高中物理第四章牛顿运动定律43牛顿第二定律11.
高中物理 人教版必修1第四章 牛顿运动定律 4.3牛顿第二定律 专题强化练：瞬时加速度问题
一、单选题1．如图所示，光滑水平面上，AB 两物体用轻弹簧连接在一起。
A B 、的质量分别为12m m 、，在拉力F 作用下，AB 共同做匀加速直线运动，加速度大小为a ，某时刻突然撤去拉力F ，此瞬时A 和B 的加速度大小为1a 和2a ，则（ ）A ．1200a a ==，B ．21212m a a a a m m ==+， C ．12121212m m a a a a m m m m ==++， D ．1122m a a a a m ==， 2．如图所示，质量为m 的光滑小球A 被一轻质弹簧系住，弹簧另一端固定于水平天花板上，小球下方被一梯形斜面B 托起保持静止不动，弹簧恰好与梯形斜面平行，已知弹簧与天花板夹角为30o ，重力加速度为210/g m s =，若突然向下撤去梯形斜面，则小球的瞬时加速度为（ ）A ．0B ．大小为210/m s ，方向竖直向下C ．大小253/m s ，方向斜向右下方D ．大小25/m s ，方向斜向右下方3．如图所示为两轻绳栓接一定质量的小球，两轻绳与竖直方向的夹角如图，则在剪断a 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 1，剪断b 绳的瞬间，小球的加速度大小为a 2．则a 1:a 2为( )A ．1:1B ．2:1C ．3:1D ．23:14．如图所示，轻弹簧上端与一质量为1kg 的木块1相连，下端与另一质量为2kg 的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态，现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为1a 、2a ，已知重力加速度g 大小为210/m s ，则有（ ）A ．10a = ， 2215/a m s =B ．21215/a a m s ==C ．10a =， 2210/a m s =D ．21210/a a m s == 5．如图所示，竖直放置在水平面上的轻质弹簧上叠放着质量均为2kg 的物块A 、B ，它们处于静止状态，若突然将一个大小为10N 、方向竖直向下的力施加在物块A 上，则此瞬间，A 对B的压力大小为（g=10m/s 2）（ ）A ．10 NB ．20 NC ．25 ND ．30 N6．质量为m 的物体放置在光滑的水平面上，左右两端分别固定一个弹簧，弹簧的另一端连着细绳，细绳跨过光滑定滑轮与质量为M =2m 的物体相连，如图所示。
人教版高中物理必修1-4.3《牛顿第二定律》教案
第四章牛顿运动定律第四节牛顿第二定律一、教学目标1、知识与技能：1．理解牛顿第二定律的内容、知道表达式的确切含义．2．知道牛顿第二定律如何简化，如何确定K值。
3．初步学会应用牛顿第二定律进行计算。
2、过程与方法：1．通过对上节课实验结论的总结，归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
2．培养学生的概括能力、分析能力和判断推理能力．3、情感态度与价值观：1．渗透物理学研究方法的教育----实验、归纳、总结．2．通过牛顿第二定律的应用能深切感受到科学源于生活并服务于生活，激发学生学习物理的兴趣．二、教材分析1、本节课的地位和作用：（1）牛顿第二定律是动力学的核心规律，是高一教材的重点和中心内容，在高中物理力学部分占有很重要的地位，因而理解牛顿第二定律就显得特别关键。
本节内容是在前一节实验基础上得出加速度和力、质量三者间的关系，然后为解决比例系数而得出力的单位问题，而后再辅之于例题。
这样处理，知识点过渡自然。
一方面，为应用牛顿第二定律打下基础，另一方面体现了知识服务于生活的精神。
（2）与旧教材相比，把实验独立出来了，可以大大缓解本节课的压力；而例题中，加进了方法分析，突出体现了能力的培养。
2、本节课教学重点与难点：重点：牛顿第二定律的特点难点：（1）牛顿第二定律四性的理解及力、速度、速度变化、加速度间的关系（2）正交分解法的灵活应用。
三、教学思路与方法本节课教学思路：1、由学生回忆上节课的探究结论（F、m、a的关系）2、探究结论如何用数学表达式表示a ∝ F/m ,F = kma3、探究最简单的表达式F=ma4、通过各种探究、理解牛顿第二定律5、探究利用牛顿第二定律解决实例的步骤和方法。
本节课的教学方法有：探究、讲授、讨论、练习。
四、教学建议1．在理解牛顿第二定律的确切含义时，要正确处理好学生的一个难点---力、速度、速度的变化量、加速度几者之间的关系；总结归纳出牛顿第二定律的四性（矢量性、瞬时性、因果性、同体性）。
(复习上课用)第四章牛顿运动定律复习
加速度的方向与作用力的方向相同， 当作用力增大时，加速度也增大；作 用力减小时，加速度也减小。
加速度与力的数量关系
根据牛顿第二定律公式F=ma，可知作 用力与加速度成正比关系，即作用力越 大，加速度也越大；反之亦然。
牛顿第二定律的应用举例
汽车启动
当汽车启动时，发动机产生的牵引力使汽车产生加速度，随着牵引力的增大，汽车的加速 度也逐渐增大，汽车速度不断加快。
在课堂上要认真听讲，做好笔记，课 后要及时复习巩固所学知识。
多做练习题
通过多做练习题来加深对知识点的理 解和记忆，提高自己的解题能力和思 维水平。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
刹车距离
当汽车刹车时，刹车片与车轮产生的摩擦力使汽车产生减速度，根据牛顿第二定律可知， 摩擦力越大，汽车的减速度也越大，刹车距离也就越短。
投掷运动
在投掷运动中，运动员通过手臂对投掷物施加作用力，使其产生加速度并获得更高的初速 度和更远的飞行距离。根据牛顿第二定律可知，作用力越大，投掷物的加速度也越大，飞 行距离也就越远。
体的运动状态。
03 牛顿第二定律
牛顿第二定律的内容
定义
物体的加速度与作用力成正比， 与物体质量成反比，加速度的方
向与作用力的方向相同。
公式表示
F=ma，其中F表示物体所受的合 力，m表示物体的质量，a表示物 体的加速度。
适用范围
牛顿第二定律只适用于惯性参考系， 且只适用于宏观、低速运动的物体。
加速度与力的关系
检查答案
在得出答案后，要检查答案是 否符合实际情况和物理规律，
避免出现错误。
复习计划与时间安排建议
制定详细的复习计划
高中物理人教版必修1课件：第四章 牛顿运动定律+第3节 牛顿第二定律
【学习目标】 1.通过上节实验,能得出并准确描述牛顿第二定律. 2.理解力的单位的由来,理解关系式F=kma是如何变成F=ma的. 3.能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律,理解为什么说牛顿第 二定律是连接运动学和力学的桥梁. 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题.初步体会牛顿第二定律在认识 自然规律过程中的有效性和价值.
