牛頓第二定律

1、-1-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律-2-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律首 頁課前預(yù)習(xí)案課堂探究案-3-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課前預(yù)習(xí)案首 頁課堂探究案填一填練一練一、牛頓第二定律(見課本第74頁)1.內(nèi)容:物體的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,加速度方向跟作用力的方向相同。2.表達(dá)式:F=kma,式中F為物體所受的合力,k是比例系數(shù)。二、力的單位(見課本第75頁)1.國際單位制中,力的單位是牛頓,符號N。2.使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力,稱為1 N,即1 N=1 kgm/s2。 3.比例系數(shù)k的含義:關(guān)系式F=kma中的比例系數(shù)k的數(shù)值由F

2、、m、a三量的單位共同決定,三個(gè)量都取國際單位,即三量分別取N、kg、m/s2作單位時(shí),系數(shù)k=1。-4-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課前預(yù)習(xí)案首 頁課堂探究案填一填練一練一個(gè)物體受到4 N的力作用時(shí),產(chǎn)生的加速度是2 m/s2,那么這個(gè)物體在6 N的力作用下,產(chǎn)生的加速度大小是()A.1 m/s2B.3 m/s2C.5 m/s2D.6 m/s2解析:由牛頓第二定律F=ma可得 答案:B-5-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測對牛頓第二定律的理解對牛頓第二定律的理解如圖,小明用力拉地面上的箱子,但箱子沒動(dòng),請思考: (1)根據(jù)

3、牛頓第二定律,有力就能產(chǎn)生加速度,但為什么箱子一直沒動(dòng)呢?(2)如果箱底光滑,當(dāng)拉力作用在箱子上的瞬間,箱子是否立刻獲得加速度?是否立刻獲得速度?-6-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測-7-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測1.牛頓第二定律的幾個(gè)特性牛頓第二定律揭示了加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系,指明了加速度大小和方向的決定因素,對牛頓第二定律應(yīng)從以下五個(gè)方面深刻理解:-8-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)

4、堂檢測-9-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【例題1】 根據(jù)牛頓第二定律,下列敘述正確的是()A.物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比B.物體所受合力必須達(dá)到一定值,才能使其產(chǎn)生加速度C.物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個(gè)大小成正比D.加速度的方向總是跟合力的方向一致解析:物體加速度的大小與物體受到的合力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;力是產(chǎn)生加速度的原因,只要有合力,物體就有加速度,它們之間是瞬時(shí)對應(yīng)關(guān)系,不存在累積效應(yīng),選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體加速度的大小與它受到的合力成正比,方向始終與合力方向一致,選項(xiàng)

5、C錯(cuò)誤,D正確。答案:D-10-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測-11-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測2.力、加速度和速度的關(guān)系(1)合外力與加速度的關(guān)系:-12-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測(2)直線運(yùn)動(dòng)中加速度與速度的關(guān)系: -13-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測(3)力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系: (4)兩個(gè)加速度公式的區(qū)別:

6、是加速度的定義式,它給出了測量物體的加速度的方法,這是物理上用比值定義物理量的方法; 是加速度的決定式,它揭示了物體產(chǎn)生加速度的原因及影響物體加速度的因素。-14-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測-15-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測【例題2】 導(dǎo)學(xué)號19970107一質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零,再沿原方向逐漸恢復(fù)到原來的大小。在此過程中,其他力保持不變,則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小a和速度大小v的變化情況是()A.a和v都始終

7、增大B.a和v都先增大后減小C.a先增大后減小,v始終增大D.a和v都先減小后增大解析:質(zhì)點(diǎn)受多個(gè)力的作用,處于靜止?fàn)顟B(tài),則多個(gè)力的合力為零,其中任意一個(gè)力與其余所有力的合力大小相等、方向相反,使其中一個(gè)力的大小逐漸減小到零再恢復(fù)到原來的大小,則其余所有力的合力先變大后變小,但合力的方向不變,根據(jù)牛頓第二定律,a先增大后減小,v始終增大,故選項(xiàng)C正確。答案:C-16-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測-17-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二問題導(dǎo)引名師精講典例剖析當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,物

