高中物理 第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿第二
定律学案新人教版必修1
4、3 牛顿第二定律 【学习目标】
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。 【学习重点】 牛顿第二定律的理解 【学习难点】
牛顿第二定律的理解与应用 【学习流程】 【自主先学】
知识点1 牛顿第二定律
1、牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成 ,跟物体的质量成 、加速度的方向跟合外力的方向_______、2、牛顿第二定律的数学表达式:
写成等式为比例常数k与式中物理量单位的选取有关,若各量的单位均用国际单位制中单位,则、即说明:当物体受到几个
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力的作用时, F代表的是_______、牛顿第二定律一般的表述是:物体的加速度跟所受的_______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_______、数学表达式是:
_________、知识点2 力的单位在国际单位制中,力的单位是牛顿、牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度,那么根据F=ma=1kg1m/s2=1kgm/s2,我们把这个力叫做“一个单位的力”,也称为1牛顿(N)、1N=1kgm/s
2、思考:试证明重力加速度g的两个单位“N/kg”与“m/s2”是等效的
【组内研学】
知识点3 对牛顿第二定律的理解理解要点:(1)同体性:是指、m和a都是对于同一个物体而言的、如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和,a为研究对象在合力F合作用下产生的加速度、(2)矢量性:F合=ma是矢量式,即在力的方向产生加速度,合外力方向即是加速度方向、因此,知道了合外力的方向,就可以确定加速度的方向;反之,如知道了物体运动的加速度的方向,也就可以确定这个物体所受到的合外力的方向(3)瞬时性:牛顿第二定律描述力的瞬时作用效果产生加速度、物体什么时候开始受到合外力的作用,物体就从什么时候开始产生加速度;物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;力的大小或方向发生了变化,加速度的大小或方向
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也就同时发生变化;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态、(4)独立性:是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,我们常称之为力的独立作用原理、合力的加速度即是这些加速度的矢量和、思考
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可知,物体的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可知,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。思考
2、关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是( )
A、做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的 B、做变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C、物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快 D、物体所受合外力为零时,一定处于静止状态思考
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3、在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间,则()
A、物体同时具有加速度和速度 B、物体立即获得加速度,速度仍为零 C、物体立即获得速度,加速度仍为零 D、物体的速度和加速度均为零 【交流促学】
知识点4 牛顿第二定律应用例题1、某质量为1000kg的汽车在平直路面试车,当达到20m/s的速度时关闭发动机,经过50s停了下来。汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度是多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。小结:用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤:
(1)确定研究对象 (2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图 (3)建立坐标系,即选取正方向,根据定律列方程 (4)统一已知量单位,代值求解 (5)检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解例题
2、光滑水平桌面上有一个物体,质量是2kg,受到互成1200角的两个水平方向的力 F1 和 F2 的作用, 两个力的大小都是10 N 。这个物体的加速度是多大?例题
3、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起方向370,球和车厢相对静止,球的质量为
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1kg。(g=10 m/s2,sin370 =0、6,cos370 =0、8)37(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。
【反馈评学】
1、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
12、竖直向上飞行的子弹,达到最高点后又返回原地,假设整个过程中,子弹所受阻力大小与速度的大小成正比,则整个运动过程中,加速度的变化是
A、始终变小 B、始终变大
( )
C、先变小后变大 D、先变大后变小
3、如图所示,粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中 ( )
A、物体的加速度不断减小,速度不断增大 B、物体的加速度不断增大,速度不断减小 C、物体的加速度先变大再变小,速度先变小再增大 D、物体的加速度先变小再变大,速度先变大再减小
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