43牛頓第二定律

1、學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1.1.掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，提高利用牛頓掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，提高利用牛頓第二定律進(jìn)行計(jì)算的能力。第二定律進(jìn)行計(jì)算的能力。2.2.自主學(xué)習(xí)、合作探究，掌握由實(shí)驗(yàn)歸納物自主學(xué)習(xí)、合作探究，掌握由實(shí)驗(yàn)歸納物理規(guī)律的方法，理規(guī)律的方法，3.3.積極思考、全力以赴，養(yǎng)成實(shí)事求是的科積極思考、全力以赴，養(yǎng)成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。學(xué)態(tài)度。重點(diǎn)：牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。重點(diǎn)：牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。難點(diǎn)：歸納總結(jié)牛頓第二定律的方法。難點(diǎn)：歸納總結(jié)牛頓第二定律的方法。探究點(diǎn)一：牛頓第二定律（重點(diǎn)）探究點(diǎn)一：牛頓第二定律（重點(diǎn)）問(wèn)題問(wèn)題1 1：牛頓第二定律的文字表述和意義。：牛頓第二定律

2、的文字表述和意義。(1)(1)(2)(2)怎樣準(zhǔn)確表述牛頓第二定律的內(nèi)容？怎樣準(zhǔn)確表述牛頓第二定律的內(nèi)容？(3)(3)(4)(4)a a F FF F mama 正比于正比于a a m m1a a m mF FF F k k mama k k 為比例系數(shù)為比例系數(shù)內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用加速度的方向跟作用力的方向相同。力的方向相同。F合合ma 意義：牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)意義：牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系，包括方向關(guān)系。量的定量關(guān)系，包括方向關(guān)系。問(wèn)題問(wèn)題2

3、2：怎樣才能準(zhǔn)確理解牛頓第二定律？：怎樣才能準(zhǔn)確理解牛頓第二定律？(1)(1)(2)(2)Fa在任一時(shí)刻下有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系在任一時(shí)刻下有怎樣的對(duì)應(yīng)關(guān)系(3)(3)Fa在在(4)(4)a的方向與的方向與F的方向的方向一定一定相同相同F(xiàn)、m、a是對(duì)于同一個(gè)物體而言的是對(duì)于同一個(gè)物體而言的F和和a時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化同時(shí)消失、同時(shí)變化每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度矢量性矢量性獨(dú)立性獨(dú)立性同體性同體性同時(shí)性同時(shí)性判斷下列說(shuō)法的正誤：判斷下列說(shuō)法的正誤：物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小物體合外力減小時(shí)，加速度一定減小物體速度

4、為零，合外力一定為零物體速度為零，合外力一定為零物體合外力為零時(shí)，速度一定為零物體合外力為零時(shí)，速度一定為零物體合外力減小時(shí)，速度一定減小物體合外力減小時(shí)，速度一定減小物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同物體的運(yùn)動(dòng)方向一定跟合外力的方向相同物體的加速度大小不變一定受恒力作用物體的加速度大小不變一定受恒力作用根據(jù)根據(jù)m = F/a m = F/a ，物體的質(zhì)量跟外力成正比，物體的質(zhì)量跟外力成正比， 跟加速度成反比跟加速度成反比針對(duì)練習(xí)：針對(duì)練習(xí)：探究點(diǎn)二：牛頓第二定律的應(yīng)用探究點(diǎn)二：牛頓第二定律的應(yīng)用（重點(diǎn)）（重點(diǎn)）某質(zhì)量為某質(zhì)量為1100kg的汽車(chē)在平直路面上試車(chē)，當(dāng)?shù)钠?chē)在平直路面上試車(chē)，當(dāng)

5、達(dá)到達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)，汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加停下來(lái)，汽車(chē)受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。假定試車(chē)過(guò)程中汽車(chē)受到的阻力不變。應(yīng)用應(yīng)用1 1：思考：通過(guò)此題能否總結(jié)出牛頓第二定律解題思考：通過(guò)此題能否總結(jié)出牛頓第二定律解題的一般步驟？的一般步驟？汽車(chē)重新加速時(shí)的受力情況汽車(chē)減速時(shí)受力情況GFNF阻阻F阻阻FFNG受力分析：受力分析：解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸解：沿汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸在試車(chē)的第一階段，汽車(chē)做勻

