第3節(jié)第1課時(shí)牛頓第二定律

1、第3節(jié)牛頓第二定律第1課時(shí)牛頓第二定律1牛頓第二定律表明，物體的加速度跟所受的_成正比，跟_成反比，其數(shù)學(xué)表達(dá)式是_或_牛頓第二定律不僅確定了加速度和力大小之間的關(guān)系，還確定了它們方向之間的關(guān)系，即加速度的方向和力的方向_2在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，符號(hào)為_(kāi)它是根據(jù)牛頓第二定律定義的：使質(zhì)量為_(kāi)的物體產(chǎn)生_加速度的力叫做_比例關(guān)系k的含義：根據(jù)Fkma知，kF/ma，因此k在數(shù)值上等于使單位質(zhì)量的物體產(chǎn)生單位加速度的力的大小k的大小由F、m、a三者的單位共同決定，在國(guó)際單位制中，k1，由此可知，在應(yīng)用公式Fma進(jìn)行計(jì)算時(shí)，F(xiàn)、m、a的單位必須統(tǒng)一為國(guó)際單位制中相應(yīng)的單位3關(guān)于物體的加速度

2、和所受合外力的關(guān)系，有下列幾種說(shuō)法，其中正確的是()A物體所受的合外力為零，加速度一定為零B合外力發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度一定改變C物體所受合外力的方向一定和物體加速度的方向相同D物體所受合外力的方向可能和物體加速度的方向相反4給靜止在光滑水平面上的物體施加一個(gè)水平拉力，當(dāng)拉力剛開(kāi)始作用的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()A物體同時(shí)獲得速度和加速度B物體立即獲得加速度，但速度仍為零C物體立即獲得速度，但加速度仍為零D物體的速度和加速度均為零5質(zhì)量為m5 kg的物體放在光滑的水平面上，當(dāng)用水平力F16 N作用在物體上時(shí)，物體的加速度為多大？若再作用一個(gè)水平力F28 N，且F1、F2在同一水平面內(nèi)，F(xiàn)1垂

3、直于F2.此時(shí)物體的加速度為多大？【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一牛頓第二定律的理解1下列對(duì)牛頓第二定律的表達(dá)式Fma及其變形公式的理解正確的是()A由Fma可知，物體所受的合力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比B由m可知，物體的質(zhì)量與其所受的合力成正比，與其運(yùn)動(dòng)的加速度成反比C由a可知，物體的加速度與其所受的合力成正比，與其質(zhì)量成反比D由m可知，物體的質(zhì)量可以通過(guò)測(cè)量它的加速度和它所受的合力而求出2在牛頓第二定律的表達(dá)式Fkma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說(shuō)法中正確的是()A在任何情況下k都等于1Bk的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的大小決定Ck的數(shù)值由質(zhì)量、加速度和力的單位決定D在國(guó)際單位制中k1知識(shí)點(diǎn)二

4、力和加速度的關(guān)系3下列說(shuō)法正確的是()A物體所受合力為零時(shí)，物體的加速度可以不為零B物體所受合力越大，速度越大C速度方向、加速度方向、合力方向總是相同的D速度方向可與加速度方向成任何夾角，但加速度方向總是與合力方向相同4關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法中正確的是()A加速度和力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即加速度與力是同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)變化、同時(shí)消失B物體只有受到力作用時(shí)，才有加速度，但不一定有速度C任何情況下，加速度的方向總與合外力方向相同，但與速度的方向不一定相同D當(dāng)物體受到幾個(gè)力作用時(shí)，可把物體的加速度看成是各個(gè)力單獨(dú)作用時(shí)產(chǎn)生的各個(gè)加速度的合成知識(shí)點(diǎn)三牛頓第二定律的應(yīng)用5. 如圖1所示，沿水平方向做勻變速直

5、線運(yùn)動(dòng)的車廂中，小球的懸線偏離豎直方向37°，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°0.6，cos 37°0.8)圖1(1)求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；(2)求懸線對(duì)球的拉力【方法技巧練】一、利用牛頓第二定律分析物體的運(yùn)動(dòng)情況6. 如圖2所示，一個(gè)鐵球從豎直立在地面上的輕質(zhì)彈簧正上方某處自由落下，接觸彈簧后彈簧做彈性壓縮從它接觸彈簧開(kāi)始到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和受到的合力的變化情況是()圖2A合力變小，速度變小B合力變小，速度變大C合力先變大后變小，速度先變小后變大D合力先變小后變大，速度先變大后變小二、

