人教版必修一4.3《牛頓第二定律》WORD教案5

1、牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用知識(shí)要點(diǎn)：（一）牛頓第二定律：1. 動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題（1）根據(jù)物體的受力情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況?；舅悸肥牵豪门ｎD第二定律求出物體的加速度a；再利用運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式求出速度和位移等。（2）根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體的受力情況，其基本思路是：分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，選用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體的加速度；再由牛頓第二定律求出力。（3）解題中加速度的橋梁作用見圖（4）兩類問題的意義：已知物體受力情況，由牛頓定律確定其運(yùn)動(dòng)情況如航天飛行器，由發(fā)動(dòng)機(jī)決定受力情況，從而確定運(yùn)動(dòng)情況。已知物體運(yùn)動(dòng)情況，確定受力情況，如觀測到天體運(yùn)行規(guī)律，確定天體與周圍天體的作用情況，探索未知天體情況。

2、2. 應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的解題步驟（1）確定研究對象（解題時(shí)要明確地寫出來）可根據(jù)題意選某物體（題設(shè)情景中有多個(gè)物體時(shí)更應(yīng)注意），也可以選一個(gè)或幾個(gè)相關(guān)物體（存在相互作用的物體）為一個(gè)系統(tǒng)作為研究對象，所選研究對象應(yīng)是受力或運(yùn)動(dòng)情況清楚便于解題的物體。有的物體雖是涉及到的對象，但受力情況或運(yùn)動(dòng)情況不能直接求出解，通過牛頓第三定律，取相作用的物體作研究對象。（2）全面分析研究對象的受力情況，正確畫出受力示意圖，一般按力的性質(zhì)依次分析物體受力情況。根據(jù)力的平行四邊形定則或正交分解法求合力（由牛頓第二定律求出加速度）。（3）全面分析研究對象的運(yùn)動(dòng)情況，畫出過程示意圖，找出前后過程的聯(lián)系。（4）利用牛頓

3、運(yùn)動(dòng)定律求解（5）討論結(jié)果（二）力學(xué)單位制：1. 力學(xué)單位制：（1）基本物理量：反映物理學(xué)基本問題的物理量。如力學(xué)中有三個(gè)基本物理量：質(zhì)量、時(shí)間、長度。一般運(yùn)動(dòng)都是這三個(gè)基本物理量發(fā)生變化或組合發(fā)生變化。（2）基本單位：每一個(gè)物理量都可以用不同的單位表示大小，其中一種最直接簡單的叫基本單位，其它叫輔助單位。長度（L）cm、m、km。質(zhì)量（M）g、kg、t。時(shí)間（T）s、min、h。（3）導(dǎo)出單位。根據(jù)物理概念（定義）或規(guī)律確定各物理量間的關(guān)系，由此確定的單位關(guān)系組合叫導(dǎo)出單位。如壓強(qiáng)單位為，電阻單位。速度單位，單位是。（4）單位制。由基本單位和導(dǎo)出單位按一定關(guān)系構(gòu)成的系統(tǒng)叫單位制，如我國歷史上

4、曾用丈尺寸表示長度，用斤、兩表示質(zhì)量，用時(shí)、刻表示時(shí)間長短，物理歷史上曾用cm、g、s制。如速度是，力的單位是（達(dá)因）（），現(xiàn)在都統(tǒng)一為國際制（SI制）。（5）SI制：m、kg、s制，速度單位為，力的單位為（牛頓）。（6）單位制的作用，一是簡化計(jì)算：如牛頓第二定律中，若質(zhì)量單位不是kg，加速度單位不是，公式中，計(jì)算中就繁瑣，當(dāng)這些單位都是國際制基本單位時(shí)。二是可以通過單位檢驗(yàn)結(jié)果表達(dá)式反映的規(guī)律是否正確，如若推出自由落體位移公式，可以驗(yàn)證是錯(cuò)的。（三）超重與失重：1. 超重現(xiàn)象：物體對支持物的作用力大于其重力的現(xiàn)象叫超重，人對地面壓力大于重力叫超重，舉重時(shí)人對地面壓力大于人的體重不叫超重。產(chǎn)生