ห้องสมุดไป่ตู้
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 牛顿第二定律
【情境导学】 1.静止在光滑水平面上的重物,受到一个很小的水平推力,在力刚开始作用 的瞬间,重物是否立即获得加速度,是否立即有了速度,为什么? 答案:是,否.力是产生加速度的原因,力与加速度具有同时性,故在力作用的 瞬间,物体立即获得加速度,但由Δv=aΔt可知,要使物体获得速度必须经过 一段时间. 2.用力去推水平地面上的大石块,却没有推动,是否说明这个力没有产生加 速度? 答案:否.当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速 度,但物体表现出来的加速度却只有一个,即各个力产生加速度的矢量和,石 块没被推动说明石块的合加速度为零,并不是这个力没产生加速度.
知识点二 力的单位
【情境导学】 在应用公式F=ma进行计算时,若F的单位用牛顿(N),m的单位用克(g)是否 可以? 答案:不可以.公式中的各量必须用国际单位.若不然,公式中的比例系数 就不再等于1.
【知识梳理】 1.单位:国际单位制中是 牛顿 ,符号是N. 2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 . 3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三个物理量的单位共同决定,若三量 都取国际单位,则k=1,牛顿第二定律的表达式可写作F= ma . 【思考判断】 1.若力、质量、加速度三个物理量都取国际单位,则公式F=kma的k就等于 1.( √ ) 2.1 N的力可以使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度.( √ )
高中物理必修1第四章知识点归纳
高中物理必修1第四章知识点归纳高中物理必修1第四章主要是讲牛顿运动定律这部分内容，下面是店铺给大家带来的高中物理必修1第四章知识点归纳，希望对你有帮助。
高中物理必修1第四章知识点一、牛顿第一定律1、内容：(揭示物体不受力或合力为零的情形)2、两个概念：①、力②、惯性：(一切物体都具有惯性，质量是惯性大小的唯一量)二、牛顿第二定律1、内容：(不能从纯数学的角度表述)2、公式：F合=ma3、理解牛顿第二定律的要点：①、式中F是物体所受的一切外力的合力。
②、矢量性③、瞬时性④、独立性⑤、相对性三、牛顿第三定律作用力和反作用力的概念1、内容2、作用力和反作用力的特点：①等值、反向、共线、异点②瞬时对应③性质相同④各自产生其作用效果3、一对相互作用力与一对平衡力的异同点四、力学单位制1、力学基本物理量：长度(l) 质量(m) 时间(t) 力学基本单位：米(m) 千克(kg) 秒(s)2、应用：用单位判断结果表达式，能肯定错误(但不能肯定正确)五、动力学的两类问题。
1、已知物体的受力情况，求物体的运动情况(v0 v t x )2、已知物体的运动情况，求物体的受力情况( F合或某个分力)3、应用牛顿第二定律解决问题的一般思路(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析，画出受力示意图。
(3)建立直角坐标系，以初速度的方向或运动方向为正方向，与正方向相同的力为正，与正方向相反的力为负。
在Y轴和X轴分别列牛顿第二定律的方程。
(4)解方程时，所有物理量都应统一单位，一般统一为国际单位。
4、分析两类问题的基本方法(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图六、平衡状态、平衡条件、推论1、处理方法：解三角形法(合成法、分解法、相似三角形法、封闭三角形法)和正交分解法2、若物体受三力平衡，封闭三角形法最简捷。
若物体受四力或四力以上平衡，用正交分解法七、超重和失重1、超重现象和失重现象2、超重指加速度向上(加速上升和减速下降)，超了ma;失重指加速度向下(加速下降和减速上升)，失ma。
人教版高一物理必修一第4章 牛顿运动定律及答案
2020--2021人教物理必修一第4章牛顿运动定律及答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是()A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出3、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移4、如图所示，将吹足气的气球由静止释放，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力5、用相同材料做成的A、B两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们() A．滑行中的加速度之比为2∶3B．滑行的时间之比为1∶1C．滑行的距离之比为4∶9D．滑行的距离之比为3∶26、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则()A．战车运动过程中导师先失重后超重B．战车运动过程中所受外力不变C．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D．战车运动过程中的最大速度为5 m/s7、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位9、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝011、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4cos θC．14mgtan θ D．14mg12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？13、质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？ 由运动学公式：v2－v 20＝2ax得：a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.2020--2021人教物理必修一第4章 牛顿运动定律及答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、伽利略理想实验揭示了( ) A ．若物体运动，那么它一定受力 B ．力不是维持物体运动的原因 C ．只有受力才能使物体处于静止状态 D ．只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．] 2、(双选)下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是()A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B．由m＝Fa可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C．由a＝Fm可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D．由m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出【答案】CD[牛顿第二定律的表达式F＝ma表明了各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求第三个量，作用在物体上的合外力，可由物体的质量和加速度计算，并不由它们决定，A错；质量是物体本身的属性，由物体本身决定，与物体是否受力无关，B错；由牛顿第二定律知加速度与合外力成正比，与质量成反比，m可由其他两量求得，故C、D对．]3、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，B错误．]4、如图所示，将吹足气的气球由静止释放，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D ．喷出气体对气球的作用力【答案】D [气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动，D 项正确．]