牛顿第二定律学案(精编)-第一册
高中物理-牛顿第二定律学案
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高中物理-牛顿第二定律学案1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式.(重点)2.理解公式各物理量的含义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”的定义. 4.会用牛顿第二定律进行有关的计算.(重点)一、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比.2.表达式:F合=ma.3.力的单位:使质量为1 kg的物体产生1__m/s2加速度的力,称为1 N,即1 N=1 kg·m/s2.1.目前时速可达1 609公里的世界上最快的汽车在英国问世,该汽车搭载新型战斗机发动机,在加速至300英里/小时后,位于车顶的一种混合火箭发动机将继续为车辆加速,直至最终极速,该车安装的发动机功率非常大,它对汽车有什么作用?提示:发动机的功率越大,汽车所受的牵引力越大,合外力也就越大,依据牛顿第二定律:汽车的加速度越大,加速越快.二、物理量与单位制1.基本单位、导出单位(1)基本单位:基本单位是根据物理量运算的需要而选定的少数几个物理量单位.在力学中选定长度、质量、时间这三个物理量的单位作为基本单位.(2)导出单位:由基本单位和有关公式确立的其他物理量的单位叫做导出单位.2.单位制:基本单位和导出单位构成了单位制.3.在国际单位制中,力学基本量长度、质量、时间对应的基本单位是:米、千克、秒.由它们和物理公式导出的单位叫导出单位,比如力的单位是kg·m/s2(或称为牛顿).2.两个物体的长度分别是1.70和150,你能说明哪个物体更长吗?提示:很难说明.要想比较必须加上单位.我们对物理量进行描述时,除了数字外,还必须有单位.对牛顿第二定律的理解[学生用书P70] 1.对牛顿第二定律公式的认识(1)牛顿第二定律的比例式a∝Fm的意义:m不变时,a∝F;F不变时,a∝1m,即a与m成反比,改写成乘积形式为F∝ma.(2)F=kma中k的意义:①根据F=kma知,k=Fma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小.②k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位时k的数值不一样,在国际单位制中k=1,故公式F=kma写成F=ma.2.理解牛顿第二定律的“四个性质”(1)矢量性:加速度a的方向与F的方向相同.(2)瞬时性:加速度a与合力F是瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失.(3)同一性:加速度a与合力F都是属于同一物体的,即研究对象的同一性.(4)独立性:若a为物体的实际加速度,则F应为物体受到的合外力,而作用于物体上的每一个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律,与其他力无关,物体实际的加速度是每个力产生的加速度的矢量和.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用B.合力产生的加速度,可认为作用于物体上的每个力所产生的加速度的矢量和C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失[思路点拨] (1)合外力F是“因”,加速度a是“果”.(2)加速度与外力是瞬时对应关系.[解析] 力是产生加速度的原因,A项因果关系颠倒,故A错;合力产生的加速度与每个分力产生的加速度的合加速度是相同的,只是矢量合成的先后差别,故B对;a与F的方向时时刻刻都相同,故C对;加速度与外力是瞬时对应关系,外力停止作用,加速度同时消失,故D对.[答案] BCD关于牛顿第二定律理解的三大误区(1)误认为先有力,后有加速度:物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后.(2)误认为质量与力成正比,与加速度成反比:物体的质量m是由自身决定的,与物体所受的合外力和运动的加速度无关.(3)误认为作用力与m和a都成正比:物体所受合外力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关.1.(多选)关于牛顿第二定律,下列说法正确的是( )A.公式F=ma中,各量的单位可以任意选取B.某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受合外力,而与这之前或之后受力无关C.公式F=ma中,a实际上是作用于该物体上每一个力所产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与它所受合外力方向一致解析:选BC.F、m、a必须选取统一的国际单位,才可写成F=ma的形式,否则比例系数k≠1,所以选项A错误;牛顿第二定律表述的是某一时刻合外力与加速度的对应关系,它既表明F合、m、a三者数值上的对应关系,同时也表明合外力的方向与加速度的方向是一致的,即矢量对应关系,而与速度方向不一定相同,所以选项B正确,选项D错误;由力的独立作用原理知,作用在物体上的每个力都将各自产生一个加速度,与其他力的作用无关,物体的加速度是每个力所产生的加速度的矢量和,故选项C正确.单位制的应用[学生用书P71]1.在利用物理公式进行计算时,为了在代入数据时不使表达式过于繁杂,我们要把各个量换算到同一单位制中,这样计算时就不必一一写出各量的单位,只要在所求结果后写上对应的单位即可.2.习惯上把各量的单位统一成国际单位,只要正确地应用公式,计算结果用国际单位制中对应的单位来表示即可.3.物理公式在确定各物理量的数量关系时,同时也确定了各物理量的单位关系,所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系,推导出这些物理量的单位.一物体在2 N的外力作用下,产生10 cm/s2的加速度,求该物体的质量.下面有几种不同的求法,其中单位运用正确,简洁而又规范的是()A .m =F a =210kg =0.2 kg B .m =F a = 2 N 0.1 m/s 2=20kg ·m/s 2ms 2=20 kgC .m =F a =20.1kg =20 kgD .m =F a =21kg =2 kg[解析] 在进行数量运算的同时,也要把单位带进运算.带单位运算时,每一个数据均要带上单位,且单位换算要准确.也可以把题中的已知量的单位都用国际单位表示,计算的结果就用国际单位表示,这样在统一已知量的单位后,就不必一一写出各个量的单位,只在数字后面写出正确单位即可.在备选的四个选项中A 、D 项均错,B 项解题过程正确,但不简洁,只有C 项运算正确,且简洁而又规范.[答案] C(1)利用公式推导其他物理量的单位. (2)根据单位可以发现错误.(3)计算时所有物理量统一到国际单位制后,中间计算可省去单位,使计算简便.2.在解一道文字计算题时(用字母表示结果的计算题),一个同学解得s =F2m(t 1+t 2),用单位制的方法检查这个结果( )A .一定正确B .一定错误C .如果用国际单位制,结果可能正确D .用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果一定正确 解析:选B.将F 、m 、t 在国际单位制中的单位代入上式得:1 N 1 kg ·1 s =1 kg ·m/s 21 kg·s =1 m/s,显然不是位移单位,所以A 、C 错,B 对.用国际单位制不正确,用其他单位制也不一定正确,故D 错.牛顿第二定律的应用[学生用书P71]1.应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程. (3)求出合力或加速度.(4)根据牛顿第二定律列方程求解. 2.解题方法 (1)矢量合成法①若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.作图时注意:合力方向与加速度的方向相同.②若知道加速度的大小和方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力. (2)正交分解法物体受到三个或三个以上的不在同一直线上的力作用时,常用正交分解法: ⎩⎨⎧F x =F x 1+F x 2+F x 3+…=ma x ,F y =F y 1+F y 2+F y 3+…=ma y. 为减少矢量的分解,建立坐标系时,确定x 轴正方向有两种基本方法①分解力:通常以加速度a 的方向为x 轴正方向,建立直角坐标系,将物体所受的各个力分解在x 轴和y 轴上,分别得x 轴和y 轴的合力F x 和F y ,得方程:⎩⎨⎧F x =ma ,F y=0. ②分解加速度:若以加速度的方向为x 轴正方向,分解的力太多,比较繁琐,可根据受力情况,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. 如图所示,质量为1 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.5,物体受到大小为20 N 、与水平方向成37°角斜向下的推力F 作用时,沿水平方向做匀加速直线运动,求物体加速度的大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)[解析] 取物体为研究对象,受力分析如图所示,建立直角坐标系.水平方向上:F cos 37°-F f=ma①竖直方向上:F N=mg+F sin 37°②又因为:F f=μF N③联立①②③得:a=5 m/s2.[答案] 5 m/s23.如图所示,电梯与水平面夹角为30°,当电梯加速向上运动时,人对梯面压力是其重力的65,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?解析:本题分解加速度比分解力更显方便.对人进行受力分析:重力mg、支持力F N、摩擦力F(摩擦力的方向一定与接触面平行,由加速度的方向可推知F水平向右).建立直角坐标系:取水平向右(即F方向)为x轴正方向,此时只需分解加速度,其中a x=a cos 30°,ay=a sin 30°(如图所示).建立方程并求解,由牛顿第二定律x方向:F=ma cos 30°,y方向:FN-mg=ma sin 30°.