2025高考物理專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)：牛頓第二定律（含答案）

2025高考物理專(zhuān)項(xiàng)復(fù)習(xí)第四章3.牛頓第二定律含答案3.牛頓第二

定律

【課程標(biāo)準(zhǔn)】

1.理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律。

2.能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問(wèn)題。

情境引入

賽車(chē)質(zhì)量小、動(dòng)力大，容易在短時(shí)間內(nèi)獲得較大的速度，也就是說(shuō)，賽車(chē)的加速度大。

物體的加速度。與它所受的作用力F以及自身的質(zhì)量m之間存在什么樣的定量

關(guān)系呢？

必備知識(shí)?認(rèn)知導(dǎo)學(xué)

一、牛頓第二定律

1.內(nèi)容:物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度

的方向跟作用力的方向蛔。

2.表達(dá)式

⑴比例式形式或F-mao

(2)等式形式:尸=皿，式中k是比例系數(shù)，尸是物體所受的合力。

--一，各物理量單位未知時(shí)

二、力的單位

l.F^kma中k的數(shù)值取決于F、m、a的單位的選取。當(dāng);1時(shí),質(zhì)量為1kg的物

體在某力的作用下獲得1m/s2的加速度，則這個(gè)力F=ma=\kwm/sz,力下的單位

就是千克米每二次方秒才巴它稱(chēng)作“牛頓”，用符號(hào)N表示。

2.在質(zhì)量的單位取千克(kg),加速度的單位取米每二次方秒(m/s2),力的單位取牛頓

(N)時(shí)，牛頓第二定律可以表述為:F=mao

三、牛頓第二定律的理解

(1)牛頓第二定律是一個(gè)瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度和力是同時(shí)之生、同時(shí)變化、同

時(shí)消失。

⑵任何情況下，加速度的方向總與合外力的方向相同，加速度的大小與物體受到

的合外力成正比，與質(zhì)量成反比。

探索求真

神舟十七號(hào)載人飛船于北京時(shí)間2023年10月26日11時(shí)14分成功發(fā)射。關(guān)于

火箭點(diǎn)火升空的速度和加速度關(guān)系:火箭速度增大，加速度一定在增大嗎？

提示:速度和加速度沒(méi)有必然的聯(lián)系，當(dāng)速度增大時(shí),速度和加速度的方向必然一

致,但加速度可以減小。因此火箭豎直向上升空過(guò)程中若速度增大，加速度方向一

定向上，但加速度不一定增大。

明辨是非

L牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零時(shí)的特例。(x)

提示:兩個(gè)定律是各自獨(dú)立的。

2.牛頓第二定律說(shuō)明，加速度的方向與合外力的方向一致。N)

3.我們用較小的力推一個(gè)很重的箱子，箱子不動(dòng)，可見(jiàn)牛頓第二定律不適用于較小

的力。(x)

提示:牛頓第二定律適用于宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體。

4.牛頓第二定律表達(dá)式中的比例系數(shù)，在國(guó)際單位制中才能等于10(4)

5.牛頓第二定律只適用于慣性參考系和宏觀、低速運(yùn)動(dòng)的物體，慣性參考系是指

相對(duì)于地面靜止或勻速的參考系。N)

關(guān)鍵能力?探究導(dǎo)思

學(xué)習(xí)任務(wù)一牛頓第二定律的性質(zhì)

探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)

螞蟻的困惑:從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可

是螞蟻無(wú)論怎樣用力都推不動(dòng)一塊放在水平地面上的磚頭。

請(qǐng)思考:牛頓第二定律是否錯(cuò)了?請(qǐng)你解釋一下？

提示:牛頓第二定律沒(méi)錯(cuò)，牛頓第二定律中的力指合外力。

解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括

牛頓第二定律的基本性質(zhì)

只要物體所受合力不為0(無(wú)論合力多么小),物體就能獲得加速度，即力

因生

是產(chǎn)生加速度的原因

物體加速度的方向與物體所受合力的方向總是相同的,加速度的方向

矢量性

由合力的方向決定

物體的加速度與物體所受合力總是同時(shí)存在、同時(shí)變化、同時(shí)消失的,

瞬時(shí)性

所以牛頓第二定律反映的是力的瞬時(shí)作用效果

同體性F、m、。三者對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體

作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，且遵循牛頓第二

獨(dú)立性定律，物體的實(shí)際加速度為每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和。分力和加速