5、用相同材料做成的A 、B 两木块的质量之比为3∶2，初速度之比为2∶3，它们在同一粗糙水平面上同时开始沿直线滑行，直至停止，则它们( ) A ．滑行中的加速度之比为2∶3 B ．滑行的时间之比为1∶1 C ．滑行的距离之比为4∶9 D ．滑行的距离之比为3∶2【答案】C [根据牛顿第二定律可得μmg ＝ma ，所以滑行中的加速度为a ＝μg ，所以加速度之比为1∶1，A 错误；根据公式t ＝Δv a ，可得t 1t 2＝Δv 1a Δv 2a＝23，B 错误；根据公式v 2＝2ax 可得x 1x 2＝v 212a v 222a＝49，C 正确，D 错误．]6、(双选)如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10 m 的倾斜直轨道向下运动；某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4 s ．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则( )A ．战车运动过程中导师先失重后超重B ．战车运动过程中所受外力不变C ．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度D ．战车运动过程中的最大速度为5 m/s【答案】AD [“导师战车”沿斜面先加速后减速，战车上的导师先失重后超重，A 正确；战车所受的合外力先沿斜面向下后沿斜面向上，外力不同，B 错误；因不知加速和减速的时间关系，故不能判断两个过程中加速度的大小关系，C 错误；设最大速度为v m，则整个过程的平均速度为v m2，由v m2t＝x可得v m＝5 m/s，D正确．]7、在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则()A．物体同时具有加速度和速度B．物体立即获得加速度，速度仍为零C．物体立即获得速度，加速度仍为零D．物体的速度和加速度均为零【答案】B[合外力与加速度是瞬时对应关系，所以在力作用到物体上的瞬间，物体立即获得加速度，但物体的速度还得从零开始增大，不可能立即具有速度，故B正确．]8、(多选)下列说法正确的是()A．物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系B．力学中所选定的基本量有力、质量、时间C．基本量的单位叫作基本单位D．由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位【答案】ACD[物理量通常是由数值和单位组成的(少数物理量例外，如动摩擦因数无单位)，所以物理学公式在确定物理量数值关系的同时，也确定了物理量单位间的关系，选项A正确；力不是基本量，选项B错误；基本量的单位叫作基本单位，选项C正确；由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫作导出单位，选项D正确．]9、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B[火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力，选项A错误；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项B正确，C、D错误．]10、用30 N的水平外力F拉一静止在光滑水平面上的质量为20 kg的物体，力F作用3 s后消失，则第5 s末物体的速度和加速度分别是()A．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2B．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2C．v＝4.5 m/s，a＝0D．v＝7.5 m/s，a＝0【答案】C[前3 s物体由静止开始做匀加速直线运动，由牛顿第二定律知a0＝Fm＝3020m/s2＝1.5 m/s2,3 s末物体的速度为v＝a0t＝1.5×3 m/s＝4.5 m/s；3 s后，力F消失，加速度立即变为0，物体做匀速直线运动，所以5 s末的速度仍是3 s 末的速度，即4.5 m/s，加速度为a＝0，故C正确．]11、如图所示的四脚支架经常使用在架设高压线路、通信的基站塔台等领域．现有一质量为m的四脚支架置于水平地面上，其四根铁质支架等长，与竖直方向均成θ角，重力加速度为g，则地面对每根支架的作用力大小为()A．mg4sin θB．mg4c os θC．14mgtan θ D．14mg【答案】B[由结构的对称性可知，四根支架的作用力大小相等，与竖直方向的夹角均为θ，根据力的合成与分解知识可得4Fcos θ＝mg，解得F＝mg4cos θ，B正确．]12、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析] 首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动． [答案] 见解析13、质量为10 g 的子弹，以300 m/s 的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm ，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？由运动学公式：v 2－v 20＝2ax 得：a ＝v 2－v 22x ＝2002－30022×10 m/s 2＝－2.5×103 m/s 2，由牛顿第二定律：F ＝ma ＝10×(－2.5×103) N ＝－2.5×104 N.x ＝10 cm ＝0.1 m ，m ＝10 g ＝10－2 kg a ＝v 2－v 202x ＝2002－30022×0.1m/s 2＝－2.5×105 m/s 2F ＝ma ＝10－2×(－2.5×105) N ＝－2.5×103 N ，负号表示与速度反向． [答案] 见解析14、如图所示，一质量为m ＝100 kg 的箱子静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.5.现对箱子施加一个与水平方向成θ＝37°角的拉力，经t 1＝10 s 后撤去拉力，又经t 2＝1 s 箱子停下来．sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.求：(1)拉力F 大小；(2)箱子在水平面上滑行的位移x.[解析] (1)撤去拉力前，箱子受重力mg 、支持力F N 、拉力F 、摩擦力F f 作用，设运动加速度为a 1，根据牛顿运动定律有：F N ＋Fsin θ－mg ＝0，F f ＝μF N Fcos θ－F f ＝ma 1撤去拉力后，箱子受重力mg 、支持力F ′N 、摩擦力F ′f 作用，设运动加速度为a 2，根据牛顿运动定律有： －μmg ＝ma 2，a 1t 1＋a 2t 2＝0 解方程，代入数据得：F ＝500 N. (2)撤去拉力前，箱子做匀加速运动： x 1＝12a 1t 21撤去拉力后，箱子做匀减速运动： x 2＝a 1t 12·t 2解方程，代入数据得： x ＝x 1＋x 2＝27.5 m. [答案] (1)500 N (2)27.5 m。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料，教师若希望在教学中脱颖而出，应高度重视教案的撰写和规划，以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇，供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握。
【教学目标】1、知识目标（1）理解加速度与力和质量间的关系。
（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标（1）渗透物理学研究方法的教育。
（2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
（3）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。
第四章 牛顿运动定律 第3节：牛顿第二定律
牛顿第二定律： 物体的加速度的大小与合外力 成正比.与质量成反比.加速度 方向与合外力方向相同.
