没有了，但由于轻弹簧的形变的恢复需要时间，故弹簧的弹力不变，A正确。
利用牛顿第二定律求加速度(单个,连接体,弹簧等)
1、质量为m的物体在水平面上滑动，水平面的摩擦系数为μ，求物体的加速度，（重力加速度为g）2、质量为m的物体在固定的光滑斜面上滑动，求物体的加速度，（重力加速度为g）拓展（1）质量为m的物体在固定的粗糙斜面上向上滑动，斜面的摩擦系数为μ，求物体的加速度，拓展（2）质量为m的物体在固定的粗糙斜面上向下滑动，斜面的摩擦系数为μ，求物体的加速度，3、行驶的汽车中用细线悬挂一小球，小球的质量为m，此时细线与竖直方向的夹角为θ，求汽车的加速度，（重力加速度为g）4、光滑的斜面上放置一小球，小球相对斜面静止，整体向右运动，求斜面的加速度，（重力加速度为g）5、物体放置在水平面上受到恒力F向右运动，F与水平方向成θ斜向右上，地面的摩擦系数为μ，求物体的加速度，（重力加速度为g）拓展：若恒力F斜向右下，求物体的加速度，（重力加速度为g）6、质量为m的人随电梯匀加速上行，加速度为a，求：（1）画出人的受力分析图（2）人受到的F N 和F f1、物体A、B的质量分别是m A、m B，在恒力F作用下向右运动，（1）水平面光滑。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力（2）水平面面的摩擦系数为μ。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力2、物体A、B的质量分别是m A、m B，中间用一细线连接，在恒力F作用下向右运动，（1）水平面光滑。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力（2）水平面面的摩擦系数为μ。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力3、斜面上物体A、B的质量分别是m A、m B，中间用一细线连接，在恒力F作用下运动，（1）斜面光滑。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力（2）斜面的摩擦系数为μ。
求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力4、物体A、B的质量分别是m A、m B，中间用一细线连接，在恒力F作用下向上运动，求物体A、B的加速度和物体A、B间的相互作用力5、把以上细线换成弹簧或细杆，会怎样？最终结论：F FF如图：不计滑轮摩擦，求车的加速度和细线拉力?如图：不计滑轮摩擦，求m1的加速度和细线拉力?如图：不计滑轮摩擦，m1＞m2求m1的加速度和细线拉力?6、“T”型物体倒立在地面上，质量为M，质量为m的小环套在上面向下滑动，滑动的加速度为a，求地面的支持力拓展：上面问题中，若“T”型物体对地面的压力为零，求环的加速度大小和方向。