所以Fmg=35.答案:35牛顿第二定律的瞬时性问题[学生用书P72]1.刚性绳模型(细钢丝、细线、轻杆等):这类形变的发生和变化过程时间极短,在物体的受力情况改变(如某个力消失)的瞬间,其形变可随之突变,弹力可以突变.2.轻弹簧模型(轻弹簧、橡皮绳、弹性绳等):此类形变发生改变需要的时间较长,在瞬时问题中,其弹力的大小不能突变,可看成是不变的.(多选)如图所示,质量为m的小球与弹簧Ⅰ和水平细绳Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q两点.小球静止时,Ⅰ中拉力的大小为F1,Ⅱ中拉力的大小为F2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ其中一根的瞬间,球的加速度a应是( )A.若剪断Ⅰ,则a=g,方向竖直向下B.若剪断Ⅱ,则a=F2m,方向水平向左C.若剪断Ⅰ,则a=F1m,方向沿Ⅰ的延长线方向D.若剪断Ⅱ,则a=g,方向竖直向上[思路点拨] 对小球进行受力分析时,既要分析运动状态变化前的受力,又要分析运动状态变化瞬间的受力,从而根据牛顿第二定律确定加速度.[解析] 没有剪断Ⅰ、Ⅱ时小球受力情况如图所示.在剪断Ⅰ的瞬间,由于小球的速度为0,绳Ⅱ上的力突变为0,则小球只受重力作用,加速度为g,选项A正确,C错误;若剪断Ⅱ,由于弹簧的弹力不能突变,F1与重力的合力大小仍等于F2,所以此时加速度为a=F2m,方向水平向左,选项B正确,D错误.[答案] AB求解瞬时加速度的思路求物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及其变化.对于发生突变后的力,应根据突变后的瞬间状态求解,对于不发生突变的力应根据原状态求解.4.如图所示,物块1、2间用刚性轻质杆连接,物块3、4间用轻质弹簧相连,物块1、3质量为m,2、4质量为M,两个系统均置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将两木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g,则有( )A.a1=a2=a3=a4=0B.a1=a2=a3=a4=gC.a1=a2=g,a3=0,a4=m+M MgD.a1=g,a2=m+MMg,a3=0,a4=m+MMg解析:选C.在抽出木板的瞬间,物块1、2与刚性轻杆接触处的形变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二定律知a1=a2=g;而物块3、4间的轻弹簧的形变还来不及改变,此时弹簧对3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为mg,因此物块3满足mg=F,a3=0;由牛顿第二定律得物块4满足a4=F+MgM=M+mMg,所以C对.[随堂检测][学生用书P73]1.(多选)关于牛顿第二定律F∝ma和变形公式a∝Fm,下列说法中正确的是( )A.物体的加速度与物体受到的任何一个力成正比,与物体的质量成反比B.物体的加速度与物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比C.物体的质量与物体受到的合外力成正比,与物体的加速度成反比D.物体的质量与物体受到的合外力及物体的加速度无关解析:选BD.物体的加速度与物体受到的合外力成正比,与物体的质量成反比,故A错误,B 正确.物体的质量决定于物体的体积和密度,与物体受力和加速度无关,故C错,D正确.2.下列说法中正确的是( )A.力学中的基本单位是米(m)、千克(kg)和秒(s)B.牛顿(N)是力学中的基本单位,但不是国际单位制中的基本单位C.帕斯卡(Pa)、焦耳(J)是国际单位制中的单位D.长度是国际单位制中的基本单位解析:选C.不同的单位制,基本单位不同,米(m)、千克(kg)和秒(s)是国际单位制力学中的基本单位,A错;牛顿(N)是国际单位制中的导出单位,1 N=1 kg·m/s2,B错;在国际单位制中,压强和功(或能)的单位为帕斯卡、焦耳,C对;长度是物理量,在国际单位制中,是力学中的一个基本量,其单位米(m)是国际单位制中的基本单位,D错.3.水平地面上质量为m=2 kg的物体,与地面间的动摩擦因数μ=0.2,当物体受F=20 N 的、斜向下与水平方向成37°角的力作用时,求加速度的大小.(g取10 m/s2) 解析:物体受力图如图所示,水平x方向:F x-f=ma.竖直y方向:F y=N-G.其中F x=F cos θ=20×0.8 N=16 N,Fy=F sin θ=20×0.6 N=12 N,N=G+Fy=(20+12) N=32 N,f=μN=0.2×32 N=6.4 N.物体加速度的大小为a=Fx-fm=16-6.42m/s2=4.8 m/s2.答案:4.8 m/s2[课时作业][学生用书P131(单独成册)]一、单项选择题1.关于速度、加速度、合外力的关系,下列说法中错误的是( )A.不为零的合外力作用于原来静止物体的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合外力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为零的匀加速直线运动中,速度、加速度与合外力的方向总是一致的D.合外力变小,物体的速度一定变小解析:选D.由牛顿第二定律可知A、B选项正确;初速度为零的匀加速直线运动中,v、a、F三者的方向相同,故C选项正确;合外力变小,加速度变小,但速度不一定变小,D选项错误.2.“儿童蹦极”中,拴在腰间左右两侧的是弹性橡皮绳.质量为m的小丽如图所示静止悬挂时,两橡皮绳的拉力大小均恰为mg,若此时小丽左侧橡皮绳断裂,则小丽此时的( )A.加速度为零B.加速度a=g,沿断裂橡皮绳的方向斜向下C.加速度a=g,沿未断裂橡皮绳的方向斜向上D.加速度a=g,方向竖直向下解析:选B.当小丽处于静止状态时,拉力F=mg,两绳之间的夹角为120°,若小丽左侧橡皮绳断裂,则小丽此时所受合力沿断裂橡皮绳的方向斜向下,由牛顿第二定律F=ma知mg=ma,a =g,故选项B正确.3.质量为400 g的物体,测得它的加速度为a=40 cm/s2,则关于它所受的合力的大小计算,下面有几种不同的求法,其中单位运用正确、简洁而又规范的是( )A.F=ma=400×40=16 000 NB.F=ma=0.4×0.4 N=0.16 NC.F=ma=0.4 kg×0.4=0.16 ND.F=ma=0.4 kg×0.4 m/s2=0.16 N解析:选 B.物体质量m=400 g=0.4 kg,加速度a=40 cm/s2=0.4 m/s2,所以F=ma=0.4×0.4 N=0.16 N,B正确.4.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=g3,则f的大小是( )A.f=mg3B.f=2mg3C.f=mg D.f=4mg3解析:选B.由牛顿第二定律得mg-f=ma,得f=mg-ma=23mg.5.声音在空气中传播速度v与空气密度ρ、压强p有关,下列速度的表达式(k为比例系数,无单位)中可能正确的是( )A.v=k pρB.v=kpρC.v=kρpD.v=kpρ解析:选B.可把p、ρ的单位用基本单位表示.代入进行单位运算,看得出的单位是否是v的单位.压强p的单位用基本单位表示为Nm2=kg·m/s2m2,密度ρ的单位用基本单位表示为kg/m3.通过将p和ρ的单位分别代入上面各选项中的公式得出的单位只有B项能得出m/s.故选B.二、多项选择题6.对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明:当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度立即消失解析:选CD.虽然F =ma 表示牛顿第二定律,但a 是由m 和F 共同决定的,即a ∝Fm,且a 与F 同时产生、同时消失、同时改变;a 与F 的方向永远相同,综上所述A 、B 错误,C 、D 正确.7.用力F 1单独作用于某一物体可产生的加速度为3 m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生的加速度为1 m/s 2.若F 1、F 2同时作用于该物体,可能产生的加速度为( )A .1 m/s 2B .3 m/s 2C .2 m/s 2D .4 m/s 2解析:选BCD.设物体的质量为m ,由牛顿第二定律得F 1=ma 1,F 2=ma 2,当两者同向时加速度最大:F 1+F 2=ma ,当两者反向时加速度最小:F 1-F 2=ma ′.代入数据解得a =4 m/s 2,a ′=2 m/s 2,所以B 、C 、D 正确.8.如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连.设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是( )A .向右做加速运动B .向右做减速运动C .向左做加速运动D .向左做减速运动解析:选AD.对小球水平方向受力分析可知,小球受水平向右的弹力,所以小球的加速度水平向右.又因为两者相对静止,所以小车的加速度也水平向右.故A 、D 正确.9.如图甲所示,地面上有一质量为M 的重物,用力F 向上提它,力F 变化而引起物体加速度变化的函数关系如图乙所示,则以下说法中正确的是( )A .当F 小于图中A 点值时,物体的重力Mg >F ,物体不动B .图中A 点值即为物体的重力值C .物体向上运动的加速度和力F 成正比D .图线延长线和纵轴的交点B 的数值等于该地的重力加速度解析:选ABD.本题考查应用牛顿第二定律分析图像问题.当0≤F ≤Mg 时,物体静止,即A 正确;当F >Mg 时,即能将物体提离地面,此时,F -Mg =Ma ,a =FM-g ,A 点表示的意义即为F =Mg ,所以B 正确;直线的斜率为1M,故B 点数值为g ,故D 正确.10.半圆形光滑圆槽内放一质量为m 的小球,今用外力拉着圆槽在水平面上匀加速运动,稳定后小球位置如图所示,则小球受圆槽的支持力F 和加速度a 为( )A .F N =32mg B .F N =233mg C .a =12gD .a =33g解析:选BD.小球受力如图,由牛顿第二定律得:F 合=mg ·tan 30°=maa =g tan 30°=33g ,则F N =mg cos 30°=233mg 故B 、D 正确. 三、非选择题11.某物体静止于光滑的水平面上,当对它施加4 N 的水平拉力时,物体的加速度大小为2 m/s 2,当水平拉力变为10 N 时,物体的加速度多大?物体的质量多大?解析:由牛顿第二定律得:a 1a 2=F 1F 2,即a 2=F 2F 1·a 1=104×2 m/s 2=5 m/s 2.物体的质量m =F 1a 1=42 kg =2 kg. 答案:5 m/s 2 2 kg12.如图所示,质量为4 kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N 与水平方向成37°角斜向上的拉力F 作用时,沿水平面做匀加速运动,求:物体加速度的大小.(g 取10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)解析:选取物体为研究对象,对其受力分析如图物体沿水平方向匀加速运动,沿水平和竖直方向建立坐标系对力分解可得在水平方向:F cos 37°-f=ma①在竖直方向:N+F sin 37°=mg②又因为:f=μN③解①②③可得:a=0.5 m/s2.答案:0.5 m/s2。