假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？
F
＝k
ma
把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即 1牛=1千克 ·米/秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式 中就可以使k=1
第四章 牛顿运动定律
----第3节 牛顿第二定律
第3节 牛顿第二定律
• 学习目标
• 1、建立牛顿第二定 律；
• 2、理解牛顿第二定
律；
• 3、应用牛顿第二定
律。
• • • •
• 关键术语 1、牛顿第二定律； 2、合外力； 3、受力分析； 4、F合=ma。
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
牛顿第二定律的数学表达：
6、一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜 面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑 （1）若斜面光滑，求物体的加速度? （2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求 N 物体的加速度? f θ a
F1 F θ F 2 G
θ
实验结论：
1、m一定，加速度a与F的定量关系：
a F
2、F一定，加速度a与m的定量关系:
a
1 m
（注意：这里的力指的是物体所受的合外力）
归纳：
m一 定 ： a F
F一定：a 1 m
a F m
F∝ ma
即：物体加速度的大小跟它受到的合外力 成正比、跟它的质量成反比。
F=kma
a的方向？ a与F同向。
0.75
a/m· -2 s
0.60
0.45
0.30
0.15
必修一第四章《牛顿运动定律》知识点归纳
一、牛顿第一定律［要点导学］1．人类研究力与运动间关系的历史过程。
要知道伽利略的成功在于把“明明白白的实验事实和清清楚楚的逻辑推理结合在一起”，物理学从此走上了正确的轨道。
2．力与运动的关系。
（1）历史上错误的认识是“运动必须有力来维持”（2）正确的认识是“运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因”。
3．对伽利略的理想实验的理解。
这个实验的事实依据是运动物体撤去推力后没有立即停止运动，而是运动一段距离后再停止的，摩擦力越小物体运动的距离越长。
抓住这些事实依据的本质属性，并作出合理化的推理，这就是伽利略的高明之处，我们要学习的就是这种思维方法。
4．对“改变物体运动状态”的理解——运动状态的改变就是指速度的改变，速度的改变包括速度大小和速度方向的改变，速度改变就意味着存在加速度。
5．维持自己的运动状态不变是一切物体的本质属性，这一本质属性就是惯性。
揭示物体的这一本质属性是牛顿第一定律的伟大贡献之一。
6．掌握牛顿第一定律的内容。
（1）“一切物体总保持匀速直线运动或者静止状态”——这句话的意思就是说一切物体都有惯性。
（2）“除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态”——这句话的意思就是外力是产生加速度的原因。
7．任何物理规律都有适用范围，牛顿运动定律只适用于惯性参照系。
8．质量是惯性大小的量度。
二、实验：探究加速度与力、质量的关系［要点导学］1．实验目的：探究加速度与外力、质量三者的关系。
这个探究目的是在以下两个定性研究的基础上建立起来的。
（1）小汽车和载重汽车的速度变化量相同时，小汽车用的时间短，说明加速度的大小与物体的质量有关。
（2）竞赛用的小汽车与普通小轿车质量相仿，但竞赛用的小车能获得巨大的牵引力，所以速度的变化比普通小轿车快，说明加速度的大小与外力有关。
2．实验思路：本实验的基本思路是采用控制变量法。
（1）保持物体的质量不变，测量物体在不同外力作用下的加速度，探究加速度与外力的关系。
探究的方法采用根据实验数据绘制图象的方法，也可以彩比较的方法，看不同的外力与由此外力产生的加速度的比值有何关系。
高中物理必修一第四章牛顿运动定律(思维导图)
高中物理必修一第四章牛顿运动定律牛顿第一定律内容一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种状态为止说明了一切物体都有惯性，惯性是物体的固有性质，质量是物体惯性大小的量度（惯性与物体的速度大小、受力大小、运动状态无关）独立性任何物体都具有惯性力是物体对物体的作用，力使物体的运动状态发生变化揭示了力与运动的关系力是改变物体运动状态（产生加速度）的原因，而不是维持运动的原因它是通过理想实验得出的，它不能由实际的实验来验证适用范围只适用于惯性参考系在质点不受外力作用时，能够判断出质点静止或作匀速直线运动的参考系一定是惯性参考系牛顿第二定律内容物体的加速度a跟物体所受的合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同公式F=ma 特点瞬时性加速度和力同时产生、同时变化、同时消失矢量性加速度和合力的方向始终保持一致同体性合外力、质量和加速度是针对同一物体独立性在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关，与其他力无关合加速度和合外力有关因果性力是产生加速度的原因，加速度是力的作用效果力是改变物体运动状态的原因等值不等质性F=ma，但ma不是力，而是反映物体状态变化情况的m=F/a，但F/a度量物体质量大小的方法，m与F和无关适用范围只适用于质点只适用于惯性参考系只适用于宏观问题只适用于低速问题力学单位制物理公式功能物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量单位间的关系基本量被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的一些量基本单位基本量的单位导出单位由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位国际单位制一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制长度l，单位米m质量m，单位千克kg时间t，单位秒s电流I，单位安培A力学中三个基本物理量及单位三个基本物理量长度、质量和时间三个基本单位米、千克和秒单位制的意义单位是物理量的组成部分，对于物理量，如果有单位一定要在数字后带上单位，同一个物理量，选用不同单位时其数值不同统一单位，便于人们的相互交流，统一人们的认识组成单位制牛顿第三定律内容两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上特点成对存在研究的对象至少是两个物体，多于两个以上的物体之间的相互作用，总可以区分成若干两两相互作用的物体对相对且彼此依存作用力和反作用力是相互的，互相依赖相为依存力具有物质性，不能脱离开物体（物质）而存在同时性作用力和反作用力的同时性，它们是同时产生、同时消失、同时变化同性质作用力和反作用力必须是同一性质的力不可叠加性作用力和反作用力分别作用在两个不同的物体上，各产生其效果，不可求它们的合力，两力的作用效果不能相互抵消适用范围只适用于惯性系中实物物体之间的相互作用用牛顿运动定律解决问题（一）运用牛顿第二定律解题的基本思路1.确定研究对象2.采用隔离体法，正确受力分析3.