度在各個(gè)分力方向上的分量也遵循牛頓第二定律，即K=加心工=加的

牛頓第二定律必須是對(duì)相對(duì)地面靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而

相對(duì)性

言的，對(duì)相對(duì)地面加速運(yùn)動(dòng)的參考系不適用

統(tǒng)一性為使仁11、祖、。三者必須統(tǒng)一使用國(guó)際單位制中的單位

局限性牛頓第二定律只能解決慣性參考系中宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

起錨——典題突破學(xué)以致用

【典例1］（多選）下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma及其變形公式的理解，正確

的是（）

A.由F=ma可知,物體所受的合外力與物體的質(zhì)量和加速度成正比

B.由加上可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比

a

C.由可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比

m

D.由可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受到的合外力而求得

a

【解析】選c、Do牛頓第二定律的表達(dá)式尸=神。表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)

系，即已知兩個(gè)量,可求第三個(gè)量，作用在物體上的合外力，可由物體的質(zhì)量和加速

度計(jì)算，并不由它們決定，故A錯(cuò)誤;質(zhì)量是物體本身的屬性，由物體本身決定，與物

體是否受力無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤;由牛頓第二定律可知，加速度與合外力成正比,與質(zhì)量

成反比，利可由其他兩個(gè)量求得，故C、D正確。

［思維升華］牛頓第二定律的三個(gè)誤區(qū)

⑴誤區(qū)一：認(rèn)為先有力,后有加速度。

物體的加速度和合外力是同時(shí)產(chǎn)生的，不分先后，但有因果性，力是產(chǎn)生加速度的

原因，沒(méi)有力就沒(méi)有加速度。

⑵誤區(qū)二:認(rèn)為質(zhì)量與力成正比，與加速度成反比。

不能根據(jù)機(jī)上得出加0c尺機(jī)OcL的結(jié)論，物體的質(zhì)量是由自身決定的，與物體所

aam

受的合外力和運(yùn)動(dòng)的加速度無(wú)關(guān)。

⑶誤區(qū)三:認(rèn)為作用力與質(zhì)量和加速度都成正比。

不能由F-ma得出尸0c機(jī)、F8a的結(jié)論，物體所受合外力的大小是由物體的受力

情況決定的，與物體的質(zhì)量和加速度無(wú)關(guān)。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】(2024.太原高一檢測(cè))我國(guó)自主研制的水陸兩棲飛機(jī)“鯉龍”AG600

已試飛成功。當(dāng)“鯉龍”AG600在水面上沿直線方向加速滑行時(shí),其受到的合力

()

A.大小為零

B.方向豎直向上

C.方向與滑行方向相同

D.方向沿滑行方向斜向上

【解析】選Co當(dāng)物體做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度與速度在同一條直線上且方向

相同;當(dāng)物體做減速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度與速度在同一條直線上且方向相反。從而

得出“鯉龍”AG600在水面上沿直線方向加速滑行時(shí)加速度方向與滑行方向相同。

根據(jù)牛頓第一定律可知，加速度方向與合力方向相同，所以“魚(yú)昆龍"AG600在水面

上沿直線方向加速滑行時(shí)合力方向與滑行方向相同，故選Co

學(xué)習(xí)任務(wù)二牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用

探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)

如圖所示，滑翔傘是一批熱爰跳傘、滑翔翼的飛行人員發(fā)明的一種飛行器?，F(xiàn)有

一滑翔傘沿直線朝斜向下方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。請(qǐng)思考：

⑴滑翔傘和飛行人員受到幾個(gè)力的作用?

