高中物理人教必修一4.3 牛頓第二定律導(dǎo)學(xué)案

1、第四章 運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系4.3牛頓第二定律1、掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)公式2、知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的3、會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算一、牛頓第二定律1牛頓第二定律的內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成 ，跟它的質(zhì)量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。2牛頓第二定律的表達(dá)式：（1）比例式 或者 ；（2）等式 ，其中k是比例系數(shù)。二、力的單位1.牛頓第二定律的表達(dá)式為 QUOTE * MERGEFORMAT ，其中 QUOTE * MERGEFORMAT 是比例系數(shù)，要使公式最簡單 QUOTE * MERGEFORMAT ，這時(shí)應(yīng)用公式為 QUOTE *

2、MERGEFORMAT QUOTE * MERGEFORMAT ，進(jìn)行計(jì)算時(shí)，力的單位為 ，質(zhì)量的單位為 ，加速度的單位為 。2.力的單位（牛頓）的定義：在公式 QUOTE * MERGEFORMAT 中 QUOTE * MERGEFORMAT ，即 QUOTE * MERGEFORMAT ，這說明1 N1 。所以，使質(zhì)量為 kg的物體產(chǎn)生 QUOTE * MERGEFORMAT 的加速度的力叫做1牛頓。1、牛頓第二定律反映了加速度與力的關(guān)系A(chǔ)、因果關(guān)系：公式F=ma表明，只要物體所受合力不為零，物體就產(chǎn)生加速度，即力是產(chǎn)生加速度的 。B、矢量關(guān)系：加速度與合力的方向 。C、瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：表達(dá)

3、式F=ma是對(duì)運(yùn)動(dòng)過程的每一瞬間都成立，加速度與力是同一時(shí)刻的對(duì)應(yīng)量，即同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失。D、獨(dú)立對(duì)應(yīng)關(guān)系：當(dāng)物體受到幾個(gè)力的作用時(shí)，各力將獨(dú)立產(chǎn)生與其對(duì)應(yīng)的加速度。但物體實(shí)際表現(xiàn)出來的加速度是物體各力產(chǎn)生的加速度 的結(jié)果。E、同體關(guān)系：加速度和合外力(還有質(zhì)量)是同屬一個(gè)物體的，所以解題時(shí)一定把研究對(duì)象確定好，把研究對(duì)象全過程的受力情況都搞清楚。2、牛頓第二定律只適用于慣性參考系，慣性參考系是指相對(duì)于地面靜止或勻速的參考系；牛頓第二定律只適用于宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體。3、是定義式、度量式；是決定式。兩個(gè)加速度公式，一個(gè)是純粹從運(yùn)動(dòng)學(xué)（現(xiàn)象）角度來研究運(yùn)動(dòng)；一個(gè)從本質(zhì)內(nèi)因進(jìn)行研究?？偨Y(jié)

4、：對(duì)牛頓第二定律的應(yīng)用1應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟2兩種求加速度的方法(1)合成法：首先確定研究對(duì)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eq blcrc (avs4alco1(Fxmax,Fymay)一、單選題1、關(guān)于牛頓第二定律Fma，下列說法正確的是()Aa的方向與F的方向相同Ba的方向與F的方向相反Ca的方向與F的方向無關(guān)Da的方向與F的

5、方向垂直2、物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別為mA、mB、mC，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A、B、C，用平行于水平面的拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行，則以下關(guān)系正確的是（ ）AmAmBmCBmA=mBmCCA=B=CDAB=C3、一輕彈簧上端固定，下端掛一重物，平衡時(shí)彈簧伸長了4cm，再將重物向下拉1cm，然后放手，則在釋放瞬間重物的加速度是（g=10m/s2）（）A2.5m/s2B7.5m/s2C10m/s2D12.5m/s24、某同學(xué)在粗糙水平地面上用水平力F向右推一木箱沿直線前進(jìn)。已知推力大小是80N物體的質(zhì)量是20kg

6、，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，取g=10m/s2，下列說法正確的是A物體受到地面的支持力是40NB物體受到地面的摩擦力大小是80NC物體沿地面將做勻速直線運(yùn)動(dòng)D物體將做加速直線運(yùn)動(dòng)二、多選題5、關(guān)于牛頓第二定律,下列說法中正確的是()A物體只有受到力作用時(shí),才會(huì)產(chǎn)生加速度和速度B任何情況下,加速度的方向總與合外力方向相同,也總與速度的方向相同C當(dāng)物體受到幾個(gè)力作用時(shí),可把物體的加速度看成是各個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的各個(gè)加速度的矢量和D加速度和力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系,即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失6、如圖所示，質(zhì)量為2 kg的物體在水平恒力F的作用下在地面上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，位移隨時(shí)間的

