【全程学习方略】2015-2016学年高中物理 5.2.2 牛顿第二定律(精讲优练课型)课件 鲁科版必修1

2.(2015·石家庄高一检测)如图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1
相连，下端与另一质量为M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a1、a2，重力加速度大小为
g。则有
(
)
B.a1=0，a2=g
M
A.a1=g，a2=g C.a1=0，a2= m M g
(
)
【解析】选C。A=
GM 的相应的单位运算是 r
Nm 2 kg 2 kg m
Nmkg 1 kgm s 2 mkg 1 m / s，物理量A的单位是m/s，这
是速度的单位，所以物理量A是速度。
2.(多选)在下面列举的物理量的单位中，哪些是国际单位制的基本单 位 ( ) B.米(m) D.牛顿(N)
【过关训练】 1.关于物体的运动状态和所受合外力的关系，下列说法中正确的 是 ( )
A.物体所受的合外力为零时，物体一定处于静止状态 B.合外力发生改变时，物体的运动状态不一定会改变 C.物体所受的合外力不为零时，物体就一定有加速度 D.物体的运动方向一定与所受的合外力的方向相同
【解析】选C。由牛顿第二定律可知，物体所受合外力为零，则物体 的加速度为零，所以物体速度不变，处于静止或匀速直线运动状态， A不正确；合外力变化，加速度也会变化，物体有加速度，运动状态 一定改变，B不正确，C正确；物体的运动方向和合外力方向无关，二 者方向不一定相同，D不正确。
|a1-a2|≤a合≤a1+a2，即1m/s2≤a合≤7m/s2，不可能为8m/s2，
故选D。
2.(2015·惠州高一检测)关于牛顿第二定律，下列说法正确的
是 ( )
A.物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比
B.加速度的方向不一定与合外力的方向一致
C.物体的加速度跟物体所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比
一、对牛顿第二定律的理解
思考探究：
如图所示，一物体放在光滑的水平面上，在一水平向左的力F作用下 弹簧被压缩，物体处于静止状态。 (1)突然撤掉力F的瞬间，物体的速度为多少?有加速度吗? (2)加速度的方向如何?大小为多少?
提示：(1)突然撤去力F瞬间，物体的运动状态没变，速度为零，但力 发生了变化。合外力不为零，产生加速度，力是产生加速度的原因。 (2)加速度的方向水平向右，与弹力的方向相同。根据牛顿第二定律 可知，加速度大小为a= F 。
A.千克(kg) C.开尔文(K)
【解析】选A、B、C。由国际单位制(SI制)中基本单位知：A、B、C 是国际单位制的基本单位；力学有三个基本单位：米、千克、秒。而 牛顿属于导出单位，同时是力的国际单位，不能把国际单位误认为是 基本单位，所以D不是基本单位。
【补偿训练】下列叙述中正确的是
(
)
A.在力学的国际单位制中，力的单位、质量的单位、位移的单位被选
第2课时
牛顿第二定律
一、牛顿第二定律 合外力 的大小成正比，与物体的 1.内容：物体加速度的大小与所受_______
质量 成反比，加速度方向与合外力方向相同。 _____
F=ma 。 2.表达式：_____ 3.单位“牛顿”的定义：使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的 1 kg·m/s2 。 力规定为1 N，即1 N= __________
(2)力学单位制。 ①选质量、长度、时间的单位作为力学中的基本单位，选定的原则是 这些物理量在力学中最基本；用这些物理量作基本单位可以使基本单 位的数目最少。 ②力学单位制的分类。 a.国际单位制(SI)：基本单位分别为m、kg、s(长度单位、质量单位、 时间单位)，导出单位有m/s、m/s2、N等。 b.cm·g·s制：基本单位分别为cm、g、s。
【典例示范】(2013·海南高考)一质点受多个力的作用，处于静止状
态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原 来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和 速度大小v的变化情况是 A.a和v都始终增大 B.a和v都先增大后减小 C.a先增大后减小，v始终增大 D.a和v都先减小后增大 ( )
A (2)导出单位：在力学中利用__(A. 物理公式
基本单位导出的其他单位。
B.物理图像)从三个
B 2.意义与作用：用公式计算的时候，所列的等式中就__(A. 必须 B B.不必)一一写出每个物理量的单位，只要在计算结果的__(A. 方程 B.数据)后面写出待求量的单位即可。
【想一想】在力学问题的分析计算中，只能采用国际单位，不能采用 其他单位吗? 提示：国际单位制只是诸多单位制中的一种，实际生活中还有其他单 位制，在力学问题的分析计算中也可根据情况采用其他单位制，如计 算汽车的速度时常用千米/小时。
【过关训练】
1.由长度的单位m、质量的单位kg和时间的单位s这三个基本物理量的