第一册(必修)3.3牛顿第二定律教案
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人教版第一册(必修) 3.3 牛顿第二定律教案
牛顿第二定律
一、教学目标
1.物理知识方面的要求:
(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)知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
2.以实验为基础,通过观察、测量、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。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
3.渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究;运用列表法处理数据,使学生知道结论是如何得出的;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。
二、重点、难点分析
1.本节的重点内容是做好演示实验。
让学生观察并读取数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式。
因此,熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时,也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法,才能达到掌握方法、提高素质的目标。
2.牛顿第二定律的数学表达式简单完美,记住并不难。
但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景,对学生来说是较困难的。
这一难点在本课中可通过定律的辨析和有针对性的巩固练习加以深化和突破,另外,还有待在后续课程的学习和应用过程中去体会和理解。
三、教具
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《牛顿第二定律》教案物理必修一
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《牛顿第二定律》教案物理必修一物理的教学方法多种多样,但没有一种是“”的,每一种方法都有自己的特点,各有其使用条件和范围。
下面是小偏整理的《牛顿第二定律》教案物理必修一,感谢您的每一次阅读。
《牛顿第二定律》教案物理必修一教学准备教学目标知识与技能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.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.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,体会大师的做法与勇气.2.培养学生的概括能力和分析推理能力.情感态度与价值观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.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.教学重难点教学重点牛顿第二定律的特点.教学难点1.牛顿第二定律的理解.2.理解k=1时,F=ma.教学工具多媒体、板书教学过程一、牛顿第二定律1.基本知识(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,F为物体所受的合外力,k是比例系数.2.思考判断(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例.(×)(2)我们用较小的力推一个很重的箱子,箱子不动,可见牛顿第二定律不适用于较小的力.(×)(3)加速度的方向跟作用力的方向没必然联系.(×)探究交流如图所示的赛车,为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多,而且还安装一个功率很大的发动机?【提示】为了提高赛车的灵活性,由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵活性的,这样有益于提高比赛成绩.二、力的单位1.基本知识(1)国际单位牛顿,简称牛,符号N.(2)1N的定义使质量为1kg的物体产生1_m/s2的加速度的力叫1N,即1N=1kg·m/s2.(3)比例系数的意义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,牛顿第二定律的表达式为F=ma,式中F、m、a的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.2.思考判断关于牛顿第二定律表达式F=kma中的比例系数k(1)只要力F的单位取N就等于1.(×)(2)在国际单位制中才等于1.(√)(3)只要加速度单位用m/s2就等于1.(×)探究交流在一次讨论课上,甲说:“由a=Δt(Δv)可知物体的加速度a与Δv 成正比,与Δt成反比”,乙说:“由a=m(F)知物体的加速度a与F成正比,与m成反比”.你认为哪一种说法是正确的?【提示】乙的说法正确.物体的加速度的大小是由物体所受合力的大小和物体的质量共同决定的,与速度的变化量及所用时间无关.其中a=Δt(Δv)定义了加速度的大小为速度变化量与所用时间的比值,而a=m(F)则揭示了加速度取决于物体所受合力与物体的质量.三、牛顿第二定律的几个性质【问题导思】1.加速度的方向与合力的方向有什么关系?2.作用在物体上的力发生变化时,加速度是否变化?3.作用在物体上的各个分力也能产生加速度吗?牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素,对牛顿第二定律,还应从以下几个方面深刻理解.是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法.是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.例:如图所示,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是()A.向右做加速运动B.向右做减速运动C.向左做加速运动D.向左做减速运动【审题指导】解答该题注意应用以下程序力和运动关系的定性分析根据牛顿第二定律先由受力情况分析加速度,再由加速度与速度的关系分析运动性质,即同向加速运动,反向减速运动.四、牛顿第二定律的简单应用【问题导思】1.如果物体受到力的作用,就一定有加速度吗?2.求物体的加速度的方法有哪些?3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤是什么?应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种:矢量合成法和正交分解法.1.矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.反之,若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力.2.正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法求物体的合外力.应用牛顿第二定律求加速度,在实际应用中常将受力分解,且将加速度所在的方向选为x轴或y轴,有时也可例:质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示.(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向.【审题指导】解答本题时可按以下思路进行分析:【解析】(1)以木块为研究对象,因木块受到三个力的作用,故采用正交分解法求解,建立坐标系时,以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示,根据题意,加速度的方向沿斜面向下,将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有mgsinθ+f=ma,N-mgcosθ=0又f=μN,联立解得a=g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下.(2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有mgsinθ-f′=ma′,N′-mgcosθ=0又f′=μN′,联立解得a′=g(sinθ-μcosθ),方向沿斜面向下.【答案】(1)g(sinθ+μcosθ),方向沿斜面向下(2)g(sinθ-μcosθ),方向沿斜面向下应用牛顿第二定律解题的一般步骤:1.确定研究对象.2.进行受力分析和运动状态分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程.3.求出合力或加速度.4.根据牛顿第二定律列方程求解.