8、體在水平拉力F的作用下沿水平地面做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為v?，F(xiàn)讓拉力F逐漸減小,則物體的加速度和速度的變化情況應(yīng)是()A.加速度逐漸變小,速度逐漸變大B.加速度和速度都在逐漸變小C.加速度和速度都在逐漸變大D.加速度逐漸變大,速度逐漸變小解析:物體向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),滑動(dòng)摩擦力Ff=F=FN=mg,當(dāng)F逐漸減小時(shí),Ff=mg不變,所以產(chǎn)生與v方向相反即向左的加速度,加速度的數(shù)值 隨F逐漸減小而逐漸增大。因?yàn)閍與v方向相反,所以v減小,故D正確。答案:D-18-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析牛頓第二定律的應(yīng)用牛頓第二定律的應(yīng)用行

9、車時(shí)駕駛員及乘客必須系好安全帶,以防止緊急剎車時(shí)造成意外傷害。請思考: (1)汽車突然剎車,要在很短時(shí)間內(nèi)停下來,會(huì)產(chǎn)生很大的加速度,這時(shí)如何知道安全帶對人的作用力大小呢?(2)汽車啟動(dòng)時(shí),安全帶對駕駛員產(chǎn)生作用力嗎?-19-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析-20-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟 -21-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析2.兩種求加速度的方法(1

10、)合成法:首先確定研究對象,畫出受力分析圖,將各個(gè)力按照力的平行四邊形定則在加速度方向上合成,直接求出合力,再根據(jù)牛頓第二定律列式求解。(2)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所受的合力,應(yīng)用牛頓第二定律求加速度。在實(shí)際應(yīng)用中的受力分解,常將加速度所在的方向選為x軸或y軸,有時(shí)也可分解加速度,即-22-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析【例題3】 如圖所示,沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中,懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角=37,小球和車廂相對靜止,小球的質(zhì)量為1 kg(sin 37=0.6,cos 37=

11、0.8,g取10 m/s2)。求:(1)車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說明車廂的運(yùn)動(dòng)情況;(2)懸線對小球的拉力大小。點(diǎn)撥:(1)小球運(yùn)動(dòng)的加速度方向是水平向右的,合力與加速度方向相同,也是水平向右的。(2)小球受繩的拉力和重力兩個(gè)力的作用,合力的方向與加速度方向相同。-23-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:解法一合成法(1)由于車廂沿水平方向運(yùn)動(dòng),所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向,選小球?yàn)檠芯繉ο?受力分析如圖所示。由幾何關(guān)系可得F=mgtan 則車廂做向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。(2)懸線對球的拉

12、力大小為-24-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解法二正交分解法以水平向右為x軸正方向建立坐標(biāo)系,并將懸線對小球的拉力FT正交分解,如圖所示。則沿水平方向有FTsin =ma豎直方向有FTcos -mg=0聯(lián)立解得a=7.5 m/s2, FT=12.5 N且加速度方向向右,故車廂做向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。答案:(1)7.5 m/s2方向向右車廂做向右的勻加速直線運(yùn)動(dòng)或向左的勻減速直線運(yùn)動(dòng)(2)12.5 N-25-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例

13、剖析-26-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析變式訓(xùn)練2如圖所示,質(zhì)量為4 kg的物體靜止在水平面上, 物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。物體受到大小為20 N與水平方向成37角斜向上的拉力F作用時(shí),沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng),求物體加速度的大小。(g取10 m/s2,sin 37=0.6,cos 37=0.8)-27-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:選取物體為研究對象,對其受力分析如圖所示在水平方向:Fcos 37-Ff=ma在豎直方向:FN+Fsin 37