5、原因：物體在豎直方向有向上的加速度時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象。由牛頓第二定律第三定律不難分析出結(jié)論。2. 失重現(xiàn)象：物體對支持物的作用力小于重力的現(xiàn)象叫失重，手拉單杠對地面壓力減小不叫失重。完全失重：對支持物作用力為零。（通常是懸在空中或在空中自由下落）叫完全失重。研究超重和失重有重要意義。三. 重難點(diǎn)分析：1. 牛頓第二定律與力學(xué)單位制的聯(lián)系物理學(xué)不同于數(shù)學(xué)，物理學(xué)中的各個(gè)物理量都是有單位的。單位制也不僅僅是單位的換算，它是由基本單位和導(dǎo)出單位所組成的，即是有關(guān)基本單位、導(dǎo)出單位等一系列單位的體制，由于所采用基本量的不同，基本單位的不同，以及用來推導(dǎo)導(dǎo)出單位的定義公式的不同，存在著多種單位制。多種單位制

6、并用，給科學(xué)技術(shù)的交流和發(fā)展帶來不便。為了避免多種單位制的并存，國際上制定了一種通用適合一切計(jì)量領(lǐng)域的單位制，叫做國際單位制，國際代號(hào)為SI詳見課本附錄“圖際單位制（SI）”。國際單位制是在1960年笫十一屆國際計(jì)算大會(huì)上通過的，其后向全世界推薦使用。在國際單位制中，所有的力學(xué)量都是由長度、質(zhì)量、時(shí)間這三個(gè)基本量組成的，其他物理量都是導(dǎo)出量，共單位是導(dǎo)出單位力的單位“N”就是導(dǎo)出單位。2. 量綱檢驗(yàn)法一個(gè)物理量可由幾個(gè)基本物理量組成，它與基本物理量間的關(guān)系式為量綱式，由量綱式也就確定了這個(gè)物理量的單位。如速度的定義式為，說明了速度的量綱式為（注：量綱式均由大寫字母表示），加速度的定義式為，說明

7、了加速度的量綱式為，而對力的單位的確定，則是由牛頓笫二定律，規(guī)定1N的力使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生的加速度，也就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表式中的比例常數(shù)取1，力的量綱式為。對于以后的電學(xué)物理量，也是用相同的規(guī)定來確定其量綱式由量綱式可以確定一個(gè)表達(dá)式是否正確?！镜湫屠}分析】例1 如圖所示，放在水平面上的物體質(zhì)量為，受到一個(gè)斜向下的與水平方向成角的推力的作用，從靜止開始運(yùn)動(dòng)。已知物體與水平面間的摩擦因數(shù)為，取。（1）求物體末速度和內(nèi)發(fā)生的位移。（2）若末撤去推力，物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的總位移是多少米？解：取物體為研究對象。由于物體只能沿水平面運(yùn)動(dòng)，取水平向右為軸正向，豎直方向?yàn)檩S，物體受四個(gè)力分別是重

8、力，推力，地面的支持力，摩擦力，加速度為分解為和 把（3）（2）代入（1）解得 （2）末撤去推力，物體受力情況如圖所示 解方程組得 總位移 例2 一輛載重汽車，總質(zhì)量是，從靜止起開上一山坡，山坡的坡度為（每前進(jìn)長高）若汽車是勻加速行駛，經(jīng)后速度達(dá)到，摩擦阻力是車重的倍，求汽車上坡時(shí)牽引力多大？（?。┙猓喝∑嚍檠芯繉ο螅芰θ鐖D示把重力分解為方向，方向的分力。 由（3）得 代入（2）且 例3 物體的初速度豎直向上拋出，到最高點(diǎn)后返回到拋出點(diǎn)。設(shè)運(yùn)動(dòng)中所受空氣阻力大小不變，為重力的倍。求物體往返時(shí)間。 （a） （b）解：物體上升時(shí)受力如圖所示 下落時(shí) 【模擬試題】1. 在力學(xué)中，選定 、 、 三