五、常见力的突变例:如图所示,质量相等的三个物块A、B、C,A与天花板之间、B与C之间均用轻弹簧相连,A与B之间用细绳相连,当系统静止后,突然剪断A、B间的细绳,则此瞬间A、B、C的加速度分别为(取向下为正)()A.-g、2g、0B.-2g、2g、0C.0、2g、0D.-2g、g、g【解析】剪断细绳前,对B、C整体进行受力分析,受到总重力和细绳的拉力而平衡,故FT=2mg;再对物块A受力分析,受到重力、细绳拉力和弹簧的拉力;剪断细绳后,重力和弹簧的弹力不变,细绳的拉力减为零,故物块B受到的合力等于2mg,向下,物块A受到的合力为2mg向上,物块C受到的力不变,合力为零,故物块B有向下的加速度,大小为2g,物块A具有向上的加速度,大小为2g,物块C的加速度为零,故选B.【答案】B轻绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条辨析1.它们的共同点是: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.2.它们的不同点是:课后小结这节课我们学习了1.牛顿第二定律:F=ma.2.牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性.3.牛顿第二定律解决问题的一般方法.板书4.3牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟所受的台力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同2.表达式F=ma3.理解(1)同向性:加速度的方向与力的方向始终一致(2)瞬时性;加速度与力是瞬间的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失(3)同体性:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的(4)独立性:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度,而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
牛顿第二定律教案(优秀3篇)
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牛顿第二定律教案(优秀3篇)(经典版)编制人:__________________审核人:__________________审批人:__________________编制单位:__________________编制时间:____年____月____日序言下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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2020-2021高中物理鲁科版第一册学案:第5章 第3节牛顿第二运动定律含解析
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2020-2021学年高中物理新教材鲁科版必修第一册学案:第5章第3节牛顿第二运动定律含解析第3节牛顿第二运动定律学习目标:1。
[物理观念](1)掌握牛顿第二定律的文字内容和数学表达式.(2)知道单位制、基本单位和导出单位的概念. 2.[科学思维]学会利用牛顿第二定律解决实际问题,并且能够从不同角度解决动力学问题,具有质疑和创新意识. 3.[科学探究]学会通过加速度与力、质量关系的数据探究,归纳各物理量之间可能存在的关系,并能解释相关自然现象.4。
[科学态度与责任]尊重客观规律,坚持实事求是,将牛顿运动定律应用于日常生活实际,能认识牛顿运动定律的应用对人类文明进步的推动作用.阅读本节教材,回答第118页和第120页“物理聊吧”的问题,并梳理必要知识点.教材P118页“物理聊吧”问题提示:不矛盾.无论用多小的力还是很大的力推柜子时,皆因柜子受到平衡力的作用,合力为零,因而加速度为零,柜子始终静止不动.教材P120页“物理聊吧”问题提示:垫高木板一端,使小车不挂重物时能匀速运动,说明小车处于平衡状态,所受合力为零.挂上重物时,当重物质量远小于小车质量,才可以近似认为小车受到的合力约等于重物的重力.一、牛顿第二定律1.内容:物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度方向与合外力方向相同.2.表达式:F=kma。
合质量的单位用kg,加速度的单位用m/s2,且规定质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度所用的力为1 N,这样表达式中的k就等于1,牛顿第二定律表达式可简化为F=ma。
说明:公式F=ma中,F一般指合力,a对应的指合加速度.二、力学单位制1.国际单位(1)基本单位:在力学中有米(m)(长度单位)、千克(kg)(质量单位)、秒(s)(时间单位).(2)导出单位:在力学中利用物理公式从三个基本单位导出的其他单位.2.意义与作用:用公式计算时,所列的等式中不必一一写出每个物理量的单位,只要在计算结果的数据后面写出待求量的单位即可.注意:可以利用单位,反推出公式正确性和计算结果的正确性.1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(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.(√)(4)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.(×)(5)力学单位制中,国际单位制的基本单位有千克、米、秒.(√)(6)只有在国际单位制中,牛顿第二定律的表达式才是F=ma. (√) 2.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是()A.牛顿第二定律的表达式F=ma在任何情况下都适用B.某一瞬时的加速度,不但与这一瞬时的外力有关,而且与这一瞬时之前或之后的外力有关C.在公式F=ma中,若F为合外力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致C[牛顿第二定律只适用于宏观物体在低速时的运动,A错误;F=ma具有同时性,B错误;如果F=ma中F是合外力,则a 为合外力产生的加速度,即各分力产生加速度的矢量和,C正确;如果物体做减速运动,则v与F反向,D错误.]3.(多选)下列说法中正确的是()A.质量是物理学中的基本物理量B.长度是国际单位制中的基本单位C.kg·m/s是国际单位制中的导出单位D.时间的单位——小时,是国际单位制中的导出单位AC[质量是力学中的基本物理量,A正确;长度是物理量,不是单位,B错误;kg·m/s是国际单位制中的导出单位,C正确;小时是时间的基本单位,不是导出单位,D错误.]对牛顿第二定律的理解在日常生活中,小巧美观的冰箱贴使用广泛,增加了室内的美感.一磁性冰箱贴贴在冰箱的表面上静止.探究:(1)分析冰箱贴受哪些力?是否有加速度?(2)若把冰箱贴拿在手里,猛一松手,它是否立即有加速度?若有加速度,请指明其方向?提示:(1)冰箱贴受重力和竖直向上的摩擦力,磁力和弹力,它们分别是两对平衡力,合力为零,加速度为零.(2)猛一松手,冰箱贴受重力和空气阻力,合力竖直向下,立即有了竖直向下的加速度.1.牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素.2.牛顿第二定律的五点说明A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失思路点拨:理解上述表格中加速度的“五性”是解决该类问题的关键.CD[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∝错误!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,可知选项A、B错误,C、D正确.]正确理解牛顿第二定律(1)物体的加速度和合力是同时产生的,不分先后,但有因果性,力是产生加速度的原因,没有力就没有加速度.(2)不能根据m=错误!得出m∝F、m∝错误!的结论,物体的质量m是由自身决定的,与物体所受的合力和运动的加速度无关,但物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求得.(3)不能由F=ma得出F∝m、F∝a的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定的,与物体的质量和加速度无关.[跟进训练]1.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比[答案]D牛顿第二定律的应用“歼10”战机装备我军后,在各项军事演习中表现优异,引起了世界的广泛关注.如图所示,一架质量m=5.0×103kg的“歼10”战机,从静止开始在机场的跑道上滑行,经过距离s=5。
物理:4.3《牛顿第二定律》教案(新人教版必修1)
![物理:4.3《牛顿第二定律》教案(新人教版必修1)](https://img.taocdn.com/s3/m/c4f45819fe00bed5b9f3f90f76c66137ee064f63.png)