建立坐标系，正确分解力4.根据牛顿第二定律列出方程5.统一单位连接体问题选取最佳的研究对象可采取“先整体，后隔离”或“分别隔离”等方法一般当各部分加速度大小、方向相同时，可当作整体研究当各部分的加速度大小、方向不相同时，要分别隔离研究选取的研究对象进行受力分析，依据牛顿第二定律列出方程式临界问题详细分析物理过程，根据条件变化或随着过程进行引起的受力情况和运动状态变化，找到临界状态和临界条件在某些物理过程比较复杂的情况下，用极限分析的方法可以尽快找到临界状态和临界条件用牛顿运动定律解决问题（二）动力学的两类基本问题已知物体的受力情况，确定物体的运动情况根据受力情况，利用牛顿第二定律求出物体的加速度选择恰当的运动学公式求解相关的速度、位移等已知物体的运动情况，推断或求出物体所受的未知力根据运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知力超重和失重在平衡状态时，物体对水平支持物的压力大小等于物体的重力当物体在竖直方向上有加速度时加速度方向向上物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫超重现象加速度方向向下物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫失重现象注意点当物体处于超重和失重状态时，物体的重力并没有变化物体是否处于超重状态或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，即不取决于速度方向，而是取决于加速度方向当物体处于完全失重状态（a=g）时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
2010届高二物理会考资料(第四章+牛顿运动定律)
第四章牛顿运动定律要求掌握：1、牛顿第一定律内容2、惯性的概念3、牛顿第二定律及其应用4、牛顿第三定律（区分一对作用力、反作用力与一对平衡力）5、牛顿运动定律的使用范围6、对超重与失重的理解7、单位制（基本单位与导出单位、矢量与标量）学案：（第1课时）牛顿第一定律、惯性、牛顿第三定律单位制考点1、牛顿第一定律内容：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，直到有外力迫使它改变这种运动状态为止.理解：（1）运动需要不需要力来维持，而是靠来维持（2）物体要保持匀速直线运动状态或静止状态，所受合外力F合=（3）牛顿第一定律能不能用实验来直接验证呢？（4）物体保持原来运动状态的性质叫做，任何物体都具有惯性。
练习1、历史上关于力与运动的认识：亚里士多德的观点：认为力是，这种观点是错误的，是推翻亚里士多德的这种观点，他是通过实验来说明自己的观点。
练习2、如图为现代人所做的伽利略斜面实验，伽利略斜面实验是一种实验。
它是以一定的事实为基础，通过理想化处理和合理外推完成的。
（1）该实验中看到的事实：（2）理想之处：（3）合理外推：（4）实验的结论：考点2、惯性1．惯性的概念及物理意义（1）物体具有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质叫惯性原来是运动的物体保持匀速直线运动，原来是静止的物体保持（2）一切物体都具有惯性，物体在任何运动状态下都有惯性，惯性是物体的固有属性（3）是惯性大小的唯一量度，惯性大小只与质量有关，与其他一切因素无关练习3、下列说法正确的是（）A．惯性是物体处于运动状态时具有的性质B．惯性是物体处于静止状态时具有的性质C．惯性是物体处于匀速直线运动状态时具有的性质D．惯性是物体保持原来的匀速直线运动或静止状态的性质练习4、下列关于惯性的说法中正确的是（）A．人走路时没有惯性，被绊倒时有惯性B．赛跑到终点时不能立刻停下是由于跑动时人有惯性，停下后惯性消失C．物体没有受外力作用时有惯性，受外力作用后惯性被克服D．物体的惯性与物体的运动状态及受力情况无关练习5、下列情况不可能存在的是（）A、物体的质量很小而惯性很大；B．物体的速度很大而惯性很小C．物体的体积很小而惯性很大；D．物体所受外力很大而惯性很小考点3、牛顿第三定律图甲是用两根弹簧秤探究作用力与反作用力的关系，图乙是用传感器探究作用力与反作用力的关系，从实验中我们发现作用力与反作用力有何特征？（即牛顿第三定律内容）内容：两个物体之间的作用力与反作用力总是牛顿第三定律指出了物体之间的作用是，因而力总是成对出现，作用力与反作用力总是同时，同时。
4.3 牛顿第二定律
例1、如图所示，光滑水平面上质量均为m的木 块 A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下， 以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去
a 力F，此瞬时A的加速度为_______，B的加速度 -a 为 _______ （以原来的方向为正方向）．
A B F
本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题,这类题型 本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题 这类题型 的一般求法： 的一般求法： （1）首先分析变化瞬间之前的状态（进行受力 ）首先分析变化瞬间之前的状态（ 分析）； 分析）； （2）判断有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪 ）判断有哪些力在这一瞬间发生了变化， 些力不发生变化； 些力不发生变化； （3）再求出变化后物体所受的合外力，求得加 ）再求出变化后物体所受的合外力， 速度。 速度。
一、牛顿第二定律
1、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量 、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比， 成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 2、公式： 、公式：
∑ F = ma
二、对牛顿第二定律的理解
1、矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终相同。 、矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终相同。 2、同体性：加速度与合外力对应同一研究对象。 、同体性：加速度与合外力对应同一研究对象。 3、瞬时性：加速度与合外力瞬时对应，同生同灭同变。 、瞬时性：加速度与合外力瞬时对应，同生同灭同变。 4、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例。 、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例。
P
Q
θ
∑ F = ma
二、对牛顿第二定律的理解
1、矢量性： 、矢量性：
加速度的方向与合外力的方向相同
∑F
∑F
2、同体性： 、同体性：
2019_2020学年高中物理第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课件新人教版必修1
课堂达标
1.如图,鸟沿虚线斜向上加速飞行,空气对其作用力可能是( B )
A.F1 D.F4
B.F2
C.F3
解析:鸟沿虚线斜向上加速飞行,表明其合力方向沿虚线斜向上,小鸟