9、個(gè)基本物理量的單位為基本單位，在國際單位制中，三個(gè)力學(xué)量的基本單位是 、 、 。2. 下列物理量的單位中，屬于國際制基本單位的是 。A. 毫米B. 米C. 克D. 千克E. 牛F. 焦耳3. 指出下列公式的單位，及其對應(yīng)物理量的名稱：A. ，單位是 ，物理量名稱是 。B. ，單位是 ，物理量名稱是 。C. ，單位是 ，物理量名稱是 。4. 聲音在空氣中的傳播速度v與空氣密度，壓強(qiáng)p有關(guān)，下列關(guān)于空氣中聲速的表達(dá)式中正確的是（ ）（k是無單位常數(shù)）。A. B. C. D. 5. 質(zhì)量為的木塊位于粗糙水平面上，若用大小為的力水平拉木塊，其加速度為。當(dāng)拉力方向不變，大小變?yōu)闀r(shí)木塊的加速度為，則（ ）

10、A. B. C. D. 6. 如圖所示底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為的物塊，在水平地面上，當(dāng)小車作勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧秤示數(shù)均為。當(dāng)小車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)。這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是（ ）A. B. C. D. 7. 某消防隊(duì)員從一平臺(tái)上跳下，下落后雙腳觸地，接著他用雙腿彎屈的方法緩沖，使自身重心又下降了，在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估計(jì)為（ ）A. 自身所受重力的2倍 B. 自身所受重力的5倍C. 自身所受重力的8倍 D. 自身所受重力的10倍8. 如圖所示，一根輕彈簧的一端系著一個(gè)物體，手拉彈簧的另一端，使彈簧和物體一起在光滑水平

11、面上向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)手突然停止后的短時(shí)間內(nèi)，物體可能的運(yùn)動(dòng)是（ ）A. 物體繼續(xù)向右加速運(yùn)動(dòng) B. 物體開始向右勻速運(yùn)動(dòng)C. 物體先加速后減速向右運(yùn)動(dòng) D. 物體先減速后加速向右運(yùn)動(dòng)9. 放在光滑水平面上的物體受三個(gè)水平力作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，已知垂直于。若三個(gè)力中去掉，物體產(chǎn)生的加速度大小為；若去掉，物體產(chǎn)生的加速度大小為；若去掉則物體產(chǎn)生的加速度大小為（ ）A. B. C. D. 10. 一物塊從傾角為，長為的斜面的頂端由靜止開始下滑，物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，求物塊滑到斜面底端所需時(shí)間。11. 總質(zhì)量為的熱氣球，以速度勻速下降，為了阻止繼續(xù)下降，在時(shí)刻，從熱氣球下釋放一個(gè)質(zhì)量為的砂袋，若空氣阻力不計(jì)，氣球浮力不變。（1）熱氣球經(jīng)多長時(shí)間停止下降？（2）此時(shí)砂袋的速度多大？12. 質(zhì)量為的斜面體，放于粗糙水平地面上，斜面傾角為。質(zhì)量為的物塊與斜面間摩擦因數(shù)為，物塊沿斜面勻加速下滑時(shí)，斜面體保持靜止不動(dòng)，斜面體受到地面的靜摩擦力多大？什么方向？13. 已知質(zhì)量為的木塊在大小為的水平拉力作用下沿粗糙水平面作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為。（1）求木塊與水平面間摩擦因數(shù)是多少？（2）若在木塊上再加一個(gè)推力，保持木塊的加速度不變，求此推力與水平拉力的夾角多大？14. 如圖所示質(zhì)量為的小球穿在傾角等于的斜桿上，球與斜桿的動(dòng)