4.3 牛顿第二定律教案一、素质教育目标〔一〕知识教学点1.在实验的基础上得出牛顿第二定律2.掌握公式、物理量的意义3.学习、应用牛顿第二定律应注意的问题〔二〕能力训练点1.演示实验总结牛顿第二定律,从定性到定量,对真理进行再发现,培养学生进行实验研究、总结规律,不断创新的能力.2.掌握实验研究中的控制变量法.〔三〕德育渗透点通过对实验误差处理、控制变量的学习,培养学生尊重事实,实事求是的美德.二、学法引导1.以分组实验的方法,让学生带着问题去研究.2.归纳总结,形成规律性认识.三、重点·难点·疑点及解决办法1.重点成功地完成演示实验,总结出牛顿第二定律.并掌握牛顿第二定律的初步应用.2.难点物理公式在确定物理量的数量关系的同时也确定了物理量的单位关系.3.疑点从牛顿第二定律可知,无论怎么小的力都可以使物体产生加速度,可是当用力推一个停在地面上的较大的物体时,却推不动,这是什么原因呢?这与牛顿第二定律的外延有无矛盾呢?4.解决办法学生分组实验,对实验分析、剖析、讲解例题及用学生讨论等方式加以解决.四、课时安排第1课时基本知识点的讲解第2课时基本习题讲解〔学会基本思路〕做基本练习题第3课时中档习题讲解〔作业有所加深〕如连接体的问题五、教具学具准备带滑轮的长木板假设干、小车假设干、细线、砝码盘、砝码、直尺等,用于演示实验〔说明力质量和加速度之间的关系〕.六、师生互动活动设计1.教师由复习影响物体运动状态改变的因素,导入如何定量分析.2.演示实验,在控制变量的前提下找关系.3.师生共同讨论实验结果,总结归纳形成规律性认识.七、教学过程〔一〕明确目标通过演示实验,总结牛顿第二定律,讲解学习牛顿第二定律应用时的须知,并掌握须知,会应用牛顿第二定律解题.〔二〕整体感知通过实验,得出牛顿第二定律中a ∝F ,a ∝m1,讲解后得出牛顿第二定律F =ma ,在应用牛顿第二定律时应注意力与加速度同时性,三个物理量单位的统一性,加速度与力的矢量性及公式适应于惯性参照系.〔三〕重点、难点的学习及目标完成过程物体的运动状态用什么物理量来描述?物体的运动状态的改变与什么因素有关?与外力和质量有关,怎样的关系呢?那?这节课,我们来研究力,加速度,质量之间有的关系.〔教师〕加速度与力和质量有关,如果力和质量同时变化,我们无发判断是谁影响加速度,它与加速度是怎样的具体关系,怎么样研究一个量和两个量之间的关系?〔学生〕控制变量法〔教师〕我们可以先固定一个量,如固定质量,研究物体加速度和所受力的关系1.加速度和力的关系[实验],在研究加速度和力的关系时,要先排除质量对加速度的影响,为控制变量,同学们桌上的小车,两辆车的质量是相同的,请同学们按我在黑板上画的图〔图3-6〕将实验器材装配好,准备做实验.图3-6[实验1]打开夹子,让两辆小车同时从静止开始运动,小车走过一段距离后关上夹子,让两车停下,用直尺量出两小车走过的位移1s ,2s ,读出砝码盘中两小车所受的力,从数据中精确感受力与位移的数量关系,启发学生得出s =21a 2t 公式,从而推导出在时间t 相同情况下,力与加速度成正比〔强调力只产生加速度,而a 与s 成正比,故借助比较小车位移来比较小车的加速度.〕同学们研究说明,对质量相同的物体来说物体的加速度跟作用在物体上的力成正比,由同学写出1a ∶2a =1F ∶2F 或a ∝F2.加速度和质量的关系[实验]还用前面装置,在砝码盘上放上相同砝码〔提问:为什么这样做?控制变量使力相等〕在一小车上加上砝码,使两小车质量不同,重做上面的实验,测出位移和质量,得出小车通过位移与它们的质量成反比,再根据公式s =21a 2t ,得出加速度与质量成反比,即 1a ∶2a =2m ∶1m3.牛顿第二定律总结上面的结果,得出牛顿第二定律,即物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度方向与力的方向相同.A ∝mF 上述比例式要改写成等式,必须加上比例常数,得F =kma ,选择国际单位制,力的单位用牛顿,质量的单位用千克,加速度单位用米/2秒,那么k =1,上式那么简化为F =ma ,可见,物理公式在确定物理量数量关系的同时,也确定了物理量间的单位关系.牛顿这个单位就是通过牛顿第二定律来定义的:是质量为1千克的物体产生1米/秒2加速度的力,叫做1牛顿。
(完整版)《牛顿第二定律》教案
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《牛顿第二定律》教案一、教学目标(一)知识与技能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.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
4.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算。
(二)过程与方法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.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。
(三)情感态度与价值观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。
二、教学重点通过课本,牛顿第二定律。
三、教学难点1.牛顿第二定律的理解。
2.理解k=1时,F=ma。
四、教学准备多媒体课件、粉笔、图片。
五、教学过程新课导入:师:利用多媒体播放上节课做实验的过程,引起学生的回忆,激发学生的兴趣,使学生再一次体会成功的喜悦,迅速把课堂氛围变成研究讨论影响物体加速度原因这一课题中去.学生观看,讨论上节课的实验过程和实验结果。
师:通过上一节课的实验,我们知道当物体所受的力不变时物体的加速度与其所受的作用力之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体运动的加速度与物体所受的作用力成正比。
师:当物体所受力不变时物体的加速度与其质量之间存在什么关系?生:当物体所受的力不变时物体的加速度与物体的质量成反比。
师:当物体所受的力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度与其所受的作用力、质量之间存在怎样的关系呢?新课讲解:一、牛顿第二定律师:通过上一节课的实验,我们再一次证明了:物体的加速度与物体的合外力成正比,与物体的质量成反比。
师:如何用数学式子把以上的结论表示出来?生:a∝F/m师:如何把以上式子写成等式?生:需要引入比例常数ka=kF/m师:我们可以把上式再变形为F=kma选取合适的单位,上式可以,简化。
前面已经学过,在国际单位制中力的单位是牛顿.其实,国际上牛顿这个单位是这样定义的:质量为1 kg的物体,获得1 m/s2的加速度时,受到的合外力为1 N,即1 N=1 kg·m/s2可见,如果各量都采用国际单位,则k=1,F=ma这就是牛顿第二定律的数学表达式。
高中物理必修第一册《牛顿第二定律》教学设计
![高中物理必修第一册《牛顿第二定律》教学设计](https://img.taocdn.com/s3/m/3b5fb127366baf1ffc4ffe4733687e21af45ffe2.png)
高中物理必修第一册《牛顿第二定律》教学设计第1课时教学目标1. 经历推导牛顿第二定律数学式的过程,理解力的单位的定义。
2. 理解牛顿第一定律与第二定律的关系。
3. 理解牛顿第二定律的瞬时性、矢量性、同体性、因果性、独立性。
4. 理解牛顿第二定律是联系运动学与动力学之间的桥梁。
5. 能用牛顿第二定律解决相关问题。
教学重难点教学重点推导牛顿第二定律的数学式的过程、牛顿第二定律、应用牛顿第二定律解决相关问题教学难点牛顿第二定律的数学式的推导过程、牛顿第二定律、牛顿第二定律的应用教学准备多媒体课件教学过程引入新课教师活动:播放装有矢量发动机的战斗机飞行的视频,播放装非矢量发动机的战斗机飞行的图片。
教师设问:从视频中可以看出,装有矢量发动机的飞机的机动性能明显地强于装有非矢量发动机的飞行。
这是什么原因呢?学过这节课,我们就能很轻松地回答这个问题。
讲授新课一、牛顿第二定律教师设问:让学生回顾上节课的实验结果。
学生活动:学生之间讨论老师所提问题,然后举手回答。
教师设问:某地物体的加速度既与这个物体的质量有关系,又与加在这个物体上的外力有关系。
实验中我们运用了控制变量的方法,得出的是控制其中的一个影响因素不变观察加速度随另一个影响因素的变化。
如果这两个影响因素同时变化,那加速度应如何变化呢?学生活动:学生之间讨论老师所提问题,然后举手回答。
教师活动:理答。
教师活动:PPT展示探究加速度与力和质量的关系的实验的结果。
在物体的质量一定时,加速度与这个物体所受到的外力成正比。
在物体所受的外力一定时,加速度与这个物体的质量成反比。
教师活动:讲解牛顿第二定律。
到此为止,我们的结论仍然带有猜想和推断的性质。
只有根据这些结论推导出的很多新结果都与事实一致时,这样的结论才能成为“定律”。
大量的实验和观察到的事实都可以得出与上节课实验同样的结论,由此可以总结出一般性的规律: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。
《第四章3牛顿第二定律》作业设计方案-高中物理人教版19必修第一册
![《第四章3牛顿第二定律》作业设计方案-高中物理人教版19必修第一册](https://img.taocdn.com/s3/m/b849f68b81eb6294dd88d0d233d4b14e85243ee5.png)
《牛顿第二定律》作业设计方案(第一课时)一、作业目标本作业设计旨在通过《牛顿第二定律》的学习,使学生能够:1. 理解牛顿第二定律的基本概念和公式;2. 掌握运用牛顿第二定律解决简单物理问题的基本方法;3. 培养学生的逻辑思维能力和分析解决问题的能力。
二、作业内容本作业内容主要围绕《牛顿第二定律》的核心知识点展开,具体包括:1. 复习牛顿第二定律的公式F=ma,并能够解释公式中每个符号的含义;2. 通过实例分析,理解力、质量和加速度之间的关系,并能够运用公式进行计算;3. 结合实际生活中的例子,如汽车启动、电梯升降等,分析其中涉及的牛顿第二定律的应用;4. 完成一道综合应用题,要求学生运用所学知识解决实际问题,如分析物体在力作用下的运动状态等。
三、作业要求为确保学生能够高效完成本作业,特提出以下要求:1. 学生需认真阅读教材,理解牛顿第二定律的基本概念和公式;2. 在完成作业过程中,要注重思考,理解力、质量和加速度之间的关系,并能够灵活运用公式进行计算;3. 在分析实际问题时,要结合实际生活中的例子,深入理解牛顿第二定律的应用;4. 综合应用题要求学生独立思考,尝试多种解题方法,并清晰写出解题步骤和答案;5. 作业完成后,需进行自我检查和修正,确保答案的准确性。
四、作业评价本作业的评价将从以下几个方面进行:1. 学生对牛顿第二定律基本概念和公式的理解程度;2. 学生运用牛顿第二定律解决实际问题的能力;3. 学生的逻辑思维能力和分析解决问题的能力;4. 学生的解题步骤是否清晰,答案是否准确。
五、作业反馈本作业的反馈将作为教师了解学生学习情况的重要依据,具体包括:1. 教师将对学生的作业进行批改,指出错误并给出修改意见;2. 教师将根据学生的作业情况,调整教学计划和教学方法,以更好地满足学生的学习需求;3. 学生应根据教师的反馈,及时改正错误,加强练习,提高自己的学习效果。
通过以上作业设计,旨在通过多方面的练习和反馈,帮助学生更好地掌握《牛顿第二定律》的核心知识点,提高学生的物理学习效果。
物理必修第一册教案+学案:4.3 牛顿第二定律-学案(有答案)