(2)請(qǐng)畫(huà)出滑翔傘和飛行人員的受力圖。

提示:(1)2個(gè);

⑵。

解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括

1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟

2.解題方法

⑴矢量合成法:若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，常用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合

外力，加速度的方向即是物體所受合外力的方向。

⑵正交分解法:當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí),常用正交分解法求物體的合外力。

①建立坐標(biāo)系時(shí)，通常選取加速度的方向作為某一坐標(biāo)軸（如X軸）的正方向（也就

是不分解加速度），將物體所受的力正交分解后，列出方程片=冽。冏=0。

②特殊情況下，若物體的受力都在兩個(gè)互相垂直的方向上,也可將坐標(biāo)軸建立在

力的方向上，正交分解加速度根據(jù)牛頓第二定律;gZD列方程求解。

—TllCLy

提醒:在建立直角坐標(biāo)系時(shí)，不管選取哪個(gè)方向?yàn)椋ポS正方向，最后得到的結(jié)果都

應(yīng)該是一樣的，但在選取坐標(biāo)軸時(shí)，應(yīng)以解題方便為原則。

起錨——典題突破學(xué)以致用

角度1構(gòu)建模型，分析受力

【典例2］（2024.寧波高一檢測(cè)）趣味比賽“毛毛蟲(chóng)競(jìng)速”鍛煉體能的同時(shí)，也考驗(yàn)班

級(jí)的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力。某班級(jí)四位同學(xué)在比賽中齊心協(xié)力，默契配合,發(fā)令后瞬間加

2

速出發(fā)，加速度大小約為5.0m/se已知“毛毛蟲(chóng)”道具質(zhì)量為10kg,重力加速度g

2

的大小取10m/se則在發(fā)令后瞬間平均每位同學(xué)對(duì)道具的作用力約為（）

A.10NB.25NC.28ND.100N

［思維導(dǎo)引］

程序內(nèi)容

研究對(duì)象“毛毛蟲(chóng)”道具

轉(zhuǎn)化情境“毛毛蟲(chóng)”道具做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

選擇規(guī)律F合=ma

【解析】選Co設(shè)平均每位同學(xué)對(duì)道具的作用力為尸，對(duì)“毛毛蟲(chóng)”道具受力分析,

該道具受到重力和四位同學(xué)的作用力，如圖

由幾何關(guān)系和牛頓第二定律得0?g）2+（神a）2=（4F）2,解得尸合B28N,故選Co

角度2牛頓第二定律的瞬時(shí)性

【典例3］（多選）（2024.天津和平區(qū)高一檢測(cè)）如圖在動(dòng)摩擦因數(shù)〃=0.2的水平面

上有一個(gè)質(zhì)量機(jī)=1kg小球，小球與水平輕彈簧及與豎直方向成。=45。的不可伸長(zhǎng)

的輕繩一端相連，此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對(duì)小球的彈力恰好為零。在剪

斷輕繩瞬間（g=10m/s2）,最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.小球受力個(gè)數(shù)改變

B.小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a=8m/s2

C.小球?qū)⑾蜃筮\(yùn)動(dòng)，且a=10m/s2

D.若剪斷的是彈簧，則剪斷瞬間小球加速度的大小a=10m/s2

【解析】選A、Bo在剪斷輕繩前，小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，且水平面對(duì)小球的彈力恰

好為零;則小球受重力、繩子的拉力以及彈簧的彈力三個(gè)力處于平衡，根據(jù)共點(diǎn)力

平衡得知彈簧的彈力為尸=/跖tan45o=10N,剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力仍然為10

N,小球此時(shí)受重力、彈簧的彈力、水平面的支持力和摩擦力四個(gè)力作用,小球的

受力個(gè)數(shù)增大，故A正確;剪斷輕繩的瞬間，彈簧的彈力不變，小球受四個(gè)力作用，由

F

牛頓第二定律得尸-〃加g=7"G,解得a^-^3=W-O.2X1X1O向$2=8m/s2,加速度方向向

左,小球向左運(yùn)動(dòng)，故B正確,C錯(cuò)誤;若剪斷的是彈簧，則在剪斷的瞬間，輕繩對(duì)小球

的拉力瞬間為零此時(shí)小球所受的合力為0,則小球的加速度為0,故D錯(cuò)誤。

［思維升華］（1）彈簧彈力發(fā)生宏觀形變，形變變化需要一個(gè)過(guò)程，彈簧彈力不能突

變；

⑵繩的拉力發(fā)生微觀形變，形變變化不需要過(guò)程,繩的拉力可以突變。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