基本单位，就足以导出力学中其他所有的物理量的单位，但必须依据
相关公式。现有一个物理量及其表达式为A= GM ，其中M是质量，r
r
是长度，又已知G的单位是N·m2·kg-2，据此推知物理量A是
A.力 B.压强 C.速度 D.加速度
(3)国际单位制的优点：国际单位制体现单位的一贯性，即在国际单
位制中，对于所有的导出单位，当按一定的定义方程式从基本单位或
辅助单位导出时，它们的系数都是1，而且所有的国际单位在运算过
程中的系数也都是1，从而使运算简化。
【典例示范】现有下列物理量或单位，按下面的要求选择填空。(填
序号字母)
A.密度
在该物体上产生的加速度a2=4m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，
产生的加速度的大小不可能为
A.7 m/s2 B.5 m/s2
(
)
C.1 m/s2
D.8 m/s2
【解析】选D。由牛顿第二定律F=ma及|F1-F2|≤F合≤F1+F2可知，
当F1和F2同时作用在该物体上时，产生的加速度的大小范围为
【解题探究】 (1)质点受多个力的作用，其平衡条件是什么? 提示：质点所受多个力的合力为零。 (2)如何判断a与v的变化规律? 提示：合外力的大小和方向决定了a的大小和方向，a与v的方向关系 决定了v是增大还是减小，当a与v同向时，即使a减小，v也增大。
【正确解答】选C。质点受多个力的作用，处于静止状态，则多个力
定为基本单位
B.千克不属于力的单位
C.在厘米·克·秒制中，重力加速度g的值等于98cm/s2
D.在力学计算中，所有涉及的物理量的单位都应取国际单位
【解析】选D。力学单位制中，质量、长度、时间的单位被选为基本
单位，故A错。千克属于力的单位，故B错。在厘米·克·秒制中，g
值不变，g=9.8m/s2=980 cm/s2，故C错。在力学计算中，没有特殊说
1.三个概念：
(1)基本单位：基本物理量的单位。
(2)导出单位：在基本单位的基础上，利用物理公式推导出的单位。
(3)单位制：基本单位和导出单位组成单位制，单位制实际就是单位
的规定。
2.国际单位制：
(1)国际单位制中的基本单位。
物理量名称 长度 质量 时间 电流 热力学温度 发光强度 物质的量 物理量符号 l m t I T I，(IV) n 单位名称 米 千克(公斤) 秒 安[ 培] 开[尔文] 坎[德拉] 摩[ 尔] 单位符号 m kg s A K cd mol
(4)同体性：加速度、合外力和质量对应于同一个物体。 (5)独立性：①作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛 顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力单独产生的加速度的矢 量和。 ②分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律，即 Fx=max，Fy=may。 (6)相对性：加速度a是相对于地面(或相对于地面静止和匀速运动的 物体)而言的。
【正确解答】(1)题中所有各项中，属于物理量的是密度、加速度、质
量、长度、时间，故此空填“A、D、E、H、I”。
(2)在国际单位制中，作为基本单位的物理量有质量、长度、时间，故
此空填“E、H、I”。
(3)题中所给的单位中，不属于国际单位的是厘米，故此空填“G”。
答案：(1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)G
【判一判】
(1)由牛顿第二定律可知，物体的质量与物体所受
合外力成正比，与物体的加速度成反比。
(
)
(2)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合
外力大小决定，与物体的速度大小无关。
(
)
(3)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关。 ( )
提示：(1)×。物体的质量是物体的属性，只与物体本身有关，与物
D.由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重 力加速度的2倍
【解析】选C。物体的质量是物体所含物质的多少，与外力无关，故 A 项错误；整块砖的重力是半块砖的重力的二倍，但是质量也是后者的 二倍，所以D项错误；由牛顿第二定律可知， C项正确，B错误。
二、力学单位制及其应用
思考探究：
提示：(1)kg、m和s是基本单位。基本单位对应的物理量叫基本物理 量。基本单位是用来表述基本物理量的，基本物理量则是被表述的物 理对象，二者截然不同。 (2)由基本量根据物理关系式可推导出其他物理量的单位，这些单位 为导出单位。例如在力学中力、速度、加速度等一些物理量的单位都 是导出单位。
【归纳总结】
D.a1=g，a2= m M g
M
【解析】选C。在抽出木板的瞬间，弹簧对木块1的支持力和对木块2
的压力并未改变。木块1受重力和支持力，mg=F，a1=0。木块2受重力
和弹簧压力，根据牛顿第二定律 a 2
F Mg M m g。 M M
【补偿训练】1.力F1作用在物体上产生的加速度a1=3m/s2，力F2作用