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牛顿第二定律【学习目标】1.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2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习重点】1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习难点】会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习过程】一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容,物体的加速度跟___________成正比,跟_________成反比,加速度的方向跟__________方向相同。
2.公式:____________3.理解要点:(1)F ma =这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说F kma =,k 是比例常数,它的数值与F 、m 、a 各量的单位有关。
在国际单位制中,即F 、m 、a 分别用N 、kg 、2m s 作单位,1k =,才能写为F ma =。
(2)牛顿第二定律具有“四性”①矢量性:物体加速度的方向与物体所受_________的方向始终相同。
②瞬时性:牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化,所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置时的力和加速度的关系问题。
③独立性: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产生的加速度的矢量和,分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即:x x y y F ma F ma =⎧⎨=⎩ ④相对性:物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。
4.牛顿第二定律的适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系。
) (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
二、牛顿第二定律的初步应用知识链接:牛顿第二定律表达式中F 应是物体所受到的合力。
如:竖直方向上,小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0,水平方向上小车受到的合力20 N F =合,则小车的加速度由合力20 N 来决定,方向沿力1F 的方向。
牛顿第二定律导学案
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牛顿第二定律导学案一、预习与检查学习目标:1、能记住牛顿第二定律的内容及公式。
2、能记住力的单位牛顿是如何定义的。
3、能记住牛顿第二定律解决问题的一般步骤。
4、能记住单位制中力学基本单位重难点:1、应用牛顿第二定律处理实际问题。
知识链接:1、牛顿第一定律的内容?如何理解牛顿第一定律?力和加速度之间存在怎样的关系?2、什么是物体的惯性?如何理解惯性?质量和加速度之间存在怎样的关系?二、学习过程1、实验探究:加速度与力、质量的关系实验猜想:实验方法:实验过程:注意事项:数据处理:结论:2、牛顿第二定律⑴内容:表达式:⑵几点说明:⑶常见力与运动关系匀速直线运动:匀变速直线运动:直线运动速度与加速度的方向关系:直线运动合外力与速度方向关系:3、牛顿第二定律的应用例 1 、质量为1kg 的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,在5 N 的水平恒定外力作用下,物体从静止开始运动,求物体的加速度?随堂笔记例2、如图所示,一个与水平方向成37°角的斜向下的大小为10N的推力作用在质量为2kg的物体上,该物与水平桌面间的动摩擦因数为卩=0.2,求此物体加速度?、.例3、如图所示,质量为m=5.0kg的物体,置于倾角i a =30°的固定斜面上,物体在水平推力作用F=50N ;的作用下沿斜面向上运动,物体与斜面间的摩擦因数. 卩=0.1,求物体的加速度? ( g=10m/s2) 1例4、质量为10kg的木块在与水平面成37°的50N(拉力作用下,由静止沿水平地面向右作直线运动,已I 知物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求5s后物体末I2 I速度? ( g=10m/s2)例5、质量为10kg物体,在与水平面成370的拉力作: 用下向右作直线运动,经过1m,速度由1m/s均匀增1 加至2m/s,已知物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求;作用力的大小?'总结:牛顿第二定律的一般解题步骤巩固训练:1关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是A .物体运动的速率不变,其运动状态就不变B .物体运动的加速度不变,其运动状态就不变C •物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止D .物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变2. 关于运动和力,正确的说法是[ ]A .物体速度为零时,合外力一定为零B •物体作曲线运动,合外力一定是变力C •物体作直线运动,合外力一定是恒力D .物体作匀速运动,合外力一定为零3. 在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作[]A .匀减速运动B .匀加速运动C .速度逐渐减小的变加速运动D .速度逐渐增大的变加速运动4•设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比•则雨滴的运动情况是[ ]A •先加速后减速,最后静止B .先加速后匀速C .先加速后减速直至匀速D .加速度逐渐减小到零5. —物体在几个力的共同作用下处于静止状态.现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零,又马上使其恢复到原值(方向不变),则[ ]A .物体始终向西运动B .物体先向西运动后向东运动C .物体的加速度先增大后减小D .物体的速度先增大后减小6. 地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平成37°角推木箱,如图5所示,恰好使木箱匀速前进.若此力与水平成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?( g=10m/s2, sin37° =0.6, cos37°=0.8)图5课后作业:1•下列对牛顿第二定律的表达式F=maA. 由F=maFB. 由m= aF C. 由a= mF D. 由m=2B.2 m/sD.4 m/s2•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A .在任何情况下k 都等于1B •因为k = 1,所以kC .kD .k3.对于静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间:() A, 物体立即获得速度 B, 物体立即获得加速度 C, 物体同时获得速度和加速度D, 由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零4•甲、乙两物体的质量之比为 5 : 3,所受外力大小之比为 2 : 3,则甲、乙两物体加速度大小之比为()A . 2: 5B . 3: 5C . 4: 5D .5: 25.用力F i 单独作用于某一物体上可产生加速度为 3 m/s 2,力F 2单独作用于这一物体可产生加速度为 1 m/s 2,若 F i 、F 22A.1 m/sC.3 m/s 26.质量为m 的物体放在粗糙的水平面上, 水平拉力F 作用于物体上,物体产生的加速度为 a .若作用在物体 上的水平拉力变为 2 FA .小于aB .等于aC .在a 和2a 之间D .大于2a7. 如图3—3 — 6所示,当车厢以某一加速度加速前进时,A. B.C. D.8. 如图3— 3—7所示,传递带 AB 始终保持v =1 m/s 很近处轻轻放在 A 点,设物体与皮带间的动摩擦因数为 B 所经历的时间t o .物块M 相对车厢静止于竖直车厢壁上,则当车厢的速度水平移动.将一质量 叶0.5 kg 的物块从离皮带0.1. AB 之间的距离L =2.5 m 求:物体由 A 运动到。
4.3《牛顿第二定律》学案(新人教版必修1)1
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4.3 牛顿第二定律学案学习目标1.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2.会用牛顿第二定律处理两类动力学问题学习重点牛顿第二定律学习难点牛顿第二定律的意义自主学习一、牛顿第二定律1.牛顿第二定律的内容,物体的加速度跟成正比,跟成反比,加速度的方向跟方向相同。
2.公式:3.理解要点:(1)F=ma这种形式只是在国际单位制中才适用一般地说F=kma,k是比例常数,它的数值与F、m、a各量的单位有关。
在国际单位制中,即F、m、a分别用N、kg、m/s2作单位,k=1,才能写为F=ma.(2)牛顿第二定律具有“四性”①矢量性:物体加速度的方向与物体所受的方向始终相同。
②瞬时性:牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化,所以它适合解决物体在某一或某一时的力和加速度的关系问题。
③独立性: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产生的加速度的矢量和,分力和加速度的各个方向上的分量关系F x=ma x也遵从牛顿第二定律,即:F y=ma y④相对性:物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。
