第6章 第2節(jié) 第2課時(shí) 牛頓第二定律

1、.第2課時(shí)牛頓第二定律學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)知 識(shí) 脈 絡(luò)1.掌握牛頓第二定律的文字內(nèi)容和數(shù)學(xué)表達(dá)式重點(diǎn)2理解公式中各物理量的意義及互相關(guān)系3知道在國際單位制中力的單位“牛頓是怎樣定義的4會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)展有關(guān)的計(jì)算重點(diǎn)、難點(diǎn)牛 頓第 二 運(yùn) 動(dòng) 定 律先填空1內(nèi)容：物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度方向與合外力的方向一樣2數(shù)學(xué)表達(dá)式：Fma.3單位“牛頓的規(guī)定：把使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力規(guī)定為1 N，即1 N1_kg·m/s2.再判斷1由牛頓第二定律可知，物體的質(zhì)量與物體所受合外力成正比，與物體的加速度成反比×2

2、物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和物體所受合外力大小決定，與物體的速度大小無關(guān)3物體加速度的方向只由它所受合力的方向決定，與速度方向無關(guān)后考慮賽車為什么它的質(zhì)量比一般的小汽車質(zhì)量小的多，而且還安裝一個(gè)功率很大的發(fā)動(dòng)機(jī)？【提示】為了進(jìn)步賽車的靈敏性，由牛頓第二定律可知，要使物體有較大的加速度，需減小其質(zhì)量或增大其所受到的作用力，賽車就是通過增加發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，減小車身質(zhì)量來增大啟動(dòng)、剎車時(shí)的加速度，從而進(jìn)步賽車的機(jī)動(dòng)靈敏性，這樣有益于進(jìn)步比賽成績合作討論如圖1所示，一質(zhì)量為m的物體放在光滑的程度面上，在一程度向左的力F作用下彈簧被壓縮，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)圖1討論1：突然撤掉力F的瞬間，物體的速度為多少？有

3、加速度嗎？【提示】速度為零，有加速度討論2：加速度的方向如何？大小為多少？【提示】加速度的方向程度向右，大小為a.核心點(diǎn)擊1牛頓第二定律提醒了加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系，指明了加速度大小和方向的決定因素2牛頓第二定律的五點(diǎn)說明因果性只要物體所受合外力不為0無論合外力多么小，物體就獲得加速度，即力是產(chǎn)生加速度的原因矢量性物體加速度的方向與物體所受合外力的方向總是一樣的，加速度的方向由合外力的方向決定瞬時(shí)性物體的加速度與物體所受合外力總是同時(shí)存在、同時(shí)變化、同時(shí)消失的，所以牛頓第二定律反映的是力的瞬時(shí)作用效果同一性F、m、a三者對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體獨(dú)立性作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，且遵

4、從牛頓第二定律，物體的實(shí)際加速度為每個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和分力和加速度在各個(gè)方向上的分量關(guān)系也遵從牛頓第二定律，即Fxmax，F(xiàn)ymay3.用牛頓第二定律解決的兩類根本問題1受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況2運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況3處理方法：在這兩類問題中，加速度是聯(lián)絡(luò)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析是解決問題的關(guān)鍵1關(guān)于牛頓第二定律，以下說法中正確的選項(xiàng)是A牛頓第二定律的表達(dá)式Fma在任何情況下都適用B某一瞬時(shí)的加速度，不但與這一瞬時(shí)的外力有關(guān)，而且與這一瞬時(shí)之前或之后的外力有關(guān)C在公式Fma中，假設(shè)F為合外力，那么a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和D物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與物體所受合外