6、正交分解法在牛頓第二定律中的應(yīng)用7. 如圖3所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5.物體受到大小為20 N與水平方向成37°角斜向上的拉力F作用時(shí)，沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體加速度的大小(g取10 m/s2，sin37°0.6，cos 37°0.8)圖3三、利用整體法與隔離法求物體的加速度8. 如圖4所示，兩個(gè)質(zhì)量相同的物體1和2緊靠在一起，放在光滑水平桌面上，如果它們分別受到水平推力F1和F2作用，而且F1>F2，則1施于2的作用力大小為()圖4AF1 BF2C.(F1F2) D.(F1F2)1下面說(shuō)法中正確的是()

7、A同一物體的運(yùn)動(dòng)速度越大，受到的合力越大B同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化率越小，受到的合力也越小C物體的質(zhì)量與它所受的合力成正比D同一物體的運(yùn)動(dòng)速度變化越大，受到的合力也越大2關(guān)于速度、加速度、合外力之間的關(guān)系，正確的是()A物體的速度越大，則加速度越大，所受的合外力也越大B物體的速度為零，則加速度為零，所受的合外力也為零C物體的速度為零，但加速度可能很大，所受的合外力也可能很大D物體的速度很大，但加速度可能為零，所受的合外力也可能為零3初始靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的水平力的作用，則這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況為()A速度不斷增大，但增大得越來(lái)越慢B加速度不斷增大，速度不斷減小C加速度不斷減小，

8、速度不斷增大D加速度不變，速度先減小后增大4有一恒力F施于質(zhì)量為m1的物體上，產(chǎn)生的加速度為a1、施于質(zhì)量為m2的物體上產(chǎn)生的加速度為a2；若此恒力F施于質(zhì)量為(m1m2)的物體上，產(chǎn)生的加速度應(yīng)是()Aa1a2 B.C. D.5一個(gè)物體在幾個(gè)力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若其中一個(gè)向西的力逐漸減小直到為零，則在此過(guò)程中的加速度()A方向一定向東，且逐漸增大B方向一定向西，且逐漸增大C方向一定向西，且逐漸減小D方向一定向東，且逐漸減小6一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力的大小分別為2 N和6 N，當(dāng)兩個(gè)力的方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度大小可能為()A1 m/s2 B2 m/s2C

9、3 m/s2 D4 m/s27如圖5所示，光滑水平面上，水平恒力F拉小車和木塊一起做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車質(zhì)量為M，木塊質(zhì)量為m，它們的共同加速度為a，木塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，則在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()圖5A木塊受到的摩擦力大小一定為mgB木塊受到的合力大小為maC小車受到的摩擦力大小為D小車受到的合力大小為(mM)a8. 如圖6所示，輕彈簧下端固定在水平面上，一個(gè)小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開(kāi)始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落在小球下落的這一全過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是()圖6A小球剛接觸彈簧瞬間速度最大B從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上C從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的

10、速度先增大后減小D從小球接觸彈簧到到達(dá)最低點(diǎn)，小球的加速度先減小后增大9某物體做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖像如圖7所示，據(jù)此判斷下圖(F表示物體所受合力，x表示物體的位移)四個(gè)選項(xiàng)中正確的是()圖7題號(hào)123456789答案10.水平面上有一質(zhì)量為1 kg的木塊，在水平向右、大小為5 N的力作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)若木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2.(1)畫出木塊的受力示意圖；(2)求木塊運(yùn)動(dòng)的加速度；(3)求出木塊4 s內(nèi)的位移(g取10 m/s2)第3節(jié)牛頓第二定律第1課時(shí)牛頓第二定律答案課前預(yù)習(xí)練1合力物體的質(zhì)量Fmaa相同2N1 kg1 m/s21 N3ABC4B根據(jù)牛頓第二定律，力和加速度是瞬

11、時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，拉力剛開(kāi)始作用的瞬間，物體立刻獲得一個(gè)加速度，但速度仍為零，因?yàn)樗俣鹊脑黾有枰獣r(shí)間，B正確51.2 m/s22 m/s2解析只有F1作用時(shí)F1ma1則a1 m/s21.2 m/s2F1、F2同時(shí)作用時(shí)F合10 Na22 m/s2.課堂探究練1CD牛頓第二定律的表達(dá)式Fma表明了各物理量之間的數(shù)量關(guān)系，即已知兩個(gè)量，可求第三個(gè)量，但物體的質(zhì)量是由物體本身決定的，與受力無(wú)關(guān)；作用在物體上的合力，是由和它相互作用的物體產(chǎn)生的，與物體的質(zhì)量和加速度無(wú)關(guān)故排除A、B，選C、D.點(diǎn)評(píng)牛頓第二定律是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，其公式也就不能象數(shù)學(xué)公式那樣隨意變換成不同的表示式都是成立的2CD由“牛頓”單位的定