4.牛顿第二定律的适用范围(1)牛顿第二定律只适用于(相对地面静止或匀速直线运动的参考系。
)(2)牛顿第二定律只适用于(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
例题例1.质量为m的物体放在倾角为α的斜面上,物体和斜面间的动摩擦系数为μ,如沿水平方向加一个力F,使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动,如下图甲,则F多大?例2.如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a向上减速运动,a与水平方向的夹角为θ,求人受的支持力和摩擦力。
例3.风洞实验室中可产生水平方向的、大小可调节的风力,现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径。
(如图)(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上匀速运动。
4.3牛顿第二定律+教学设计-2023-2024学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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4.3《牛顿第二定律》教学设计课标要求:理解牛顿运动定律,能用牛顿运动定律解释生活中有关现象、解决有关问题。
知道国际单位制中力的单位。
活动建议:根据牛顿第二定律,设计一种能显示加速度大小的装置。
一、教材分析:教科书中牛顿第二定律的内容以两节的形式呈现,其目的是要强调实验探究的重要性和突出牛顿第二定律在力学中的重要地位。
本节开始以问题的形式引入,强调可以从上一节的探究实验数据来寻找加速度与力、质量的关系,然后引导学生通过分析基于数据的图线来获取规律,进一步总结出牛顿第二定律。
在“力的单位”中,通过力的单位的定义分析了牛顿第二定律的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的。
通过这样的安排,学生不仅能体会到单位的产生过程,更能体会到科学的严谨性和准确性。
本节用了两道联系生活实际的例题来引导学生学会利用牛顿第二定律分析和解决问题,以此让学生体会物理的实用性。
二、学情分析:学生已经学习了牛顿第一定律,对力和运动的相互作用观有了初步的认识,并通过第二节课的实验,得出了当质量一定时,加速度与力的关系,当力一定时,加速度与质量的关系,引导学生从图像出发推导牛顿第二定律的表达式水到渠成。
学生通过前段时间的学习,初步掌握了运动模型构建和受力分析方法,具备求合力的基本能力,对高中物理的建模有了一定的能力。
三、教学目标:物理观念:(1)能准确表述牛顿第二定律的内容;(2)理解牛顿第二定律表达式的意义;(3)知道国际单位制中力的单位"牛顿"是怎样定义的。
科学思维:(1)会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题;(2)根据图像科学推理出实验探究结果的定量表达式F=kma并且通过1N的定义推导出F=ma科学探究:(1)通过分析探究实验的数据,能够得出牛顿第二定律的数学表达式;(2)设计一种能显示加速度大小的装置。
科学态度与责任:培养分析数据、从数据获取规律的能力,能利用牛顿第二定律解决一些生活中的物理问题。
4.3牛顿第二定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册学案
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学习内容:《 4.3牛顿第二定律》总第_____课时课标核心素养要求用牛顿第二定律分析实际问题。
学习目标1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。
2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。
3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
学习重点牛顿第二定律理解及简单应用学习过程教学笔记【自主学习·合作交流】任务一、理解牛顿第二定律1、回顾上节实验结论:①一定时,加速度与合外力成比②一定时,加速度与质量成比总结得牛顿第二定律:注意:实际物体所受的力往往不止一个,这时式中F指的是物体所受的合力3、力的单位:力的国际单位是,根据定义的。
当物体的质量为,在某力的作用下获得的加速度为,我们就把该力大小定义为1牛顿,因此由牛顿第二定律可得,F=Kma= ,。
4、对牛顿第二定律的理解①矢量性:物体加速度的方向与物体所受的方向始终相同。
②瞬时性:F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量。
即同时存在、同时变化、同时消失。
③独立性: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产生的加速度的矢量和。
【例1】下列说法正确的是( )A.由F=ma可知,m与a成反比B.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间,物体同时获得速度和加速度,C.F=kma中,比例系数k的数值,在任何情况下都等于1D.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到的合力求出F.a=ΔvΔt是加速度的定义式,a=Fm是加速度的决定式【例2】、如图所示,将质量均为m的小球A、B用绳(不可伸长)和弹簧(轻质)连结后,悬挂在天花板上.若分别剪断绳上的P处或剪断弹簧上的Q处,下列对A、B加速度的判断正确的是()A.剪断P处瞬间,A的加速度为零,B的加速度为gB.剪断P处瞬间,A的加速度为2g,B的加速度为零C.剪断Q处瞬间,A的加速度为零,B的加速度为零D.剪断Q处瞬间,A的加速度为2g,B的加速度为g【合作学习·难点探究】任务二、牛顿第二定律的简单应用【指导】应用牛顿第二定律解题步骤(1)选择研究对象(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图。
4.3 牛顿第二定律—【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案
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第四章第三节牛顿第二定律导学案一.知识梳理牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟 ________ 成正比,跟 ___________ 成反比,加速度的方向跟_____ 方向相同。
2.比例式:___ 或者 _________,也可以写成等式:______ 。
3.力的单位:式中k是比例系数,它的选取与公式中物理量单位的选取有关。
当时还没有力的单位,为了使用方便,k取1时,能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”,为纪念牛顿,把该单位称为“牛顿”,用符号N表示,即1N=1kg·m/s2。
此时,牛顿第二定律的数学表达式为:F= _______。
4. 当物体受到几个力的作用时,式中的F指____________。
表达式:F合= _______1. 作用力质量作用力2. a∝ F/m F∝ma F=kma3. ma4. 物体所受的合力 ma对牛顿第二定律定律的理解:(1)瞬时性:_____________________________________(2)矢量性:_____________________________________(3)同一性:_____________________________________(4)相对性;_____________________________________(5)局限性:_____________________________________【例1】如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。
一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。
在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是()A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大【例2】如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A 点,然后释放,物体一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则()A.物体从A到O先加速后减速B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动C.物体运动到O点时所受合力为零D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小【例3】如图所示,质量为 4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大小为20N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(g取10 m/s2)【例4】如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.(2)求悬线对球的拉力.课堂小练1.下列关于力和运动关系的几种说法中,正确的是( )A .物体所受合外力的方向,就是物体运动的方向B .物体所受合外力不为零时,其速度不可能为零C .物体所受合外力不为零,其加速度一定不为零D .合外力变小的,物体一定做减速运动2.放在光滑水平面上的物体,在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态,若其中一个力逐渐减小到零后,又恢复到原值,则该物体的( )A .速度先增大后减小B .速度一直增大,直到某个定值C .加速度先增大,后减小到零D .加速度一直增大到某个定值3.