1.（2024.南京高一檢測(cè)）某同學(xué)為研究南通地鐵一號(hào)線的運(yùn)動(dòng)情況，他用細(xì)線將一

支圓珠筆懸掛在地鐵的豎直扶手上，地鐵啟動(dòng)時(shí)用手機(jī)拍攝了如圖所示的照片,

拍攝方向跟地鐵前進(jìn)方向垂直，則估測(cè)地鐵啟動(dòng)的加速度為（）

A.0.05gB.0.15g

C.0.25gD.0.35g

【解析】選Bo從圖片可以估算出，圓珠筆偏離平衡位置的距離與懸掛點(diǎn)到圓珠

筆的豎直高度的比值接近1：6.5，設(shè)偏轉(zhuǎn)角為仇則tan0=2。對(duì)圓珠筆進(jìn)行受力分

6.5

析可知Tcose=w2g,Tsin0=/wa,聯(lián)立解得?=0.15g,故選Bo

2.（多選）如圖所示，小球與輕彈簧、水平細(xì)繩相連，輕彈簧、細(xì)繩的另一端分別固定

于尸、。兩點(diǎn)。小球靜止時(shí)，輕彈簧與豎直方向的夾角為。。小球的質(zhì)量為九重

力加速度大小為g,下列說(shuō)法正確的是（）

p

w

濟(jì)

I

U

Q

A.小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，彈簧彈力大小為機(jī)geos。

B.小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，細(xì)繩中彈力大小為機(jī)gtan。

C.僅剪斷細(xì)繩的瞬間,小球的加速度大小為gtan。

D.僅剪斷細(xì)繩的瞬間，小球的加速度方向水平向左

【解析】選B、C、D。小球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，對(duì)小球受力分析，根據(jù)平衡條件下彈

cose=/?g，/彈sin9=尸繩，解得彈簧彈力大小尸彈細(xì)繩中彈力大小為尸^Hzgtan仇

故A錯(cuò)誤,B正確;剪斷細(xì)繩瞬間，輕彈簧拉力不改變，則小球受的合外力與尸繩等大

反向，根據(jù)牛頓第二定律可得F合=祀81211。=冽0,即a=gtan。,方向水平向左，故C、D

正確。

【補(bǔ)償訓(xùn)練】

1.（2024.合肥高一檢測(cè)）如圖所示,質(zhì)量為m的手機(jī)靜置在支架斜面上，斜面與水平

面的夾角為仇手機(jī)與接觸面的動(dòng)摩擦因數(shù)為〃，重力加速度為g。下列說(shuō)法正確的

是（）

II

A.手持支架向上勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，手機(jī)受到的支持力

與靜止時(shí)受到的支持力相等

B.支架斜面對(duì)手機(jī)的摩擦力大小為〃加geosa方向沿斜面向上

C.手持支架向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，手機(jī)可能不受支

持力

D.手持支架向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，手機(jī)可能不受摩

擦力

【解析】選Do手持支架向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，手

機(jī)有向上的加速度,處于超重狀態(tài)，手機(jī)受到的支持力比靜止時(shí)受到的支持力大,

故A錯(cuò)誤;支架斜面對(duì)手機(jī)的摩擦力為靜摩擦力，大小為戶7叫sina故B錯(cuò)誤;手持

支架向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，加速度水平向左，根據(jù)

摩擦力產(chǎn)生的條件可知，摩擦力的水平分力與支持力的水平分力之差提供加速度,

手機(jī)一定受到支持力作用，故C錯(cuò)誤;手持支架向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)且手機(jī)與

