牛顿第二定律导学案

牛顿第二定律【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．

【课前预习案】

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．比例式：F＝，F指的是物体所受的．

当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma.

想一想：

从牛顿第二定律可知，无论多么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箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？

二、力的单位

1．在国际单位制中，力的单位是．

2．“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的：当物体的质量是m＝1 kg、在某力的作用下获得的加速度是a＝时，受到的力F＝ma＝1 kg×1 m/s2＝1 kg·m/s2叫做“一个单位的力”，称做“牛顿”，即1 N＝．

想一想：

若质量的单位用克，加速度的单位用厘米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗？牛顿第二定律表达式中的系数k还是1吗？

【课堂探究案】

一、对牛顿第二定律的理解

例

1下列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．加速度的方向与合外力的方向一致

D．当外力停止作用时，加速度随之消失

针对训练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、牛顿第二定律的简单应用

例

2如图431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/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

例

3 如图432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1 kg .(g 取10 m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；

(2)求悬线对球的拉力大小．

【当堂检测】

对牛顿第二定律的理解

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合力成正比，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合力成正比，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力求出

2．静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是

( )

A ．当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零

B ．当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度

C ．物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速

D ．物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向

牛顿第二定律的简单应用

3．车厢底部有一质量为m′＝5 kg 的物体，如图433所示，当小车以7.5 m /s 2的加速度向右加速运动时，m ′与小车始终保持相对静止，试分析物体受力情况，并求出各力的大小．

4．如图434所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m ＝20 kg ，

受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地

面运动．若拉力F ＝100 N ，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：

(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；

(2)地面对小黄鸭的支持力；

(3)小黄鸭运动的加速度的大小．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10m /s 2)

【课后训练】

题组一 对牛顿第二定律的理解

1．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )

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的合外力，而与这之前或之后的受力无关

C ．公式F ＝ma 中，a 实际上是作用于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的方向一致

2．由牛顿第二定律F ＝ma 可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为( )

A ．牛顿第二定律不适用于静止的物体

B ．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到

C ．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值

D ．桌子所受的合力为零，加速度为零

3．如图435所示，一小球从空中自由落下，当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时，它将

( )

A ．立即被反弹上来

B ．立即开始做减速运动

C ．立即停止运动

D ．继续做加速运动

4．雨滴从空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大，图中能大致反映雨滴运动情况的是( )

题组二 牛顿第二定律的简单应用