受到空气对其作用力和重力,故空气对其作用力方向只可能是图中F2 的方向,B正确。
2.升降机以加速度a竖直向上做匀加速运动,升降机内的天花板上有一只
教材提炼
一、牛顿第二定律 [知识梳理] 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成 正比 ,跟它的质量 成 反比 ,加速度的方向跟作用力的方向 相同 。 2.表达式:F= kma ,k是比例系数,F是物体所受的 合力 。
[练一练] 1.下列对牛顿第二定律及其表达式F=ma的理解正确的是( D ) A.物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比 B.当物体有加速度时,物体才受到外力的作用 C.加速度的方向跟合外力的方向可能相同,可能相反 D.当外力停止作用时,加速度随之消失
2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 。
3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三物理量的单位共同决定,若三量都 取国际单位,则k=1,所以牛顿第二定律的表达式可写成F= ma 。
[练一练] 在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是 (D) A.在任何情况下k都等于1 B.因为k=1,所以k可有可无 C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定 D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定
思路探究:(1)剪断悬挂A球的细绳的瞬间,A,B间细绳的拉力突变吗? 答案:细绳属于刚体,认为无形变,剪断悬挂A球细绳瞬间,A,B间的拉力 突变为零。
第四章牛顿运动定律
2、牛顿第二定律及探究实验教学目标，及 重难点突破。
• 1、知识与技能
• 掌握牛顿第二定律的文字内容及数学表达式；理解公式中各物理 量的意义及相互因果关系；知道国际单位制中力的单位“牛顿” 的定义；会用牛顿第二定律的公式进行有关计算。
• 2、过程与方法
• 以实验为基础归纳出物体的加速度跟它的质量、所受外力的关系， 进而总结出牛顿第二定律；培养学生的概括能力和分析推理能力。
• 但双车实验也存在操作的难题，那就是一个运动的物体要突然停 下来显然不太现实。如果用铁夹等使运动物体停下来，仍然会存 在较大误差。那么不需要运动物体停下来能否测量出物体的位移 呢？显然频闪照相、雷达测距，激光测距完全可以解决这个问题。 需要采用更先进的器材来解决问题。使学生从原理、器材、信息 的收集与处理等各方面来制定探究计划。学校投入巨额资金建立 的探究实验室也可以发挥作用。或者我们还可以固定位移，利用 两个光电门计时器测通过位移的时间，根据公式计算加速度比值， 找到加速度与力的关系。
牛顿第二定律解决问题的两种基本类型及静态共点力平衡 是重点，准确划分物理过程，进行受力分析和运动分析是 突破关键。
动态共点力平衡问题及超重失重的理解、整体法和隔离法、 传送带等模型是难点
• 动态共点力平衡，特别是三共点力动态平衡必须正确受力分析， 明确各力的已知条件及变化情况，抓住不变的力，“以不变应万 变”，利用图解法直观表现出力的变化。
• 牛顿第三定律的实验得出是本节的重点，弹簧秤对拉对 静态情况，容易读数，但动态情况下，不容易读数，此 时就可以用力的传感器来演示动态下的情况。从而比较 充分说明牛顿第三定律的普遍性。
4、牛顿第二定律应用教学注意事项、重难点 突破。
共点力平衡分为：静态平衡和动态平衡，对于等级考试的 学生必须都掌握，对于学考的学生则只需要掌握静态平衡， 特别是三力平衡，学会把三力平衡化归为二力平衡。
牛顿第二定律
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
不同模型瞬时加速度的求法辨析 物体在某时刻的瞬时加速度由合力决定，当物体受力发 生变化时，其加速度同时发生变化。这类问题常会遇到轻 绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条等模型。全面准确地理解它们 的特点，可帮助我们灵活正确地分析问题。 (1)它们的共同点：质量忽略不计，都因发生弹性形变产 生弹力，同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
二、力的单位 1．国际单位
牛顿 ，简称 牛 ，符号为 N 。 2．“牛顿”的定义 使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N， 即1 N＝1 kg·m/s2 。 3．比例系数k的意义 (1)在F＝kma中，k的选取有一定的 任意性 。 (2)在国际单位制中k＝ 1，牛顿第二定律的数学表达式为 F＝ma，式中F、m、a的单位分别为 N 、 kg 、m/s2 。
【总结提升】 应用牛顿第二定律应注意的两个问题 (1)要注意分析物体的受力情况和运动情况，而加速度是联 系受力情况和运动情况的桥梁。 (2)使用公式F＝ma时，F、m、a三个物理量的单位必须采 用统一的国际单位，否则公式中比例系数k不等于1。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律 变式训练3 如图甲所示，固定光滑轻杆与地面成一定倾
(2)公式F＝ma可以纯数学理解吗，比如F∝m、F∝a对吗？
【提示】 物理公式具有具体的物理含义，公式F＝ma中，F 指合外力，由外界决定，m由物体决定，加速度a由合外力F与 质量m共同决定。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
【解析】 虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无 关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝mF且 a 与 F 同时产 生、同时消失、同时存在、同时改变；a 与 F 的方向永远相 同。综上所述，可知 A、B 错误，C、D 正确。
高中物理4-3《牛顿第二定律》课件新人教版必修
用牛顿第二定律解题的一般步骤
汽车重新加速时的受力情况
例1：某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
（A）
思考
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？
3
2
1
确定研究对象。
根据牛顿第二定律列方程求 解，必要时进行检验或讨论。
分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F
FN
G
F阻
正交分解法
平行四边形法
例2：一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
【当堂训练】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度。
G
N
f
x
y
解题步骤：
１.研究对象：
木块
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
Ｆ
v
谢谢大家！
§4.3牛顿第二定律
