第三节 牛顿第二定律Word文档格式.docx

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在国际单位制中，力的单位“______”（符号：

______）

“牛顿”是如何定义的__________________________________

1N＝__________,当公式中各量都取______单位时,即F、m、a的单位分别为　　，　　，　　时k=1

3．牛顿第二定律内容、公式及使用要点

1）内容：

___________________________________________________________________________________________________________

2）公式：

___________________

3）牛顿第二定律反映了加速度与力的关系

A、因果关系：

公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的。

B、矢量关系：

加速度与合力的方向。

C、瞬时对应关系：

表达式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，即同时产生、同时变化、同时消失。

D、独立对应关系：

当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。

但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度的结果。

E、同体关系：

加速度和合外力（还有质量）是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

F、

是定义式、度量式；

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。

G、相对性：

用

求得的加速度a是相对地面而言的（或惯性参考系）。

二．预习自测

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：

（CD）

A、由F＝ma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知，物体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知，物体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。

2、在牛顿第二定律公式F＝kma中，有关比例常数k的说法正确的是：

A、在任何情况下都等于1

B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的

C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的

D、在国际单位制中，k的数值一定等于1

3、关于运动和力，正确的说法是（B）

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

4、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（B）

A.物体同时获得速度和加速度

B.物体立即获得加速度，但速度仍为零

C.物体立即获得速度，但加速度仍为零

D.物体的速度和加速度都仍为零

5、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力F，F随时间变化图如下，并作出速度-时间图象。

三．我的困惑

【探究案】

探究1：

由牛顿第一定律可知，力是改变物体运动状态的原因，而物体运动状态改变的难易程度又由物体的惯性决定.运动状态改变的快慢用加速度来描述，物体惯性的大小用质量来量度.那么这些知识及你的生活经验，你猜想物体的加速度会与哪些因素有关？

应具有什么样的关系？

探究2：

为了研究加速度跟力和质量的关系，应该采用怎样的实验研究方法？

探究3：

试分析说明物体做匀速直线运动、匀变速直线运动、变加速直线运动的受力特点？

加速度由什么力决定？

针对训练1一个质量为m=2kg的物体，受到F1=6N、F2=5N、F3=4N三个力的作用处于静止状态，若将F1撤除，物体的加速度大小为3m/s2，方向与F1方向相同。

探究4：

试根据牛顿第二定律说明：

不同质量的物体自由下落的加速度相同.

探究5：

有人认为：

“牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例，即合力为零的情况，所以牛顿第一定律的意义不大.”这个说法是否正确？

牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，改变物体的速度才需要力．牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受外力情况下处于怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下将怎样运动，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，也不是牛顿第二定律的特例．

【当堂检测】

1．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是[D]

　　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[B]

　　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[D]

　　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．在牛顿第二定律公式F=km·

a中，比例常数k的数值：

[CD]

　　A．在任何情况下都等于1

　　B．k值是由质量、加速度和力的大小决定的

　　C．k值是由质量、加速度和力的单位决定的

　　D．在国际单位制中，k的数值一定等于1

5.由牛顿第二定律的变形公式

可知物体的质量

A.跟合外力成正比B.跟物体加速度成反比

C.跟物体所受合外力与加速度无关D.可通过测量它的合外力和加速度求得

6．一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　　[C]

　　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

7．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是D

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：

D．物体的运动速度不变，我们就说它的运动状态不变

8、在牛顿第二定律公式F＝kma中，比例系数k的数值CD

A、在任何情况下都等于1

B、k值的数值是由质量、加速度和力的大小所决定的

C、k值的数值是由质量、加速度和力的单位所决定的

9、下列说法正确的是D

A、质量较大的物体的加速度一定小

B、受到外力较小的物体加速度一定小

C、物体所受合外力的方向一定与物体的运动方向相同

D、物体所受合外力的方向一定与物体的加速度的方向相同

10、由实验结论可知，当质量不变时物体的加速度与所受外力成正比，则可知无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个力推桌子没有推动时是因为D

