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衔接必刷题物理
2.某实验小组用如图所示的实验装置来“探究加速
运动的速度大小为
m/s,小车从O到F
度与力、质量的关系”。
运动的加速度大小为
m/s2。(结果均
接电湖
纸带
保留三位有效数字)
3行i月：D
(4)如果实验中长木板的右端垫得过高，木板倾
角过大，用α表示小车的加速度，F表示细线作
用于小车的拉力，他绘出的：F关系图像可能是
(1)实验中某同学将长木板右端适当垫高，其目
的是
(2)实验中若使用电火花计时器，则所接电源为
A,电压约为8V的直流电
B.电压约为8V的交流电
C.电压为220V的交流电
(3)实验中得到图示的一条纸带，图中O、A、B、
C、D、E、F为计数点，相邻计数点间的时间间隔
为0.1s,已知A、B、C、D、E、F各点到O点的距
离分别是4.01cm、10.00cm、18.01cm、28.02cm
40.00cm、53.99cm,则计时器在打E点时，小车
第24讲
牛顿第二定律
知识清单
ZHISHIQINGDAN
高中物理新知学习」
初高中物理衔接点」
一、牛顿第二定律的表达式
一、对牛顿第二定律的理解
1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正
l.对表达式F=ma的理解
(1)F的含义
比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力
①F是合力时，加速度a指的是合加速度，即物
的方向相同。
体的加速度。
2.表达式F=kma,其中力F指的是物体所受的
②F是某个分力时，加速度a是该分力产生的加
合力。
速度。
二、力的单位
(2)单位统一：表达式中F、m、a三个物理量的单
1.力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N。
位必须都用国际制单位。
2.“牛顿”的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2
2.牛顿第二定律的四个性质
(1)因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所
的加速度的力叫作1N,即1N=1kg·m/s2。
受的合力不为0，物体就具有加速度。
3.在质量的单位取kg,加速度的单位取m/s2,力的
(2)矢量性：F=ma是一个矢量式。物体的加速
单位取N时，F=kma中的k=1,此时牛顿第二
度方向由它所受的合力方向决定，且总与合力的
定律可表示为F=ma。
方向相同。
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第二部分初高中物理知识衔接
(3)瞬时性：加速度与合力是瞬时对应关系，同时
2.应用牛顿第二定律解题的方法
产生，同时变化，同时消失。
(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平
行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力
(4)独立性：作用在物体上的每一个力都产生加
的方向即加速度的方向。
速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正
二、应用牛顿第二定律解题的解题步骤和解题
交分解法求物体所受的合力。
①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作
方法
为某一坐标轴的正方向（也就是不分解加速度），
1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤
将物体所受的力正交分解后，列出方程Fx=
(1)确定研究对象。
ma,Fy=0(或Fx=0,Fy=ma)。
②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直
(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分
的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正
析图，明确运动性质和运动过程。
交分解加速度a。根据牛顿第二定律
(3)求出合力或加速度。
∫F:=mar列方程求解。
(4)根据牛顿第二定律列方程求解。
F=may
经典例题
JINGDIANLITI
【典例1】（多选）下列对牛顿第二定律的表达式F
(1)车厢运动的加速度大小；
=ma及其变形公式的理解，正确的是
()
(2)细线对笔的拉力大小。
A.由F=ma可知，物体所受的合外力与物体的
【答案】(1)7.5m/s2(2)1.25N
质量和加速度成正比
【解析】方法一合成法
B.由m=F可知，物体的质量与其所受的合外力
(1)由于车厢沿水平方向运动，笔与车
a
厢的加速度相同，所以笔有水平方向
成正比，与其运动的加速度成反比
的加速度，所受合力F沿水平方向，选
C,由a-F可知，物体的加速度与其所受的合外
笔为研究对象，受力分析如图所示。
力成正比，与其质量成反比
由几何关系可得，F=ngtan0
D.由m=可知，物体的质量可以通过测量它的
笔的加速度大小a=E=gtam0=不.5m/s,
加速度和它所受到的合外力而求得
即车厢运动的加速度大小为7.5m/s2。
【答案】CD
(2)细线对笔的拉力大小为：F=。125N.