湖北省武汉市高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿
课题：牛顿第二定律班级: 姓名: 小组: 评价:【学习目标】1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2、 理解公式中各物理量的意义及相互关系3、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【导学流程】 一、课前预习1、牛顿第二定律内容： 。
公式：2、力的国际单位是 ，根据 定义的。
当物体的质量为1m kg =，在某力的作用下获得的加速度为21/a m s =，由牛顿第二定律可得，F ma == ，我们就把它定义为１牛顿。
3、F （可以或不可以）突变，a 突变，v 突变。
4、牛顿第二只定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系；牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。
5、t v a ∆∆=是定义式、度量式；mFa =是决定式。
两个加速度公式，一个是纯粹从运动学（现象）角度来研究运动；一个从本质内因进行研究。
6、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？ 二、经典例题例1、一物体质量为1kg 的物体静置在光滑水平面上，0时刻开始，用一水平向右的大小为2N 的力F 1拉物体，则（1）物体产生的加速度是多大？2S 后物体的速度是多少？ （2）若在3秒末给物体加上一个大小也是2N 水平向左的拉力F 2,则物体的加速度是多少？4秒末物体的速度是多少？（3）3S 内物体的加速度2m/s 2是由力F 1产生的，3S 后物体的加速度为0，那是说3S 后F 1不再产生加速度了？例2：光滑水面上，一物体质量为1kg ，初速度为0，从0时刻开始受到一水平向右的接问题记录力F ，F 随时间变化图如下，要求作出速度时间图象。
例3、一个物体，质量是2 kg ，受到互成 120°角的两个力F 1和F 2的作用。
这两个力的大小都是10N ，这两个力产生的加速度是多大？ 课后练习1、下列对牛顿第二定律的表达式F ＝ma 及其变形公式的理解，正确的是：A 、由F ＝ma 可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B 、由m ＝F ／a 可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C ．由a ＝F ／m 可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；D 、由m ＝F ／a 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
3.牛顿第二定律【摘要】物体的加速度和力成正比，和物体的质量成反比，加速度的方向和力的方向是相同的。
【关键词】牛顿第二定律对牛顿第二定律瞬时性的理解解决简单问题【教学目标】1.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。
2.理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义。
3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。
【知识对比】【课时安排】1课时【教学过程】一、牛顿第二定律【问题引入】在上一节实验的基础上，你能得出加速度与物体所受到的合外力、质量的定量关系吗？【情景引入】通过上节实验我们得到下表中的内容1.牛顿第二定律（1）内容：物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
k是比例系数（2）表达式：Fa m∝→F ma ∝→F kma = F 指物体所受的合力 m 指的是物体的质量在F kma =这个表达式中，比例系数k 的选取是任意的，如果选取k=1，那么牛顿第二定律得表达式→F ma =（3）力的单位当质量为m=1kg 的物体，在某力的作用下它获得的加速度a=1m/s 2时,2211/1/F ma kg m s kg m s ==⨯=⋅，我就把这个力叫一个单位的力。
即：211/N kg m s =⋅质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力，叫做1牛顿。
（4）比例系数k 的含义由F kma =可知，/k F ma =，因此k 在树枝上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。
K 由F 、m 、a 三者的单位共同决定，三者取不同的单位k 值不同，在国际单位制中，k=1. 利用F ma =计算时，各量必须用国际单位制中的单位。
2.力与运动的关系力是改变物体运动状态的原因，物体所受合外力 决定 物体加速度 决定 单位时间内速度的变化量，加速度与速度无必然联系。
定义式：va t∆=∆，给出了测量物体加速度的方法，是比值定义的物理量。
3. 决定式：Fa m=，揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。
二、牛顿第二定律得四性 【问题引入】怎样利用牛顿运动定律处理瞬时性变化问题？ 【情景引入】一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度。
小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他的运动速度随时间变化图象如图3-1所示，图中Oa 段和cd 段为直线。
根据此图象可知小孩的运动过程。
从图3-1中可看出，蹦床对小孩的作用力在不断变化，根据牛顿第二定律可知小孩的加速度也随之变化，这种现象体现了牛顿第二定律的瞬时性。
根据F=ma 知，加速度与物体受到的合力成正比，方向永远相同。
瞬时性：a 与F 是瞬时对应关系，即同事产生、同时变化、同时消失，保持一一对应关系。
矢量性：F ma =合是一个矢量式。
力和加速度是矢量，物体的加速度的方向由物体所受合外力的方向决定。
F合产生的a是物体的和加速度，x 方向的合力产生x 方向的加速度，y 方向的合力产生y 方向的加速度。
矢量式具有分量式：x x F ma = ，y y F ma =同一性：F ma =合，各量属于同一物体的，即研究对象的同一性；相对性：公式中的 a 是相对地面的（或惯性系的）而不是相对运动状态发生变化的参考系的（或非惯性系的）。
三、应用牛顿第二定律解决简单问题 【问题引入】怎样利用牛顿第二定律解决简单问题？ 【情景引入】如图3-2所示，为中国航母舰载机起飞的截图，大家能从牛顿第二定律角度分析舰栽机在航母上起飞滑行时的加速度和牵引力之间的关系吗？根据牛顿第二定律可以找出它们的关系，此类现象在生活中极为常见，如汽车启动、刹车问题等都涉及牛顿第二定律的应用。
Eg1.课本P75某质量为1100kg 的汽车在平直路面试车，当达到126km/h 的速度时关闭发动机，经过70s 停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N ，产生的加速度应为多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
