2022年人教版必修一43《牛頓第二定律》WORD教案5

1、名師精編 優(yōu)秀教案牛頓其次運動定律的應用學問要點：（一）牛頓其次定律：1. 動力學的兩類基本問題（1）依據(jù)物體的受力情形,確定物體的運動情形；基本思路是：利用牛頓其次定律F合ma 求出物體的加速度a；再利用運動學的有關公式求出速度tv 和位移 S 等；（2）依據(jù)物體的運動情形,確定物體的受力情形,其基本思路是：分析物體的運動情況,選用運動學公式求出物體的加速度；再由牛頓其次定律求出力；（3）解題中加速度的橋梁作用見圖物體受力情形分析 牛頓其次定律 加速 運動學 物體運動狀態(tài)及其變化度（4）兩類問題的意義：已知物體受力情形,由牛頓定律確定其運動情形如航天飛行器,由發(fā)動機打算受力情形,從而確定運動

2、情形；已知物體運動情形,確定受力情形, 如觀測到天體運行規(guī)律,確定天體與四周天體的作用情形,探究未知天體情形；2. 應用牛頓運動定律的解題步驟（1）確定爭論對象（解題時要明確地寫出來）可依據(jù)題意選某物體（題設情形中有多個物體時更應留意） ,也可以選一個或幾個相關物體（存在相互作用的物體）為一個系統(tǒng)作為爭論對象, 所選爭論對象應是受力或運動情形清晰便于解題的物體；有的物體雖是涉及到的對象, 但受力情形或運動情形不能直接求出解,通過牛頓第三定律,取相作用的物體作研究對象；（2）全面分析爭論對象的受力情形,正確畫出受力示意圖,一般按力的性質依次分析物體受力情形；依據(jù)力的平行四邊形定就或正交分解法求合

3、力（由牛頓其次定律求出加速度）；（3）全面分析爭論對象的運動情形,畫出過程示意圖,找出前后過程的聯(lián)系；（4）利用牛頓運動定律求解（5）爭論結果（二）力學單位制：1. 力學單位制：（1）基本物理量：反映物理學基本問題的物理量；如力學中有三個基本物理量：質量、時間、長度；一般運動都是這三個基本物理量發(fā)生變化或組合發(fā)生變化；（2）基本單位：每一個物理量都可以用不同的單位表示大小,其中一種最直接簡潔的 叫基本單位,其它叫幫助單位；長度（ L） cm、m、km；質量（ M ） g、kg、 t；時間（ T） s、min 、h；（3）導出單位；依據(jù)物理概念（定義）或規(guī)律確定各物理量間的關系,由此確定的單位關

4、系組合叫導出單位；如壓強單位為1N1 Pa,電阻單位11 V；m21 A名師精編 優(yōu)秀教案S速度單位 v,單位是 m / s；t（4）單位制；由基本單位和導出單位按肯定關系構成的系統(tǒng)叫單位制,如我國歷史上曾用丈尺寸表示長度,用斤、 兩表示質量, 用時、 刻表示時間長短, 物理歷史上曾用 cm、g、s 制；如速度是 cm/ s,力的單位是 g cm / s 2（達因）（ dgn ）,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m /s,力的單位為kgm/ s 2（牛頓）；（6）單位制的作用,一是簡化運算：如牛頓其次定律中,如質量單位不是kg,加速度單位不是m/

5、 s2,公式中k1,運算中就繁瑣,當這些單位都是國際制基本單位時k1；二是可以通過單位檢驗結果表達式反映的規(guī)律是否正確,如如推出自由落體位移公式h1gt,可以驗證是錯的；2（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,舉重時人對地面壓力大于人的體重不叫超重；產生緣由：物體在豎直方向有向上的加速度時產生超重現(xiàn)象；由牛頓其次定律第三定律不難分析出結論；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；爭論超重和失重有重要意義；三. 重難點分析：（通常是懸在空中或在空中自

