2020高考物理大一轮复习新课改省份专用讲义第三章第14课时牛顿第二定律双基落实课含答案.docVIP

第14课时　牛顿第二定律(双基落实课) 点点通(一)　牛顿第二定律的理解 1．牛顿第二定律 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。表达式为：F＝ma。 2．适用范围 (1)只适用于惯性参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)。 (2)只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。 3．牛顿第二定律的五个特性 矢量性 F＝ma是矢量式，a与F同向 瞬时性 a与F对应同一时刻 因果性 F是产生a的原因 同一性 F、m、a对应同一个物体，统一使用国际单位 独立性 每一个力都产生各自的加速度 4.合力、加速度、速度间的决定关系 (1)不管速度是大是小，或是零，只要合力不为零，物体就有加速度。 (2)a＝eq \f(Δv,Δt)是加速度的定义式，a与Δv、Δt无必然联系；a＝eq \f(F,m)是加速度的决定式，a∝F，a∝eq \f(1,m)。 (3)合力与速度同向时，物体做加速运动；合力与速度反向时，物体做减速运动。 [小题练通] 1．(鲁科教材原题)在粗糙的水平面上，物体在水平推力作用下由静止开始做匀加速直线运动。作用一段时间后，将水平推力逐渐减小到零(物体还在运动)，则在水平推力逐渐减小到零的过程中(　　) A．物体速度逐渐减小，加速度逐渐减小 B．物体速度逐渐增大，加速度逐渐减小 C．物体速度先增大后减小，加速度先增大后减小 D．物体速度先增大后减小，加速度先减小后增大 解析：选D　由题意得推力F未减小之前物体做匀加速直线运动，则可判定推力F摩擦力f，且 ma＝F－f；当推力F逐渐减小时，加速度逐渐减小，但加速度方向与速度方向同向，物体仍加速即速度增大；当推力F摩擦力f后，此时ma＝f－F，推力F减小，加速度又增大，且加速度与速度方向相反，物体减速即速度减小，综上所述，选项D正确。 2.(2018·全国卷Ⅰ)如图，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是(　　) 解析：选A　设P静止时，弹簧的压缩量为x0，则有kx0＝mg，在弹簧恢复原长前，P受力如图所示，根据牛顿第二定律得F＋k(x0－x)－mg＝ma，整理得F＝kx＋ma，即F是x的一次函数，选项A正确。 3．(多选)(2019·济宁实验中学模拟)一质量为2 kg的物体，在5个共点力作用下处于平衡状态。现同时撤去大小分别为15 N和10 N的两个力，其余的力保持不变，关于此后该物体运动的说法中正确的是(　　) A．一定做匀变速直线运动，加速度大小可能是5 m/s2 B．一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小 C．可能做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2 D．可能做匀速圆周运动，向心加速度大小是5 m/s2 解析：选BC　根据平衡条件知，其余力的合力与撤去的两个力的合力大小相等、方向相反，则撤去大小分别为15 N和10 N的两个力后，物体的合力大小范围为5 N≤F合≤25 N，根据牛顿第二定律a＝eq \f(F,m)得，物体的加速度大小范围为：2.5 m/s2≤a≤12.5 m/s2，若物体原来做匀速直线运动，当撤去的两个力的合力方向与速度方向不在同一直线上时，物体做匀变速曲线运动，加速度大小可能为5 m/s2，当撤去的两个力方向相反，但合力方向与速度方向相同时，物体做匀减速直线运动，加速度大小是2.5 m/s2，故A错误，C正确；由于撤去两个力后其余力保持不变，则物体所受的合力不变，一定做匀变速运动，加速度大小可能等于重力加速度的大小，故B正确；由于撤去两个力后其余力保持不变，在恒力作用下不可能做匀速圆周运动，故D错误。 [融会贯通] (1)分析物体的运动性质，要从受力分析入手，先求合力，然后根据牛顿第二定律分析加速度的变化。 (2)速度增大或减小取决于加速度和速度方向间的关系，和加速度的大小没有关系。 (3)加速度如何变化取决于物体的质量和合外力，与物体的速度没有关系。 点点通(二)　瞬时性问题 1．两类模型 (1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力，剪断(或脱离)后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间。 (2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体，特点是形变量大，其形变恢复需要较长时间，在瞬时性问题中，认为弹力保持不变。 2．解题思路 [小题练通] 1.如图所示，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细线连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态。现将A上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B