【分析】（1）关闭发动机后，汽车在阻力作用下做匀减速运动，根据牛顿第二定律及运动学基本公式即可求解阻力；（2）重新起步时根据牛顿第二定律求解加速度．【思路点拨】Eg2.P76光滑水平桌面上有一个物体,质量是2kg,受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用，两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多大?【分析】根据平行四边形定则求出合力的大小，结合牛顿第二定律求出物体的加速度．【思路点拨】运用牛顿第二定律，并结合力的正交分解法解题⑴正交分解法是把—个矢量分解在两个互相垂的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算。
表示方法:F x=F x1 +F x2 +F x3+…=ma xF y =F y1 +F y2+F y3+…=ma y（2）为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定工轴正方向有两种方法：①分解力而不分解加速度。
通常以加速度a的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴上，分别求合力:F x=ma,F y=0.②分解加速度而不分解力。
若力太多，比较烦琐，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a,得a x和a y,根据牛顿第二定律得方程组F x=ma x, F y=ma y.【科学漫步】利用动力学的方法测质量【例题3】在水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为m1和m2，与地面间的动摩擦因数均为μ，若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起向前运动，如图所示，求两物体间的相互作用力为多大？若将F作用于B物体，则A、B间的相互作用力又为多大？【分析】由于两物体是相互接触的，在水平推力F 的作用下做加速度相同的匀加速直线运动，如果把两个物体作为一个整体，用牛顿第二定律去求加速度a 是很简便的，题目中要求A 、B 间的相互作用力，因此必须采用隔离法，对A 或B 进行受力分析，再用牛顿第二定律就可以求出两物体间的作用力。
以A 、B 为研究对象对其受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得：1212()()F m m g m m a μ-+=+所以12Fa g m m μ=-+再以B 为研究对象，其受力如图所示，由牛顿第二定律可得122=F F m a -阻则A 、B 间相互作用力F 1为：2112m FF m m =+。
当F 作用B 时，应用同样的方法可求A 、B 间相互作用力F 2为: 1212m FF m m =+。
本题属于连接体问题。
此类问题的一般思维方法是：先以整体为研究对象求加速度，然后运用隔离法，选取其中一部分作为研究对象，求相互作用力（内力）。
从上面例题的解答过程还可知道在动力学问题中，如果知道物体的受力情况和加速度，也可以求出物体的质量。
也就是说，质量也可以用动力学的方法来测定。
下面是用动力学的方法测定质量的一个有趣的题目。
【例题4】1966年曾在地球的上空完成了以牛顿第二定律为基础的测定质量的实验，如图所示，实验时，用双子星号宇宙飞船m 1，去接触正在轨道上运行的火箭组m 2，接触以后，开动飞船尾部的推进器，使飞船和火箭组共同加速，推进器的平均推力等于895N ，推进器开动7s ，测出飞船和火箭组的速度改变是0.91m/s ，已知双子星号宇宙飞船的质量m 1=3400kg ，求火箭组的质量m 2是多大？【分析】推进器的推力使宇宙飞船和火箭组产生共同加速为：20.91/0.13/7m sa m s s== 根据牛顿第二定律12()F ma m m a ==+得21895340035000.13F m m kg kg a =-=-= 实际上，火箭组的质量已经被独立地测出。
实验的目的是要发展一种技术，找出测定人造卫星或其他物体的未知质量的方法。
先已经测出火箭组的质量为3660kg ，因而实验误差在误差允许范围内。
【板书设计】1.牛顿第二定律（1）内容：物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
k 是比例系数（2）表达式：Fa m∝→F ma ∝→F kma = F 指物体所受的合力 m指的是物体的质量在F kma =这个表达式中，比例系数k 的选取是任意的，如果选取k=1，那么牛顿第二定律得表达式→F ma =（3）力的单位当质量为m=1kg 的物体，在某力的作用下它获得的加速度a=1m/s 2时,2211/1/F ma kg m s kg m s ==⨯=⋅，我就把这个力叫一个单位的力。
即：211/N kg m s =⋅质量为1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力，叫做1牛顿。
（4）比例系数k 的含义由F kma =可知，/k F ma =，因此k 在树枝上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。
K 由F 、m 、a 三者的单位共同决定，三者取不同的单位k 值不同，在国际单位制中，k=1. 利用F ma =计算时，各量必须用国际单位制中的单位。
2.力与运动的关系力是改变物体运动状态的原因，物体所受合外力 决定 物体加速度 决定 单位时间内速度的变化量，加速度与速度无必然联系。
定义式：va t∆=∆，给出了测量物体加速度的方法，是比值定义的物理量。
3. 决定式：Fa m=，揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。
二、牛顿第二定律得四性瞬时性：a 与F 是瞬时对应关系，即同事产生、同时变化、同时消失，保持一一对应关系。
矢量性：F ma =合是一个矢量式。
力和加速度是矢量，物体的加速度的方向由物体所受合外力的方向决定。
F 合产生的a是物体的和加速度，x 方向的合力产生x 方向的加速度，y 方向的合力产生y 方向的加速度。
矢量式具有分量式：x x F ma = ，y y F ma =同一性：F ma =合，各量属于同一物体的，即研究对象的同一性；相对性：公式中的 a 是相对地面的（或惯性系的）而不是相对运动状态发生变化的参考系的（或非惯性系的）。
三、应用牛顿第二定律解决简单问题 Eg1.课本P75 【思路点拨】Eg2.P76 【思路点拨】运用牛顿第二定律，并结合力的正交分解法解题⑴正交分解法是把—个矢量分解在两个互相垂的坐标轴上的方法，其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算。
表示方法:F x=F x1 +F x2 +F x3+…=ma xF y =F y1 +F y2+F y3+…=ma y（2）为减少矢量的分解，建立坐标系时，确定工轴正方向有两种方法：①分解力而不分解加速度。
通常以加速度a的方向为x轴正方向，把力分解到坐标轴上，分别求合力:F x=ma,F y=0.②分解加速度而不分解力。
若力太多，比较烦琐，可根据物体受力情况，使尽可能多的力位于两坐标轴上而分解加速度a,得a x和a y,根据牛顿第二定律得方程组F x=ma x, F y=ma y.【科学漫步】利用动力学的方法测质量【作业布置】P78.问题与练习2.3.4.5。