6、由下落）叫完全失重；1. 牛頓其次定律與力學單位制的聯(lián)系物理學不同于數(shù)學,物理學中的各個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出單位所組成的,即是有關基本單位、導出單位等一系列單位的體制,由于所采納基本量的不同,基本單位的不同, 以及用來推導導出單位的定義公式的不同,存在著多種單位制；多種單位制并用,給科學技術的溝通和進展帶來不便；為了防止多種單位制的并存, 國際上制定了一種通用適合一切計量領域的單位制,叫做國際單位制,國際代號為 SI詳見課本附錄“ 圖際單位制（SI）” ；國際單位制是在 1960 年笫十一屆國際運算大會上通過的,其后向全世界舉薦使用；在國際單位制

7、中,全部的力學量都是由長度、理量都是導出量,共單位是導出單位力的單位“2. 量綱檢驗法質量、時間這三個基本量組成的,其他物 N” 就是導出單位；一個物理量可由幾個基本物理量組成,它與基本物理量間的關系式為量綱式,由量綱式也就確定了這個物理量的單位；如速度的定義式為 v s,說明白速度的量綱式為L 1T 1t（注： 量綱式均由大寫字母表示）,加速度的定義式為 a v t v 0 ,說明白加速度的量綱式t為L 1T2名師精編優(yōu)秀教案1N 的力使質量為1kg 的物,而對力的單位的確定,就是由牛頓笫二定律,規(guī)定體產生1 m/s2的加速度, 也就是牛頓其次定律的數(shù)學表式中的比例常數(shù)取1,力的量綱式為M1

8、1 LT2；對于以后的電學物理量,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表達式是否正確；【典型例題分析】例 1 如下列圖, 放在水平面上的物體質量為2kg,受到一個斜向下的與水平方向成30角01.,取的推力F10N的作用, 從靜止開頭運動；已知物體與水平面間的摩擦因數(shù)為g10m/ s2；（1）求物體5s末速度和5s內發(fā)生的位移；（2）如5 s末撤去推力,物體在水平面上運動的總位移是多少米？F解：取物體為爭論對象；由于物體只能沿水平面運動,取水平向右為 x 軸正向,豎直方向為 y 軸,物體受四個力分別是重力mg ,推力 F ,地面的支持力FN,摩擦力Ff,加速度為 a分解 F 為F

9、和F 2F 2Fsin30F 1Fcos 30F1Ffma0 1 FNmgF22 FfFN3 把（ 3）（2）代入（ 1）解得aFcos30Fsin305mg100. 866m0 .2100 1. 102vt3. 08m/s2v 00.4m/sv 0atvtat3 .08515S1at213. 0825名師精編y優(yōu)秀教案385. m22FNFfF20F1Fxmg（2）5 末撤去推力,物體受力情形如下列圖FNFfVmgFNmg0 FfFN .100mF fm a 解方程組得ag01.101 m/s2Svt22v0215.42118.6 ma21總位移S 總SS38 . 5118 6.157 .

10、1 m例 2 一輛載重汽車, 總質量是t8 ,從靜止起開上一山坡, 山坡的坡度為0. 02（每前進長高2 m）如汽車是勻加速行駛,經100m后速度達到18km /h,摩擦阻力是車重的003倍,求汽車上坡時牽引力多大？（取g10 m/2 s）yFfFNFx0mg解：取汽車為爭論對象,受力如圖示把重力分解為x 方向, y 方向的分力；FNmgcos01 名師精編優(yōu)秀教案F F f m g sin ma 2 2v t 2 as 3 2由（ 3）得 a v t代入（ 2）且 F f 0 . 03 mg2 s22 v tF 0 . 03 mg mg m100 2 s25F 0 . 03 mg 0 . 0

11、2 mg m2 1003 0 . 03 0 . 02 0 . 0125 m 10 5 10 N例 3 物體的初速度 0v 豎直向上拋出,到最高點后返回到拋出點；設運動中所受空氣阻力大小不變,為重力的 0 . 02 倍；求物體來回時間；V .mg . fa下f mg（a）（ b）解：物體上升時受力如圖a 所示h 上v 02.v 02gv0110.98v0fmgma 上f0.02mga 上.102 gt上v 0v0ga上1 . 022 a 上2 . 04下落時mgfma 下.0 98 mgma 下a 下0 . 98 gv 02h 下h 上h 下1a下t下22t下2 h上2v 02av02下2a 上