支架間無(wú)相對(duì)滑動(dòng)，加速度水平向右,當(dāng)支持力的水平分力恰好提供加速度所需

的力,則沒(méi)有摩擦力，故D正確。

2.（多選）（2024.深圳高一檢測(cè)）如圖所示，在質(zhì)量為M的廂式電梯的地板上固定一

輕質(zhì)彈簧，彈簧的上端拴接一質(zhì)量為mA的物體A,質(zhì)量為mB的物體B放置在物體

A上，整個(gè)裝置隨電梯一起勻速下降，彈簧保持豎直,重力加速度為g。某時(shí)刻懸掛

電梯的鋼索突然斷裂，在鋼索斷裂的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（）

__I_W__

A.物體4的加速度大小為0

B.物體5的加速度大小為g

c廂式電梯的加速度大小為小+曹+M）g

D.物體B對(duì)物體A的壓力為0

【解析】選A、Ce根據(jù)題意可知鋼索斷裂的瞬間，彈簧的彈力不變，所以A、B

的受力情況不變，加速度均為0,物體5對(duì)物體A的壓力等于自身重力，對(duì)廂式電梯

分析,由牛頓第二定律有即+如解得斫(加+管+M)g,故A、c正確,B、D

錯(cuò)誤。

學(xué)習(xí)任務(wù)三求解物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況

探錨——情境創(chuàng)設(shè)啟發(fā)設(shè)問(wèn)

“忘卻玉弓相笑倦，攢花日夕未曾歸”描述了我國(guó)一種傳統(tǒng)民俗體育活動(dòng)——建球

運(yùn)動(dòng),經(jīng)驗(yàn)豐富的盜球爰好者可以通過(guò)豎直上拋建球來(lái)檢驗(yàn)其質(zhì)量的好壞?，F(xiàn)使

一建球豎直向上直線飛行，已知建球所受的空氣阻力大小與建球的速率成正比,

試分析：

⑴建球在上升過(guò)程中,所受阻力如何變化?加速度如何變化？

⑵建球在下降過(guò)程中，所受阻力如何變化?加速度如何變化？

提示：(1)上升:阻力減小,加速度減小。

⑵下降:阻力增大,加速度減小。

解錨——要點(diǎn)歸納規(guī)律概括

求解物體受力和運(yùn)動(dòng)情況問(wèn)題的步驟

(D明確研究對(duì)象；

(2)分析研究對(duì)象的受力情況；

(3)考慮研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)變化情況，即有無(wú)加速度；

(4)規(guī)定正方向或建立坐標(biāo)系,列方程求解。

起錨——典題突破學(xué)以致用

【典例4】（多選）（2024.呼和浩特高一檢測(cè)）質(zhì)量為0.5kg的智能玩具車(chē)在水平面

上由靜止做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，第1s內(nèi)通過(guò)的位移是0.4米，則正確的結(jié)論有（）

A.第1s末的速度為0.4m/s

B.智能玩具車(chē)的加速度為0.8m/s2

C.第2s內(nèi)通過(guò)位移為1.2m

D.智能玩具車(chē)的牽引力是0.4N

【解析】選B、Co根據(jù)產(chǎn)評(píng)，可得智能玩具車(chē)的加速度為。=0.8m/sz,故B正確;

第1s末的速度為廣。占0.8m/s,故A錯(cuò)誤;第2s內(nèi)通過(guò)的位移為

X2=（|x0.8x22-jxO.8xI2）m-1.2m,故C正確;智能玩具車(chē)的合力F-^-ma-0AN,地面

可能有摩擦力，所以智能玩具車(chē)的牽引力可能大于0.4N,故D錯(cuò)誤。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

侈選）（2024.綿陽(yáng)高一檢測(cè)促球比賽中，某隊(duì)甲、乙隊(duì)員表演了一次精彩的直塞球

傳遞:在甲、乙相距￡時(shí)，甲將足球以15m/s的初速度沿水平地面?zhèn)鞒?，速度方?/p>

沿甲、乙連線，在球傳出的同時(shí),乙由靜止開(kāi)始沿二者連線向遠(yuǎn)離甲的方向運(yùn)動(dòng),

其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的修圖像如圖所示。當(dāng)仁3s時(shí)乙與球到達(dá)同一位置,重力加速度為

10m/s?,下列說(shuō)法正確的是（）

A.0-3s內(nèi)足球和乙相遇兩次

B.足球所受阻力大小是其重力的:

4

C.乙與足球相遇時(shí)足球的位移為75m

D.甲乙間最初距離L為16.875m

【解析】選B、Do根據(jù)題意可知，此為球追人，且0?3s內(nèi)足球的速度始終大于人

的速度，因此0~3s內(nèi)足球和乙不可能相遇兩次，故A錯(cuò)誤;設(shè)足球的質(zhì)量為北所受

阻力為工加速度大小為初由速度一時(shí)間圖像可得。尸察?m/s2=2.5mAz,由牛頓

第二定律有戶〃如斗帖故B正確;速度一時(shí)間圖像中圖線與時(shí)間軸圍成的面積表

示位移，則可得乙與足球相遇時(shí)足球的位移為％I=(15+7.5)X3X：m=33.75m,C錯(cuò)誤;

根據(jù)速度一時(shí)間圖像可得乙的位移為%2=(3-1.5+3)x7.5xjm=16.875m,乙與球之

間的位移關(guān)系為￡+%2=為,解得￡=16.875m,故D正確。

【拓展例題】考查內(nèi)容:求解物體受力和運(yùn)動(dòng)情況

【典例】(多選)(2024.遂寧高一檢測(cè))如圖⑶所示的無(wú)人機(jī)具有4個(gè)旋翼，可以通

過(guò)調(diào)整旋翼的傾斜度而產(chǎn)生不同方向的升力。某次實(shí)驗(yàn)，調(diào)整旋翼使無(wú)人機(jī)受豎

直向上的恒定升力F從地面靜止升起,到達(dá)穩(wěn)定速度過(guò)程中，其運(yùn)動(dòng)圖像如圖(b)

所示。假設(shè)無(wú)人機(jī)飛行時(shí)受到的空氣阻力與速率成正比，即戶乩方向與速度方向

相反,則下列說(shuō)法正確的是()

圖(a)

A.無(wú)人機(jī)在第1s內(nèi)的位移等于0.5m

B.無(wú)人機(jī)在第1s內(nèi)速度的變化量大于第2s內(nèi)速度的變化量

C.空氣給無(wú)人機(jī)的作用力逐漸增大

D.空氣給無(wú)人機(jī)的作用力逐漸減小

【解析】選B、Do巾圖像與橫軸圍成的面積表示位移，根據(jù)第1s內(nèi)圖線彎曲情

況可知位移Xi＞：xlxlm=0.5m,故A錯(cuò)誤;y-/圖像的斜率表示加速度，無(wú)人機(jī)在第

1s內(nèi)的加速度大于第2s內(nèi)的加速度，由Av=a加可知第1s內(nèi)速度的變化量大于

第2s內(nèi)速度的變化量，故B正確;空氣給無(wú)人機(jī)的作用力尸空為空氣對(duì)無(wú)人機(jī)的

升力和對(duì)其的阻力的合力油牛頓第二定律得F空如g=冽a,由圖像可知無(wú)人機(jī)上升

的過(guò)程中加速度逐漸減小,故空氣給無(wú)人機(jī)的作用力逐漸減小，故C錯(cuò)誤,D正確。

隨堂檢測(cè)?自我診斷

1.（牛頓第二定律的性質(zhì)）從牛頓第二定律可知（）

A.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越快，受到的合力也越大

B.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越小,受到的合外力也越小

C.物體的質(zhì)量與它受到的合外力成正比,跟它的加速度成反比

D.同一物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，受到的合外力也越大

【解析】選Ae同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越快，加速度越大，根據(jù)牛頓第二定律可

知，物體受到的合力也越大，故A正確;同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越小，加速度不一

定越小，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體受到的合外力不一定越小，故B錯(cuò)誤;物體的

質(zhì)量與物體本身有關(guān)，與受到的合外力、物體的加速度無(wú)關(guān)，故C錯(cuò)誤;同一物體

的運(yùn)動(dòng)速度越大，加速度不一定越大，根據(jù)牛頓第二定律可知，物體受到的合外力

不一定越大，故D錯(cuò)誤。

2.（牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用）如圖所示為某運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)的簡(jiǎn)化示意圖,A為

運(yùn)動(dòng)員某次下落過(guò)程的最高點(diǎn)方為運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程中剛接觸蹦床時(shí)的位置C為

運(yùn)動(dòng)員下落過(guò)程的最低點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，下列說(shuō)法正確的是（）

A.從B點(diǎn)至。點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的速度一直在減小

B.從A點(diǎn)至。點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員先做勻加速直線運(yùn)動(dòng)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)