【解析】牛顿第二定律的表达式F=ma表明了
方法二正交分解法
各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求
(1)(2)以水平向右为x轴正方向，竖直向上为y
第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的
轴正方向建立直角坐标系，并将细线对笔的拉力
质量和加速度计算，并不由它们决定，A错误；质
FT正交分解，如图所示。
量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体
是否受力无关，B错误；由牛顿第二定律知加速
度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比，
m可由其他两量求得，C、D正确。
【典例2】某人为了测量高
铁启动过程的加速度，将一
支笔（可视为质点）用细线
系于高铁车厢内的顶壁上，高铁启动过程中，发
则沿水平方向有Frsin0=ma
现系笔的细线偏离竖直线的夹角为=37°，此时
竖直方向有Frcos0=mg
笔和车厢相对静止，如图所示，设笔的质量为0.1
联立解得a=7.5m/s2,Fr=1.25N
kg(取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)。
即车厢运动的加速度大小为7.5m/s2,细线对笔
求：
的拉力大小为1.25N。
61参考答案
5.答案：BD
大，A、B始终处于相对静止状态，B错误，D正确；当拉力
解析：轰炸机经过静止在地面上的目标正上方时投下炸
F=16N时，对整体由牛顿第二定律可得F=(mA十mB)
弹，由于惯性，炸弹具有与飞机相同的水平逸度，所以炸
弹不能击中目标，故A错误；地球由西向东自转，我们向
a,解得a=
mA十mB6十2m/s2=2m/s3,则有B受到
16
上跳起来以后，由于惯性，仍有与地面相同的速度，所以
A的摩据力等于Fr=mBa'=2X2N=4N,C错误。
还落在原地而不落到原地的西边，故B正确：惯性由质量
2.答案：D
决定，系好安全带，人的质量不变，惯性不变，系上安全带
后，人虽然因惯性向前运动，但受安全带的约束，增加了
解析：若雪花只受重力，有=弓g2,解得1=28，实际上。
安全系数，可以减小惯性带来的危害，故C错误：被抛出
雪花下落过程中受到的空气阻力较大，所以其下落时间
的小球，尽管速度的大小和方向都玫变了，但小球的质量
应大于2s,故D正确。
不变，惯性不变，故D正确。
3.答案：B
第23讲实验：探究加速度
解析：依题意，物体合力为F=V√8十62N=10N,根据牛
与力、质量的关系
顿第二定律，可得a=E
=5m/s2,故B正确
达标训练
1.答案：(1)②减小均匀
4.答案：AC
(2)没有满足小车质量远大于所挂砝码的质量
解析：由图像中图线与时间轴所包国的面积表示位
(3)0.3751.50
移，故火突位置距离消防地面的距离为x=612X10m
解析：(1)由图乙可知，点与点之间的距离越来越大，可知
小车做加速运动，说明木板的倾角太大，所以应减小木板
=90m,故C正确：无人机整个上升过程平均速度为v=
的倾角，反复调节，直到纸带上打出的点迹均匀，说明平
衡摩擦力已彻底
上=90m=7.5m/s,故A正确；加速阶段的加速度大小
128
(2)假设砝码和砝码盘的质量为，小车的质量为M,对
系统签依有mg=(m十M0a,解得a=学m,对砝码和班
a1=
△0=10
△14
m/s2=2.5m/s2,减速阶段的加速度大小
Mg=mg,可知
42
A=10
△t2
2
m/s2=5m/s2,故B错误；加速阶段时，根
码盘分析有mg一F=ma,解得F=
M十m
1+m
据牛顿第二定律F一mg=ma1,代入数据解得无人机螺
M
旋浆产生升力为F=187.5N,故D错误
加g一
F
5.答案：BC
当m《M时F≈mg,则a=M干m=M,可知a与F成正