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a F m =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m F a =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aF m =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4.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()A.在任何情况下k都等于1B.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5.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间()A.物体立即获得速度B.物体立即获得加速度C.物体同时获得速度和加速度D.由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零6.质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和2N的共点力作用,则物体的加速度大小可能是()A.5 m/s2 B.3 m/s 2 C.2 m/s 2 D.0().5 m/s 27.如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,(g取10 m/s2)则物体的加速度为()A.0B.4 m/s2,水平向右C.2 m/s2,水平向右D.2 m/s2,水平向左8.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为a,若作用在物体上的水平拉力变为2 F,则物体产生的加速度()A.小于a B.等于a C.在a和2a之间 D.大于2a。
牛顿第二定律(学案) —— 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
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第四章运动和力的关系3、牛顿第二定律学习目标1.了解牛顿第二定律的重要性,理解掌握牛顿第二定律的内容.2.理解公式中各物理量的意义及相互关系.3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.4学会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.重点难点重点1.对于牛顿第二定律的理解.2.对于牛顿第二定律的简单应用.难点1.牛顿第二定律的瞬时性、矢量性、因果关系.2.应用牛顿第二定律解决问题.自主探究知识点一牛顿第二定律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,F为物体所受的合力,k是比例系数.知识点二力的单位1.力的国际单位牛顿,简称牛,符号N.2.1N的定义使质量为1kg的物体产生1m/2s的加速度的力的大小叫作1N,即1N=1kg·2m./s 3.比例系数的意义(1)在F=kma中,k的选取有一定的任意性,k的数值取决于F、m、a的单位选取.(2)在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的表达式为F=ma 式中F 、m 、a 的单位分别为牛顿、千克、米每二次方秒.探究思考探究点一 理解牛顿第二定律(1)公式F=ma 中,若F 是合力,加速度a 为物体的实际加速度;若F 是某一个力,加速度a 为该力产生的加速度.(2)a=mF 是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素.(3)F 、m 、a 三个物理量的单位都为国际单位时,才有公式F=kma 中k=1,即F=ma.【例题】[多选]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,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比B.由m=aF 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比 C.由a=mF 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比 D.由m=a F 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出 解析:注意物理公式不同于数学公式,不能单从形式上判断正比和反比关系,还要考虑物理量的物理意义及决定因素等。
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物理(2019人教版)牛顿第二定律学案
1.知道牛顿第二定律a
=
F
m
确切含义
2.会应用牛顿第二定律的公式进行有关计算和处理有关问题.
一、牛顿第二定律
(1)内容:物体加速度的大小跟它受到的成正比,跟它的质量成,加速度的方向跟作用力的方向.
(2)公式:F=kma,F指的是物体所受的合力.
当各物理量的单位都取国际单位时,k=1,F=ma.
(3)力的国际单位:牛顿,简称,符号为 .
“牛顿”的定义:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1 N,即1 N= . 2.牛顿第二定律中的六个特征
因果性力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度
矢量性F=ma是一个矢量式.物体的加速度方向由它受的合力方向决定,且总与合力的方向相同
瞬时性加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失同体性F=ma中F、m、a都是对同一物体而言的
独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
1
局限性
物体的加速度是相对于惯性参考系而言的,即牛顿第二定律只适用于惯性参考系
3.力与运动的关系
1.(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合外力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
2.(多选)力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2,力F2单独作用于此物体时产生的加速度是4 m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( )
A. 1 m/s2
B. 5 m/s2
C. 4 m/s2
D. 8 m/s2
3.(多选)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为 ( )
A.速度不断增大,但增大得越来越慢
B.加速度不断增大,速度不断减小
C.加速度不断减小,速度不断增大
D.加速度不变,速度先减小后增大
二、牛顿第二定律和力的单位
(1)内容
1
(2)表达式:F=ma
(3)国际单位制中力的单位:N,1N=1kg·m/s2
2.牛顿第二定律的特点
(1)瞬时性;(2)矢量性;(3)同体性;(4)独立性.
3.应用牛顿第二定律解题的一般步骤和基本方法
一般步骤:(1)确定研究对象;
(2)进行受力分析和运动情况分析;
(3)求出合外力或加速度;
(4)根据牛顿第二定律F=ma列方程求解.
基本方法:
(1)两个力作用时可用矢量合成法,也可用正交分解法;
(2)多个力作用时可用正交分解法.
1.(多选)如下图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩
)
擦力,则在此段时间内小车可能是(
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
2.如图所示,A,B两物块叠放在一起,在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动,运动过程中B受到的摩擦力( )
1
A.方向向右,大小不变
B.方向向左,逐渐减小
C.方向向左,大小不变
D.方向向右,逐渐减小
3.竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度,若推力增大到2F,则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)( )
A. 20 m/s2
B. 25 m/s2
C. 30 m/s2
D. 40 m/s2
1.如图所示,两个人同时用大小分别为F1=120 N、F2=80 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车,
)
如果小车的质量m=20 kg,则小车的加速度(
B.方向向左,大小为2 m/s2
C.方向向右,大小为10 m/s2
D.方向向右,大小为2 m/s2
2.如下图所示,物体M放在光滑水平桌面上,桌面一端附有轻质光滑定滑轮,若用一根跨过滑轮的轻绳系住M,另一端挂一质量为m的物体,M的加速度为a1,若另一端改为施加一竖直向下F=mg
的恒力,M的加速度为a2,则(
)
B.a1=a2
1
C.a1<a2
D.无法确定
3.(多选)如图所示,在光滑平面上以水平恒力F拉动小车和木块,一起做无相对滑动的加速运动,若小车质量为M,木块质量为m,加速度大小为a,木块和小车间的动摩擦因数为μ.对于这个过程某同学用了以下四个式子来表示木块受到的摩擦力的大小,正确的是(
)
B.ma
C.μmg
D.Ma
4.如图所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上.现用大小为40 N,与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8).
(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大?
(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度是多大?
1。