2018版 人教版 必修一 第四章 牛顿运动定律 3 牛顿第二定律
2018版 人教版 必修一 第四章 牛顿运动定律  3 牛顿第二定律第3页

力方向与速度方向同向时,物体做加速运动,反向时物体做减速运动.

3.两个加速度公式的区别

a=是加速度的定义式,是比值定义法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均无关;a=是加速度的决定式,加速度由其受到的合外力和质量决定.

二、牛顿第二定律的简单应用

1.解题步骤

(1)确定研究对象.

(2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动的示意图.

(3)求合力F或加速度a.

(4)根据F=ma列方程求解.

2.解题方法

(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合外力,加速度的方向即是物体所受合外力的方向.

(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.

①建立坐标系时,通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度),将物体所受的力正交分解后,列出方程Fx=ma,Fy=0.

②特殊情况下,若物体的受力都在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上,正交分解加速度a.根据牛顿第二定律列方程求解.

例3 如图1所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg.(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)

图1

(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;

(2)求悬线对小球的拉力大小.

答案 (1)7.5 m/s2,方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动或水平向左做匀减速直线运动

(2)12.5 N

解析 解法一(矢量合成法)

(1)小球和车厢相对静止,它们的加速度相同.以小球为研究对象,对小球进行受力分析如图所示,小球所受合力为F合=mgtan 37°.