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牛顿第二定律应用的典型问题 牛顿第二定律应用的典型问题 1. 力和运动的关系 1. 力和运动的关系 例 1. 如图 1 所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自 例 1. 如图 1 所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自 由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确 由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确 的是（ ） 的是（ ） A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 A. 小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 B. 从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 C. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 例 2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面 例 2. 一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面 成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向 成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向 的描述中正确的是（ ） 的描述中正确的是（ ） A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气 故正确答案选 C。 故正确答案选 C。 2. 力和加速度的瞬时对应关系 2. 力和加速度的瞬时对应关系 （1）物体运动的加速度 a 与其所受的合外力 F 有瞬时对应关系。每一瞬时的加速度只取决于这一 （1）物体运动的加速度 a 与其所受的合外力 F 有瞬时对应关系。每一瞬时的加速度只取决于这一 瞬时的合外力，而与这一瞬时之间或瞬时之后的力无关。若合外力变为零，加速度也立即变为零 （加速 瞬时的合外力，而与这一瞬时之间或瞬时之后的力无关。若合外力变为零，加速度也立即变为零 （加速 度可以突变）。这就是牛顿第二定律的瞬时性。 度可以突变）。这就是牛顿第二定律的瞬时性。 （2）中学物理中的“绳”和“线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性： （2）中学物理中的“绳”和“线”，一般都是理想化模型，具有如下几个特性： ①轻，即绳 （或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一根绳 （或线）的两端及其中间 ①轻，即绳 （或线）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一根绳 （或线）的两端及其中间 各点的张力大小相等。 各点的张力大小相等。 ②软，即绳 （或线）只能受拉力，不能承受压力 （因绳能弯曲）。由此特点可知，绳与其他物体相 ②软，即绳 （或线）只能受拉力，不能承受压力 （因绳能弯曲）。由此特点可知，绳与其他物体相 互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 互作用力的方向是沿着绳子且背离受力物体的方向。 ③不可伸长：即无论绳子所受拉力多大，绳子的长度不变。由此特点知，绳子中的张力可以突变。 ③不可伸长：即无论绳子所受拉力多大，绳子的长度不变。由此特点知，绳子中的张力可以突变。 （3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性： （3）中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”，也是理想化模型，具有如下几个特性： ①轻：即弹簧 （或橡皮绳）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各 ①轻：即弹簧 （或橡皮绳）的质量和重力均可视为零。由此特点可知，同一弹簧的两端及其中间各 点的弹力大小相等。 点的弹力大小相等。 ②弹簧既能受拉力，也能受压力 （沿弹簧的轴线）；橡皮绳只能受拉力，不能承受压力 （因橡皮绳 ②弹簧既能受拉力，也