C.從B點(diǎn)至。點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的加速度一直增大

D.從A點(diǎn)至。點(diǎn)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員在。點(diǎn)的加速度最大

【解析】選D。不計(jì)空氣阻力，從5到C運(yùn)動(dòng)員受自身重力和蹦床彈力共同作用,

有斫野二其中彈力F一直增大,當(dāng)彈力與重力等大時(shí)，加速度為零，運(yùn)動(dòng)員的速度

m

達(dá)到最大，之后加速度反向,將做減速運(yùn)動(dòng)，有斫史吆，運(yùn)動(dòng)員在。點(diǎn)時(shí)彈力最大,

m

加速度最大。故A錯(cuò)誤、D正確;從A點(diǎn)至5點(diǎn)的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)員只受重力作用

做勻加速直線運(yùn)動(dòng),根據(jù)上面選項(xiàng)分析從B點(diǎn)至。點(diǎn)過(guò)程中,加速度先減小至零后

反向增大，故B、C錯(cuò)誤。

3.(求物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況)如圖所示，一架質(zhì)量m=5.OxlO3kg的噴氣式飛

機(jī)，從靜止開(kāi)始在機(jī)場(chǎng)的跑道上滑行，經(jīng)過(guò)距離%=5.OxlO2m,達(dá)到起飛速度『60

m/s0在這個(gè)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力是飛機(jī)重量的0.02倍,g取10m/s?,求：

⑴飛機(jī)滑行時(shí)的加速度為多大；

(2)飛機(jī)滑行時(shí)受到的牽引力多大。

【解析】⑴飛機(jī)在加速過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得儼一0=2但所以。=，3.6m/s2

(2)由牛頓第二定律得尸-0.02/wg=/〃a,所以F-0,Q2mg+ma-1.9x104N

答案:(1)3.6m/s?(2)1.9X104N

2.實(shí)驗(yàn):探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系

必備知識(shí)?實(shí)驗(yàn)認(rèn)知

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

⑴探究加速度與力—質(zhì)量之間的定量關(guān)系。

①探究加速度與力的關(guān)系；

②探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

⑵學(xué)會(huì)用控制變量的方法，探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。

二、實(shí)驗(yàn)器材

帶定滑輪的木板、墊木、小車(chē)、細(xì)繩、天平、磋碼、槽碼、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、

交流電源、刻度尺。

三、實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)

1.本實(shí)驗(yàn)采用的科學(xué)方法:控制變量法。

2.實(shí)驗(yàn)原理:實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示

嚶

墊木

由一端有小車(chē)打點(diǎn)

槽碼定滑輪計(jì)時(shí)器

的長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)臺(tái)

將小車(chē)置于水平木板上，通過(guò)滑輪與槽碼相連。

⑴探究加速度與力的關(guān)系:保持小車(chē)質(zhì)量不變，通過(guò)改變槽碼的個(gè)數(shù)改變小車(chē)所

受的拉力。測(cè)得不同拉力下小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度，找出二者之間的定量關(guān)系。

⑵探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系:保持小車(chē)所受的拉力不變，通過(guò)在小車(chē)上增減磋碼

的數(shù)量來(lái)改變小車(chē)的質(zhì)量。測(cè)得不同質(zhì)量的小車(chē)在這個(gè)拉力下運(yùn)動(dòng)的加速度，找

出加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

關(guān)鍵能力?實(shí)驗(yàn)探究

1.需要測(cè)量的物理量

量。

平測(cè)

I用天

需

線

速直

勻加

零的

度為

初速

?對(duì)于

要川速度

時(shí)間

移X和

出位

測(cè)量

可以

運(yùn)動(dòng)，

測(cè).

度。

加速

算出

=乎

后由a

量/,然

的

帶，由

出紙

器打

計(jì)時(shí)

打點(diǎn)

物利用

理

度。

加速

量來(lái)計(jì)算

的

掛槽碼

，用懸

所示

如圖

時(shí)器

打點(diǎn)計(jì)

把

力，

供拉

車(chē)提

為小

方法

小車(chē)

重力

高，當(dāng)

端墊

的一

木板

力

與阻

分力

下的

板向

沿木

擦1國(guó)

的摩

受到

小車(chē)

時(shí)，

平衡