物理:10-11学年同步学案(人教必修1):第4章 第3节 牛顿第二定律
物理:10-11学年同步学案(人教必修1):第4章 第3节 牛顿第二定律第2页

  力、加速度和速度的关系

  1.物体所受合力的方向决定其加速度的方向,合外力与加速度的大小关系是F=ma,只要有合力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零,加速度才能为零.一般情况下,合力与速度无必然的联系,只有速度变化才与合力有必然的联系.

  2.合力与速度同向时,物体加速,反之减速.

  加速度→加速度→速度变化(运动状态变化).

  物体所受到的合外力决定了物体当时加速度的大小,而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小.加速度大小与速度大小无必然的联系.

  4.区别加速度的定义式与决定式

  定义式:a=,即加速度定义为速度变化量与所用时间的比值,而a=F/m则揭示了加速度决定于物体所受的合外力与物体的质量.  

  

  .一、力和运动的关系

  例1 下列关于力和运动关系的几种说法,正确的是(  )

  A.物体所受合力的方向,就是物体运动的方向

  B.物体所受合力不为零时,其速度不可能为零

  C.物体所受合力不为零,则其加速度一定不为零

  D.物体所受合力变小时,物体一定作减速运动

  解析 由牛顿第二定律F=ma可知,物体所受合力的方向与加速度的方向是一致的,但不能说就是物体的运动方向,可以与物体的运动方向相同(匀加速直线运动),也可以与物体的运动方向相反(匀减速直线运动),还可以和物体的运动方向不在一条直线上(曲线运动),故A错.物体所受的合力不为零时,其加速度一定不为零,但其速度可能为零,如竖直上抛运动中,加速度大小为g,物体受重力作用,但最高点处速度为零,故B错,C正确.当物体所受的合力变小时,其加速度也变小.但如果此时合力的方向仍与物体的运动方向相同,物体作加速度运动,具体说是作加速度逐渐减小的加速运动,故D错.综上所析,选项C正确.

  答案 C

  讨论力和运动关系的问题,注意牢记加速度与力有对应关系(矢量性、瞬时性、同体性、独立性等),力与运动的快慢没有直接联系.

  二、牛顿第二定律的应用

  

  图4-3-1

  例2 质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩因数为μ,如图4-3-1所示,求:

  (1)木块向上滑动的加速度;

  (2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,下滑时的加速度多大?

  

  解析 (1)以木块为研究对象,在上滑时受力如图右所示.根据题意,加速度方向沿斜面向下.将各力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.

由牛顿第二定律有