高一物理牛顿第二定律知识精讲

高一物理牛顿第二定律

【本讲主要内容】

牛顿第二定律演示

a F a m 与关系与关系

总结：牛顿第二定律

力的单位（牛N ）的定义（实质是规定）

【知识掌握】【知识点精析】

实验分析演示装置：

1. m 相等两小车前端各系一细绳，后端各固定一纸带

2. 带定滑轮的光滑水平板

3. 跨过滑轮细绳各挂同样托盘

4. 若干砝码原理：

1. m m F

m g

砝

砝，

2.

板不够光滑，在盘中放一定量物体，调整小车匀速，再放砝码重量即为绳对车拉力

F ，

为平衡摩擦力。

F

m

操作： 1.

夹子夹住两车后纸带，两盘放不同数量砝码

m m 12，，放开夹子两车运动一段距离关

闭夹子。

2. 测得两车受拉F m g F m g 1122，，两车位移S S 12，。

3. 夹子夹住两车后夹子，两盘放相同数量砝码，两车上放不同数量砝码，放开夹子。运动一段距离关闭夹子。

4.

测得两车质量m m 12、，两车位移S S 12、。

分析

由，一定

据，

由、一定

据12123411211

2122

12

12

1

2212

12

21

~m t F F S S S

F

S at

a

S a F a a F F F t S S m m S

m S

at

a

S a

m a a m m

a F

m

F kma

牛顿第二定律结论：

物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，

加速度方向跟作用力方向相同

力的单位（，牛）的定义：

使质量为物体，产生的加速度的力规定为

牛顿第二定律

内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟

物体的质量成反比，加速度的方向跟合

力的方向相同

数学表达：

实际牛顿第一定律是第二定律特例

合

合

F kma

N

kg m s N

F ma

F ma

F a

111

00

2

/

【解题方法指导】

例1. 一个物体质量为2kg，受到两个大小都为10N，互成120角力作用，求这个物体的加速度？

解：这是一个理想情况：分析物体受力只受这两个力

F F F ma

a

F

m

m s

合12

12

10

2

5/

F1

60°60° F

F2

例2. 光滑水平面上质量为5kg物体受到10N水平力作用，经5s物体由静止开始，速度多大？

N

F

mg

解：F ma

v at

（牛顿第二定律）

（运动学速度公式）

a F m m s

v

at

m s

105225

102

//例3. 一个滑冰者质量为

60kg ，冰刀与冰面之间的动摩擦因数为

0.015，如果滑冰者停止

用力后，在平滑的水平冰面上前进了30m 停止，求滑冰者停止用力时的速度。

N

f

mg

解：据牛顿第二定律

mg ma v as 0202

a g

v

gs 0

2

2v gs

m s

22

001510

30

3.

/例 4. 一个物体在光滑水平面上运动，在水平力F 1作用下，它的速度在

0.3s 时间内从

0.2m/s 增大到0.4m/s 。在水平力F 2作用下，它的速度在0.2s 时间内从0.5m/s 增大到0.8m/s ，

求F 1与F 2之比。

N

F

mg

解：

a v v t m s

a v v t m s 1

2

112

2

4

3

2

2040203

23

0805

0232

.../...

/F ma F ma F F a a 112

2

12

12

2332

49

【考点突破】

【考点指要】

牛顿第二定律是历年高考中重点，各种类型考题中，都渗透着牛顿第二定律，

也有个别

考题突出地就是考查牛顿第二定律。

【典型例题分析】

例1. （2005·全国理综III·14）如图所示，一物块位于光滑水平桌面上，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（）

A. a变大

B. a不变

C. a变小

D. 因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势

F

解：据牛顿第二定律

F ma

a

F

m cos

cos

∵m、θ不变

∴F增大，a增大，A√

N

F

mg

θ

例 2. （2005·全国理综II·14）如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。已知物块P沿斜面加速下滑。现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（）

A. 一定变小

B. 一定变大

C. 一定不变

D. 可能变小，可能变大，也可能不变

F

P

解：物受力如图，将F、mg正交分解