12、a 下a 下上a1.02g098ggg. 02t總t上t 下1 .v0gv02.02v01 .98v002g1. 02gg名師精編 優(yōu)秀教案【模擬試題】1. 在力學中,選定、三個基本物理量的單位為基本單位,在國際單位制中,三個力學量的基本單位是、；2. 以下物理量的單位中,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. 指出以下公式的單位,及其對應物理量的名稱：A. l ,單位是,物理量名稱是；g2B. v,單位是,物理量名稱是；l2C. m v,單位是,物理量名稱是；l4. 聲音在空氣中的傳播速度 v 與空氣密度,壓強 p 有關,以下關于空氣中聲

13、速的表達式中正確選項（）（k 是無單位常數(shù)） ；A. v kp / B. v kp / C. v k / p D. v k p5. 質量為 M 的木塊位于粗糙水平面上,如用大小為 F 的力水平拉木塊,其加速度為 a ；當拉力方向不變,大小變?yōu)?2 F 時木塊的加速度為 a ,就（）A. a a B. a 2 a C. a 2 a D. a 2 a6. 如下列圖底板光滑的小車上用兩個量程為 20 N 完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個質量為 kg 的物塊,在水平地面上,當小車作勻速直線運動時,兩彈簧秤示數(shù)均為 10 N；當小車作勻加速直線運動時,彈簧秤甲的示數(shù) 8 N；這時小車運動的加速度大小是（）

14、甲 乙2 2 2 2A. 2 m / s B. 4 m / s C. 6 m / s D. 8 m / s7. 某消防隊員從一平臺上跳下,下落 2 m 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 0 . 5 m,在著地過程中地面對他雙腳的平均作用力估量為（）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. 如下列圖,一根輕彈簧的一端系著一個物體,手拉彈簧的另一端,使彈簧和物體一起在光滑水平面上向右做勻加速直線運動,當手突然停止后的短時間內,物體可能的運動是（）F名師精編 優(yōu)秀教案A. 物體連續(xù)向右加速運動

15、 C. 物體先加速后減速向右運動B. 物體開頭向右勻速運動 D. 物體先減速后加速向右運動9. 放在光滑水平面上的物體受三個水平力作用處于靜止狀態(tài),已知 F 垂直于 F ；如三個2力中去掉 F ,物體產生的加速度大小為 2 . 5 m / s；如去掉 F ,物體產生的加速度大小為21 . 5 m / s；如去掉 F 就物體產生的加速度大小為（）2 2 2 2A. 1 . 5 m / s B. 2 . 0 m / s C. 2 . 5 m / s D. 4 . 0 m / s10. 一物塊從傾角為,長為 S 的斜面的頂端由靜止開頭下滑,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,求物塊滑到斜面底端所需時間；11

16、. 總質量為 M 的熱氣球,以速度 v 勻速下降,為了阻擋連續(xù)下降,在 t 0 時刻,從熱氣球下釋放一個質量為 m 的砂袋,如空氣阻力不計,氣球浮力不變；（1）熱氣球經多長時間停止下降？（2）此時砂袋的速度多大？12. 質量為 M 的斜面體,放于粗糙水平地面上,斜面傾角為；質量為 m 的物塊與斜面間摩擦因數(shù)為,物塊沿斜面勻加速下滑時,斜面體保持靜止不動,斜面體受到地面的靜摩擦力多大？什么方向？mM13. 已知質量為 m 的木塊在大小為 動,加速度為 a ；F 的水平拉力作用下沿粗糙水平面作勻加速直線運（1）求木塊與水平面間摩擦因數(shù)是多少？（2）如在木塊上再加一個推力,保持木塊的加速度不變,求此推力與水平拉力 F 的夾 角多大？a14. 如下列圖質量為1 kg的小球穿在傾角等于30 的斜桿上,球與斜桿的動摩擦因數(shù)3,小