12、義可知，只有當(dāng)質(zhì)量、加速度、力三個(gè)物理量的單位取國(guó)際單位制單位時(shí)，k才等于1，而不是由三個(gè)物理量的大小決定的，如：當(dāng)質(zhì)量取1 g ，加速度取1 m/s2，力取1 N，k就不為1，而是1 000，因此應(yīng)選C、D.3D由牛頓第二定律Fma知，F(xiàn)合為零，加速度為零，速度不一定為零；對(duì)某一物體，F(xiàn)合越大，a越大，由a知，a大只能說(shuō)明速度變化率大，速度不一定大，故A、B項(xiàng)錯(cuò)誤；F合、a、v三者方向一定相同，而速度方向與這三者方向不一定相同，故C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確4ABCD點(diǎn)評(píng)1.由牛頓第二定律可知，合力與加速度之間具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，合力與加速度可同時(shí)發(fā)生突變，但速度不能2合力增大，加速度一定增大，但速度

13、不一定增大3加速度的方向與物體所受合力方向一致，但速度方向與加速度和合力的方向不一定共線5(1)7.5 m/s2向右加速或向左減速(2)12.5 N解析小球和車廂相對(duì)靜止，所以小球與車廂的運(yùn)動(dòng)情況相同，則小球的加速度與車廂的加速度相同對(duì)小球受力分析如右圖所示，由于車廂的加速度沿水平方向，即小球的加速度沿水平方向，所以小球所受的合力沿水平方向，則有agtan 37°g7.5 m/s2.(2)由圖可得線對(duì)球的拉力為F N12.5 N.6D70.5 m/s2解析取物體為研究對(duì)象，對(duì)它受力分析，如下圖所示，把力F在水平方向和豎直方向上分解，可得：在水平方向：Fcos 37°fma在

14、豎直方向：NFsin 37°mg又fN解得a0.5 m/s2.方法總結(jié)在動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中可用正交分解法列式求解，在建坐標(biāo)軸時(shí)，一般使其中一坐標(biāo)軸沿加速度方向，另一坐標(biāo)軸沿垂直加速度方向，這樣不需分解加速度，但在有的題目中為了解題方便，也可能兩坐標(biāo)軸都不沿加速度方向，這時(shí)需要分解加速度8C將物體1、2看做一個(gè)整體，其所受合力為：F合F1F2，設(shè)質(zhì)量均為m，由牛頓第二定律得F1F22ma，所以a.以物體2為研究對(duì)象，受力情況如右圖所示由牛頓第二定律得F12F2ma，所以F12F2ma.方法總結(jié)在牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用中，整體法與隔離法的結(jié)合使用是常用的一種方法，其常用的一種思路是：利用整體法求出

15、物體的加速度，再利用隔離法求出物體間的相互作用力課后鞏固練1B速度大小與合力大小無(wú)直接聯(lián)系，A錯(cuò)；由a，運(yùn)動(dòng)速度變化率小，說(shuō)明物體的加速度小，也就是說(shuō)物體受到的合力小，B對(duì)；物體的質(zhì)量與合力無(wú)關(guān)，C錯(cuò)；速度的變化量的大小與物體所受合力的大小無(wú)關(guān)，D錯(cuò)2CD3AC光滑水平面，說(shuō)明物體不受摩擦力作用，物體所受到的水平力即為合外力力逐漸減小，合外力也逐漸減小，由公式Fma可知：當(dāng)F逐漸減小時(shí)，a也逐漸減小，但速度逐漸增大4D由Fm1a1，F(xiàn)m2a2，F(xiàn)(m1m2)a可得答案是D.5A物體在幾個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài)，即所受合外力為零當(dāng)向西的力減小時(shí)，合外力向東且增大，根據(jù)Fma可知，當(dāng)合外力增大時(shí)，物體的加速度也增大6BCD根據(jù)牛頓第二定律，如果一個(gè)物體同時(shí)受到幾個(gè)力的作用，物體的加速度與所受的外力的合力成正比題目所給的兩個(gè)力大小分別為2 N和6 N，當(dāng)兩個(gè)力的方向相同時(shí)合力最大，最大值為2 N6 N8 N，當(dāng)兩個(gè)力的方向相反時(shí)合力最小，最小值為6 N2 N4 N，當(dāng)兩個(gè)力的方向既不相同，也不相反時(shí)，合力的大小大于4 N而小于8 N，所以兩個(gè)力的方向發(fā)生變化時(shí)，合力的大小為4 NF合8 N.根據(jù)牛頓第