14、=mg又Ff=FN解得a=0.5 m/s2。答案:0.5 m/s2-28-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析3.利用牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度在應(yīng)用牛頓第二定律求解物體的瞬時(shí)加速度時(shí),經(jīng)常會(huì)遇到輕繩、輕桿、輕彈簧和橡皮繩這些常見的力學(xué)模型。全面準(zhǔn)確地理解它們的特點(diǎn),可幫助我們靈活正確地分析問題。(1)模型的共同點(diǎn):都是質(zhì)量可忽略的理想化模型,都會(huì)發(fā)生形變而產(chǎn)生彈力,同一時(shí)刻內(nèi)部彈力處處相等且與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。(2)模型的不同點(diǎn):-29-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖

15、析【例題4】 一輕彈簧上端固定,下端掛一物塊甲,甲和乙用一細(xì)線相連,如圖所示,甲的質(zhì)量為2m,乙的質(zhì)量為m,兩者均處于靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)甲、乙之間的細(xì)線被剪斷的瞬間,甲、乙的加速度大小記作a甲、a乙,那么()A.a甲=0a乙=gB.a甲= a乙=gC.a甲=0a乙=0D.a甲=ga乙=g-30-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析解析:甲、乙均靜止時(shí)受力分析如圖所示: 由于物體靜止F1=mgF2=F1+2mg,而F1=F1故F2=3mg。當(dāng)剪斷細(xì)線時(shí),F1、F1立即變?yōu)?,F2不變,答案:B -31-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探

16、究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析-32-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案探究一探究二當(dāng)堂檢測問題導(dǎo)引名師精講典例剖析變式訓(xùn)練3(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m的A、B兩球之間系著一條不計(jì)質(zhì)量的輕彈簧,放在光滑水平面上的A球緊靠墻壁。用水平力F將B球向左推壓彈簧,平衡后,突然將力F撤去的瞬間()解析:撤去F時(shí)刻,彈簧來不及發(fā)生形變,A球的受力情況不變,所受合力為零,A球的加速度為零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;B球在水平方向受彈力作用,彈力大小等于F,由牛頓第二定律知,B球的加速度為 ,選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確。答案:BD-33-3 3牛頓第二定律牛頓第二定

17、律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案當(dāng)堂檢測探究一探究二123451.(多選)下列對于牛頓第二定律的表達(dá)式F=ma及其變形公式的理解中,正確的是()-34-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案當(dāng)堂檢測探究一探究二12345解析:a、m、F三個(gè)物理量的決定關(guān)系是力F和質(zhì)量m決定了加速度a,而加速度a不能決定力的大小或質(zhì)量的大小。若知道物體的受力大小和加速度大小,由 可求得物體的質(zhì)量。答案:CD-35-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案1234當(dāng)堂檢測探究一探究二52.在牛頓第二定律F=kma中,有關(guān)比例系數(shù)k的下列說法中正確的是()A.在任何情況下都等于1B.k

18、的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的C.k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的D.在任何單位制中,k都等于1解析:在F=kma中,k的數(shù)值是由F、m、a三者的單位決定的,如果m的單位用kg,a的單位用m/s2,力的單位用N,則可使k=1,故只有選項(xiàng)C正確。答案:C-36-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案1234當(dāng)堂檢測探究一探究二5答案:B -37-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案1234當(dāng)堂檢測探究一探究二54.(多選)靜止在光滑水平面上的木塊,受到一個(gè)水平向右且逐漸減小的力的作用,在這個(gè)過程中,木塊的運(yùn)動(dòng)情況是 ()A.速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)B.在力減小到0以前,速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)C.力減小為0時(shí),速度也減小為0D.力減小為0時(shí),速度達(dá)到最大值解析:力逐漸減小,加速度逐漸變小,但加速度與速度方向相同,故木塊的速度逐漸增大,當(dāng)力減小為0時(shí),速度達(dá)到最大值。答案:BD-38-3 3牛頓第二定律牛頓第二定律課堂探究案首 頁課前預(yù)習(xí)案123當(dāng)堂檢測探究一探究二455.在珠海航展中,殲-10的精彩表演為觀眾獻(xiàn)上了一