解析：撤去挡板前，以A球为对象，根据平衡条件可得弹
比。当n>M时a=g,即随者m的不断增加，a值会不断
黄弹力为F弹=gsin日，在突然撤去挡板的瞬间，弹黄弹
逼近g,故图像变弯曲的原国是小车质量没有满足运大于
力保持不变，A球的受力保持不变，则A球的加速度大小
所挂砝码的质量。
F弹十mgs1n0
(3)物体通过1计数点的速度一2
x27.50×10-2
为零：对B球，根据牛顿第二定律可得4B=
2×0.1
m/s
2gsin0,故选BC
=0.375m/s。运动的加速度a=22=1.50X10
6.答案：(1)7.5N,水平向左(2)7.5m/s2,水平向右
T
0.12
-m/s2
解析：(1)对小球受力分析，如图所示
=1.50m/s2
由物体的平衡条件有，水平方向Fsin
2.答案：(1)平衡摩擦力(2)C(3)1.302.00(4)C
37°-F6=ma
解析：(1)将长木板右端适当垫高，可以让小车重力的分
坚直方向F.c0s37°=mg
力与摩擦力平衡，从而控制小车受到的力，使得连接小车
代入数据解得Fa=37.5N,F6=7.5N,b
绳子的拉力就等于小车受到的合外力
绳拉力水平向左。
(2)电火花打点计时器是一种能够按照相同的时间间隔，
(2)当小车的加速度向右达到最大时有
在纸带上连续打点的仪器，它使用交流电源，由学生电源
F.sin37°=iam
F.c0s37°=g
mg
供电，工作电压为220V,故C正确，A、B错误
(3)由于匀变速直线运动中某一段的平均途度等于这一
联立解得am=7.5m/s2
段中间时刻的瞬时速度，又由于打点计时器打出的纸带
方向水平向右。
中每两点间的时间间隔是相同的，所以E点是DF的中
第25讲
力学单位制
间时刻，则有E=DF=
(53.99-28.02)×10-2
m/8≈
达标训练
0.2
1,30m/s。由逐差法可得小车从O到F运动的加速度大
1.答案：A
小为a=4=[(53.99-18.01)-18.01]×102
解析：普朗克常量
m/s
h=6.62607015×10-34kg·m2·s-1=6.62607015×
0.3
2.00m/s2.
10-84J·s,故A正确。
2.答案：B
(4)如果实验中长木板的右端垫得过高，木板倾角过大，
解析：根据做功公式W=FLcos0,可知功的单位为N·m,
则重力的分力大于摩擦力，即平衡摩擦过大，还为加砝
码，即蝇子拉力为零的情况，小车已经有一个较小的加速
故A错误：根据电场强度公式E=
,可知电场强度的单
度，开始做匀加速直线运动，即绘出的心F关系应为C
位为V/m,故B正确；根据磁通量公式亚=BS,可知磁通
图，故C正骑，A、B、D错误。
第24讲牛顿第二定律
量的单位为T·m己，故C错误；根据加速度公式a=
△t
达标训练
可知加速度的单位为m/s2,故D错误。
1,答案：D
3.答案：D
解析：由題意可知，由于物体B放在光滑的水平面上，因
解析：力学基本量是长度、质量、时间，故A错误：kg是基
此只要拉力F不是零，A、B将一起运动，所以当拉力0
本单位，N,m/s是导出单位，故B错误：根据牛顿第二定
F<12N时，A不会静止不动，A错误；若A、B能产生相
律衣达式可知：1N=1kg·m/s,故C错误；新闻中涉及
对滑动时，则有a=mA5=0.2×6X10
的11米、400吨和101,2秒中，米和秒是国际单位制中的
2
m/s=6m/s2,
基本单位，D正确
mB
对A、B整体，由牛顿第二定律可得产生相对滑动时最大
4,答案：ABC
拉力为F=(mA十mB)a=(6+2)X6N=48N,由此可
解析：国际单位制中七个基本单位是：米、千克、秒、安培、
知，在绳子承受的最大拉力20N范国内，无论拉力F多
开尔文、摩尔和坎德拉。本题选不属于国际单位制中的
基本单位，故A、B、C正确。
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