6、變速直線(xiàn)在試車(chē)的第一階段，汽車(chē)做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，初速度運(yùn)動(dòng)，初速度 ，末速度為末速度為0，滑行時(shí)間，滑行時(shí)間 。因此加。因此加速度速度 為為smhkmv/8 .27/1000st701atvtva0010汽車(chē)受到的阻力為汽車(chē)受到的阻力為NsmkgssmkgtmvmaF43743770/8 .271100201阻負(fù)號(hào)表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，負(fù)號(hào)表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即與速度方向相反。即與速度方向相反。在重新起步并加速后，汽車(chē)除了受到上述在重新起步并加速后，汽車(chē)除了受到上述阻力外，還受到牽引力阻力外，還受到牽引力 ， 的方向與坐的方向與坐標(biāo)軸的方向一致，取正號(hào)。合力是牽引力標(biāo)

7、軸的方向一致，取正號(hào)。合力是牽引力與阻力的代數(shù)和，即與阻力的代數(shù)和，即FFNNN由牛頓第二定律可得汽車(chē)的加速度由牛頓第二定律可得汽車(chē)的加速度2a22/42. 1/42. 142. 1110015632smkgsmkgkgNkgNmFa合在試車(chē)的第二階段，加速度為正值，這表在試車(chē)的第二階段，加速度為正值，這表示它的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速示它的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速度方向相同。度方向相同。確定確定研究對(duì)象研究對(duì)象。分析物體的分析物體的受力情受力情況況和和運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖。究對(duì)象的受力分析圖。求出求出合力合力。選取正方向，根

8、據(jù)選取正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律和和運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律規(guī)律建立方程并求解。建立方程并求解。一個(gè)物體，質(zhì)量是一個(gè)物體，質(zhì)量是2 2，受到互成，受到互成120120o o角的角的兩個(gè)力兩個(gè)力F F1 1和和F F2 2的作用。這兩個(gè)力的大小都是的作用。這兩個(gè)力的大小都是10N10N，這個(gè)物體的加速度是多少？，這個(gè)物體的加速度是多少？應(yīng)用應(yīng)用2 2：討論：此題中求加速度的方法有幾種？討論：此題中求加速度的方法有幾種？正交分解法平行四邊形法F F1 1F F2 20 0F Fxy0 0F F1 1F F2 2有沒(méi)有其他方法？0 0F F1 1F F2 2a a2 2a a1 1a a分析：分析

9、：正交分解法xy0 0F F1 1F F2 2解：如圖建立坐標(biāo)系。解：如圖建立坐標(biāo)系。 力力 和和 的分力為的分力為1F2F60sin,60cos1111FFFFyx60sin,60cos2222FFFFyx 和和 大小相等，方大小相等，方向相反，作用相互抵消。向相反，作用相互抵消。yF1yF2NNNFFFFFxx105560cos60cos2121合由牛頓第二定律可得加速度由牛頓第二定律可得加速度22/5/.5210smkgsmkgkgNmFa合加速度的方向與加速度的方向與 方向相同，即沿方向相同，即沿 和和 的角平分線(xiàn)方向。的角平分線(xiàn)方向。合F1F2F質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它質(zhì)

10、量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣解釋?zhuān)拷忉專(zhuān)?質(zhì)量為質(zhì)量為1kg 的物體受到兩個(gè)大小分別為的物體受到兩個(gè)大小分別為2N 和和4N 的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是大小可能是A. 5m/s2 B. 3m/s2C. 2m/s2 D. 0.5m/s2 在光滑水平面上的木塊，在水平方向在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的外力作用時(shí)，這一過(guò)程木到某一固定值的外力作用時(shí)，這一過(guò)程木塊將做塊將做A. 勻減速運(yùn)動(dòng)勻減速運(yùn)動(dòng)B. 勻加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)C. 速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)D. 速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng) 一個(gè)物體質(zhì)量為一個(gè)物體質(zhì)量為m，放在一個(gè)傾角為，放在一個(gè)傾角為的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始加速的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始加速下滑下滑（1）若斜面光滑，求物體的加速度）若斜面光滑，求物體的加速度；（2