牛顿第二定律.docx

1、牛顿第二定律年级：高一 授课时间：2016. 授课教师： 科目：物理课 题牛顿第二定律教学目标1.深刻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，会用牛顿第二定律的公式进行计算2.能够运用受力分析方法、运动学知识和牛顿第二定律，解决两类动力学问题3.掌握力学单位制教学重点与难点1.两类动力学问题2.瞬时问题（运用牛顿第二定律求解瞬时加速度）教学过程教学过程教学过程教学过程一、牛顿第二定律1内容：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加速度的方向跟合外力的方向相同2公式：F合=ma.（使用此公式时，各量的单位必须使用国际单位制中的单位）对力进行正交分解时，加速度同

2、样进行正交分解，Fx=max ，Fy=may3力的独立性原理：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都满足F=ma；物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和4牛顿第二定律的瞬时性：加速度a与合外力F是瞬时对应关系，加速度a是合外力F的瞬时作用效果，合外力发生变化，加速度立刻跟着变化，不需要时间5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、两类动力学问题三、单位制1单位制由基本单位和导出单位共同组成2力学单位制中的基本单位有长度(m) ，质量(kg)

3、，时间(s)3导出单位有力(N)，速度(m/s)，加速度(m/s2)等4国际单位制中的基本单位基本物理量 符号单位名称单位符号质量 m千克kg时间 t秒s长度 l米m电流 I安培A热力学温度 T开尔文K物质的量 n摩尔mol发光强度 IV坎德拉cd例1：如图所示，质量m=10kg的物体在水平面上向左运动，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F20N的作用，则物体产生的加速度的大小是 ，方向是 .(取g=10m/s2)解题步骤：1明确研究对象；2分析物体的受力情况和运动情况；3选取正方向或建立坐标系；4求合外力F合；5根据F合ma列方程求解.练习：如图所示，一质

4、量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止(g10 m/s2)求：(1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小；(2)撤去拉力时物体的速度大小；(3)撤去拉力F后物体运动的距离解析(1)对物体受力分析，如图所示竖直方向mgFN水平方向，由牛顿第二定律得FFNma1解得a10.5 m/s2(2)撤去拉力时物体的速度va1t解得v4 m/s(3)撤去拉力F后由牛顿第二定律得mgma2解得a2g2 m/s2由0v22a2x解得x4 m例2：如图所示，质量为4 kg的物体静止于

5、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 370.6，cos 370.8)(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？解析(1)水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示由牛顿第二定律：Fcos 37ma1解得a18 m/s2 (2)水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示Fcos 37Ffma2 FNFsin 37mg FfFN 由得：a26 m/s2练习：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，求人受的支

6、持力和摩擦力.例3：如图所示，物体A、B质量均为m，中间有一轻质弹簧相连，A用绳悬于O点，当突然剪断OA绳时，物体A的加速度大小为 ，物体B的加速度大小为 .练1：如图，物体A、B用轻质细线2相连，然后用细线1悬挂在天花板上，求剪断轻细线1的瞬间两个物体的加速度aA、aB大小分别为(B) Ag，0 Bg，g C0，g D2g，g练2：如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为 课后反思牛顿第二定律练习题1关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是(D)A由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外

7、力一定大B牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小C由Fma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比D对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受的合外力方向一致2由牛顿第二定律Fma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(D)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对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用的瞬间(B)A物体立即获得速度B

8、物体立即获得加速度C物体同时获得速度和加速度D由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零4（多选）力F1作用在物体上产生的加速度a13 m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a24 m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小可能为(ABC)A7 m/s2 B5 m/s2 C1 m/s2 D8 m/s25如图所示，两个人同时用大小分别为F1120 N、F280 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车，如果小车的质量m20 kg，则小车的加速度(B) A方向向左，大小为10 m/s2B方向向左，大小为2 m/s2C方向向右，大小为10 m/s2D方向向右，大小为2 m/s26

9、如图所示，长木板A的右端与桌边相齐，木板与桌面间的动摩擦因数为，今用一水平恒力F将A推出桌边，在长木板开始翻转之前，木板的加速度大小将会(C) A逐渐减小B逐渐增大C不变D先减小后增大7（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(AC)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8如图所示，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，则木块的加速度为(D) A BC D9（多选）在平直轨道

10、上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对车厢运动状态的判断可能的是(BC)A车厢向右运动，速度在增大 B车厢向右运动，速度在减小C车厢向左运动，速度在增大D车厢向左运动，速度在减小10如图所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为，则下列关于车厢的运动情况正确的是(A)A车厢加速度大小为gtan ，方向沿水平向左B车厢加速度大小为gtan ，方向沿水平向右C车厢加速度大小为gsin ，方向沿水平向左D车厢加速度大小为gsin ，方向沿水平向右11一物

11、块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动若保持力的方向不变而增大力的大小，则(A) Aa变大Ba不变Ca变小D因为物块的质量未知，故不能确定a变化的趋势12如图所示，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(D)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13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)(B)A-g、2g、0 B-2g、2g、0C0、2g、0 D-2g、

12、g、g14质量为m的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为a.当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度为a，则(C)Aaa Ba2a Da2a15如图所示，有一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(C)Am Bma Cm Dm(ga)16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/s2，sin 3

13、70.6，cos 370.8) 解析取物体为研究对象，受力分析如图所示，建立直角坐标系在水平方向上：Fcos 37Ffma在竖直方向上：FNmgFsin 37又因为：FfFN联立得：a5 m/s217将质量为0.5 kg的小球，以30 m/s的速度竖直上抛，经过2.5 s小球到达最高点(取g10 m/s2)求：(1)小球在上升过程中受到的空气的平均阻力；(2)小球在最高点时的加速度大小；(3)若空气阻力不变，小球下落时的加速度为多大？解析(1)设小球上升时，加速度为a，空气的平均阻力为F则vat，mgFma把v30 m/s，t2.5 s，m0.5 kg代入得F1 N(2)小球到达最高点时，因速度为零，故不受空气阻力，故加速度大小为g，即10 m/s2(3)当小球下落时，空气阻力的方向与重力方向相反，设加速度为a，则mgFma，得a8 m/s218(1)如图所示，一个物体从光滑斜面的顶端由静止开始下滑，倾角30，斜面静止不动，重力加速度g10 m/s2.求物体下滑过程的加速度有多大？(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数，物体下滑过程的加速度又是多大？解析(1)根据牛顿第二定律得：mgsin ma1所以a1gsin 10m/s25 m/s2(2)物体受重力、支持力和摩擦力，根据牛顿第二定律得mgsin Ffma2FNmgcos