7、變化關(guān)系為xt 2t，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4，g取10 m/s2，以下結(jié)論正確的是()A勻變速直線運(yùn)動(dòng)的初速度為1 m/sB物體的位移為12 m時(shí)速度為7 m/sC水平恒力F的大小為4 ND水平恒力F的大小為12 N三、非選擇題7、41如圖所示，用F=8.0N的水平拉力，使m=2.0kg的物體由靜止開始沿光滑水平面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。求：（1）物體的加速度a的大小；（2）物體在t=3.0s時(shí)內(nèi)通過的距離x。8、如圖所示，用大小為25N的推力斜向下推一個(gè)靜止在光滑水平地面上的箱子，推力的方向與水平面成角，箱子的質(zhì)量為10kg求：（1）箱子的加速度大?。?）4s末箱子的速度大小和位移大小一

8、、單選題1、從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是，我們用很小的力推很重的桌子時(shí)，卻推不動(dòng)，這是因?yàn)椋?）A牛頓第二定律不適用于很重的物體B桌子加速度很小，肉眼觀察不到C推力太小，速度增量也很小，眼睛觀察不到D桌子所受合力為零，沒有加速度2、質(zhì)量相同的A、B兩球，由輕彈簧連接后，掛在天花板上，如圖所示，aA、aB分別表示A、B兩球的加速度，則（）A剪斷細(xì)線瞬間：aA=2g，aB=0B剪斷細(xì)線瞬間：aA=aB=gC剪斷細(xì)線瞬間：aA=0，aB=gD剪斷細(xì)線瞬間：aA=-g，aB=g3、如圖所示，質(zhì)量m10 kg的物體在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.

9、2，與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右的推力F20 N的作用，g取10 m/s2，則物體產(chǎn)生的加速度是()A0B4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向左D2 m/s2，水平向右4、如圖為用索道運(yùn)輸貨物的情景，已知傾斜的索道與水平方向的夾角為37，重物與車廂地板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3。當(dāng)載重車廂沿索道向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重物與車廂仍然保持相對(duì)靜止?fàn)顟B(tài)，重物對(duì)車廂水平地板的正壓力為其重力的1.15倍，sin37=0.6，cos37=0.8，那么這時(shí)重物對(duì)車廂地板的摩擦力大小為（ ）A0.35mgB0. 3mgC0.23mgD0. 2mg二、多選題5、物體A、B、C均靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別

10、為mA、mB、mC，與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為A、B、C。用水平拉力F分別拉物體A、B、C，所得加速度a與拉力F的關(guān)系如圖所示，A、B兩直線平行，B、C延長線交于a軸負(fù)半軸同一點(diǎn)。則以下關(guān)系正確的是AAB=CCmA=mBmC6、一重球從高h(yuǎn)處下落，如圖所示，到A點(diǎn)時(shí)接觸彈簧，壓縮彈簧至最低點(diǎn)位置B那么重球從A至B的運(yùn)動(dòng)過程中：A速度一直減小B速度先增加后減小C在AB之間有個(gè)確切位置速度有最大值D加速度方向先豎直向下再豎直向上三、非選擇題7、商場工作人員從靜止開始推著質(zhì)量m=20kg的貨箱沿水平地面加速滑行。已知推力F=120N，摩擦力f=100N，g取10m/s2，求:(1)貨箱與地面之間的動(dòng)

11、摩擦因數(shù)；(2)貨箱運(yùn)動(dòng)的加速度大小；(3)貨箱運(yùn)動(dòng)4.0s時(shí)的速度和位移的大小。8、用F135N的水平力拉質(zhì)量m=30kg的箱子，使箱子在水平地面上由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱子的速度達(dá)到v=10m/s時(shí)撤去力F。已知箱子運(yùn)動(dòng)過程中所受滑動(dòng)摩擦力的大小f=75N，取重力加速度g =10m/s2。求：（1）箱子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）水平力F的作用時(shí)間；（3）在撤去力F后，箱子在水平地面上滑行的最大距離。參考答案【實(shí)踐研究】1、A；2、D；3、A；4、D；5、CD；6、ABD；7、【答案】 （1）4m/s2；（2）18m【解析】（1）根據(jù)牛頓第二定律得：物體的加速度的大?。?）由勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移公式得：8、【答案】 (1)(2)8m/s 16m【解析】(1)箱子在光滑的水平面上，只受到重力、支持力和推力的作用，水平方向只有F沿水平方向的分力，則：Fcos37=ma所以(2) 箱子的初速度是0，所以4s末的速度：v=at=24=8m/s4s內(nèi)的位移：【課后鞏固】1、D；2、A；3、B；4、D；5、AC；6、BCD；7、【答案】 (1)0.5(2)1m/s2(3)4m/s；8m【解析】(1)根據(jù)摩擦力方程 可知(2)根據(jù)牛頓第二定律 可得(3)根據(jù)勻變速速度關(guān)系可知4.0s時(shí)的速度4.0s時(shí)的位移8、【答案】 （1）=0.25（2）t =5.0s（3）x=2