二、牛顿第二定律基本应用专题通过本专题训练,着重掌握已知受力情况求运动情况和已知运动情况求受力情况这两类题型的处理方法1.由牛顿第二定律F合=ma知,物体所受的合力决定了加速度的大小和方向.分析物体的运动性质应紧紧抓住物体所受的合力.由合力推知加速度,再有加速度与速度的方向关系来确定物体的运动性质.2.已知受力情况求运动情况和已知运动情况求受力情况这两类题型的解题关键是用F合=ma求a或用运动学公式求a.3.分析物体的运动过程应注意找出转折点,分段分析.例题1如右图,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度、合外力的变化情况是怎样的
(按论述题要求解答)分析和解答速度变大或变小取决于速度方向与加速度方向的关系(当a与v同向时,v变大,当a与v反向时,v变小),而加速度由合力决,定,此题要分析v,a的大小变化,必须先分析小球受到的合力的变化.小球接触弹簧时受两个力作用:向下的重力和向上的弹力(其中重力为恒力).在接触的头一阶段,重力大于弹力,小球合力向下,且不断变小(F合=mg-kx,而x增大),因而加速度减少(a=F合/m),由于a与v同向,因此速度继续变大.当弹力增大到大小等于重力时,合外力为零,加速度为零,速度达到最大.之后,小球由于惯性仍向下运动,但弹力大于重力,合力向上且逐渐变大(F合=kx-mg)因而加速度向上且变大,因此速度减小至零.(注意:小球不会静止在最低点,将被弹簧上推向上运动,请同学们自己分析以后的运动情况).综上分析得:小球向下压弹簧过程,F合方向先向下后向上,大小先变小后变大;a方向先向下后向上,大小先变小后变大;v方向向下,大小先变大后变小.(向上推的过程也是先加速后减速).总结与提高:在分析物体某一运动过程时,要养成一个科学分析习惯,即:这一过程可否划分为两个或两个以上的不同小过程,