A、这一结论不适用于静止的物体

B、桌子的加速度很小，速度增量很小，眼睛不易觉察到

C、推力小于摩擦力，加速度是负值

D、推力、重力、地面的支持力与摩擦力的合力等于零，物体的加速度为零，所以原来静止仍静止

11、关于“牛顿”这个力的单位，下列说法正确的是（　CD　）

A．使2kg的物体产生2m/s2的加速度的力，叫做1N

B．使质量为0.5kg的物体产生1.5m/s2的加速度的力，叫做1N

C．使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1N

D．使质量为2kg的物体产生0.5m/s2的加速度的力，叫做1N

12、如图所示，车厢底板光滑的小车上用两个量程为20N完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块，当小车在水平地面上做匀速运动时，两弹簧秤的示数均为10N，当小车做匀加速运动时弹簧秤甲的示数变为8N，这时小车运动的加速度大小是（　B　）

A、2m/s2B、4m/s2C、6m/s2D、8m/s2

13、用力F1单独作用于某一物体上可产生加速度为3m/s2，力F2单独作用于这一物体可产生加速度为1m/s2，若F1、F2同时作用于该物体，可能产生的加速度为（　BCD　）

A、1m/s2B、2m/s2C、3m/s2D、4m/s2

14、一个物体受到两个互相垂直的外力的作用，已知F1＝6N，F2＝8N，物体在这两个力的作用下获得的加速度为2.5m/s2，那么这个物体的质量为_4__kg。

16、如图所示，物体的质量10kg停放在水平面上，它与水平面间μ＝0.15，现用水平向右的外力F＝20N拉物体，那么物体受地面的摩擦力方向是_水平向左_，大小是_15N_,物体的加速度为__0.5_m/s2。

（g取10m/s2）

17．一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°

角的水平拉力作用，则物体的加速度多大？

若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？

18、一辆汽车质量为4t在水平路面上匀速行驶，从某个时刻关闭发动机，经20s滑行40m而停止，求汽车所受到的阻力多大？

若这辆汽车受牵引力为1000N时，能产生多大的加速度？

（设汽车所受的阻力不变）

800N

0.05m/s2

【我的收获】

【难点精讲】

1.牛顿第二定律的实验方法——控制变量法

物体的加速度a不仅跟它所受到的外力F有关，还取决于它自身的质量m.为了定量的研究a、F、m三者之间的关系，课本中采用先保持一个量（如m）不变，研究其它两个量（a与F）之间的关系；

然后再保持另一个量（如F）不变，研究其它两个量（a与m）之间的关系；

最后把两个结果综合起来得出a、F、m三个量之间的关系.这种方法称为“控制变量法”，是研究多因素物体的一个基本方法.

⑴加速度和力的关系

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.用数学公式表示就是：

或者

⑵加速度和质量的关系

在相同的力作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比.用数学公式表示就是：

2.牛顿第二定律

⑴内容：

物体的加速度跟所受外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同.

⑵公式：

由a∝F，a∝

，故得到a∝

，写成等式就成为F＝kma

只有定义了1N＝1kg·

m/s2即1N的力可以使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度，各量都采用国际单位制的单位时，牛顿第二定律才有表达式

F＝ma

注意：

牛顿第二定律的表达式F＝ma，等式左边是物体受到的合外力，右边反映了质量是m的物体在这个力作用下的效果是产生加速度a，它突出了力是物体运动状态改变的原因，而不是维持物体运动的原因，物体的加速度跟合外力成正比，跟物体的质量成反比，这就是牛顿第二定律的意义.要掌握和准确地适用牛顿第二定律，还必须弄清加速度与力的瞬时作用关系和方向关系，即牛顿第二定律的瞬时性和矢量性.

①瞬时性

F＝ma是对运动过程中的每一瞬间成立的，某一时刻的加速度的大小总跟那一时刻的合外力大小成正比，即有力作用就有加速度产生.外力停止作用，加速度随即消失，在持续不断的恒定外力作用下物体具有持续不断的恒定加速度.外力随着时间而改变，加速度就随着时间而改变.

②矢量性

作用力F和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律表达式F＝ma是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系.

3.用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤

⑴明确研究对象.

⑵进行受力分析和运动状态分析，画出示意图.

⑶求出合力F合.

⑷由F合＝ma列式求解.

用牛顿第二定律解题，就要对物体进行正确的受力分析，求合力.物体的加速度既和物体的受力相联系，又和物体的运动情况相联系，加速度是联系力和运动的纽带.故用牛顿第二定律解题，离不开对物体的受力情况和运动情况的分析.