5、力的方向一致【解析】牛頓第二定律只適用于宏觀物體在低速時(shí)的運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)誤；Fma具有同時(shí)性，B錯(cuò)誤；假如Fma中F是合外力，那么a為合外力產(chǎn)生的加速度，即各分力產(chǎn)生加速度的矢量和，C正確；假如物體做減速運(yùn)動(dòng)，那么v與F反向，D錯(cuò)誤【答案】C2光滑程度桌面上，二力F16 N，F(xiàn)28 N，共線且反向作用于同一物體，如圖2所示，物體產(chǎn)生的加速度為2 m/s2.假設(shè)在程度桌面內(nèi)將F1逆時(shí)針轉(zhuǎn)過90°，那么物體產(chǎn)生的加速度大小為圖2A2 m/s2B10 m/s2C0 D12 m/s2【解析】當(dāng)力F1旋轉(zhuǎn)90°時(shí)，F(xiàn)1、F2恰好垂直，沿平面的合力應(yīng)為10 N，因aF，a增為原來的5倍【答

6、案】B3一個(gè)靜止在程度地面上的物體，質(zhì)量是2 kg，在6.4 N的程度拉力作用下沿程度地面向右運(yùn)動(dòng)，物體與程度地面間的滑動(dòng)摩擦力是4.2 N，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)發(fā)生的位移【解析】由牛頓第二定律得：Ffma所以物體的加速度a m/s21.1 m/s2物體在4 s末的速度vat1.1×4 m/s4.4 m/s4 s內(nèi)發(fā)生的位移sat2×1.1×16 m8.8 m.【答案】4.4 m/s8.8 m動(dòng)力學(xué)的兩類根本問題的解題步驟1選取研究對(duì)象根據(jù)問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體，可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的整體2分析研究對(duì)象的受力情況和運(yùn)動(dòng)

7、情況注意畫好受力分析圖，明確物體的運(yùn)動(dòng)過程和運(yùn)動(dòng)性質(zhì)3選取正方向或建立坐標(biāo)系通常以加速度的方向?yàn)檎较蚧蛞约铀俣确较驗(yàn)槟骋蛔鴺?biāo)軸的正方向4求合外力F.5根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程求解，必要時(shí)還要對(duì)結(jié)果進(jìn)展討論力 學(xué) 單 位 制先填空1一個(gè)物理公式在確定了相關(guān)物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了物理量的單位關(guān)系2國際單位制：國際單位制由根本單位和導(dǎo)出單位組成3力學(xué)中的三個(gè)根本物理量是：長度、質(zhì)量、時(shí)間它們的單位為根本單位，國際單位制中依次是米m、千克kg、秒s4導(dǎo)出單位：在力學(xué)中利用物理公式從三個(gè)根本單位導(dǎo)出的其他單位再判斷1kg，m/s，N是根本單位×2kg，m，s是根本單位3只

8、有在國際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是Fma.后考慮在力學(xué)問題的分析計(jì)算中，只能采用國際單位，而不能采用其它單位嗎？【提示】國際單位制只是諸多單位制中的一種，實(shí)際生活中還有其他單位制，在力學(xué)問題的分析計(jì)算中也可根據(jù)情況采用其他單位制，如計(jì)算汽車的速度時(shí)常用千米/小時(shí)合作討論姚明應(yīng)該算是身高很高的人了，美國籃球職業(yè)聯(lián)賽官方公布姚明身高7英尺5.5英寸，中國籃協(xié)官方公布姚明身高2.26米兩個(gè)數(shù)據(jù)為什么不一樣？圖3【提示】因?yàn)椴捎玫膯挝恢撇灰粯樱詢蓚€(gè)數(shù)據(jù)不一樣.1英尺12英寸，1英寸2.54厘米，所以7英尺5.5英寸相當(dāng)于2.27米，與中國籃協(xié)公布的2.26米根本一致核心點(diǎn)擊1簡化運(yùn)算在解題

9、時(shí)，假設(shè)量均采用國際單位制，那么計(jì)算過程中不用寫出各個(gè)量的單位，只在式子的末尾寫出所求量的單位即可，簡化了運(yùn)算過程2檢驗(yàn)結(jié)果物理公式既反映了各物理量的數(shù)量關(guān)系，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系因此在解題中可用單位制粗略判斷結(jié)果是否正確，假如單位制不對(duì)，結(jié)果一定錯(cuò)誤3推導(dǎo)單位物理公式在確定各物理量的數(shù)量關(guān)系時(shí)，同時(shí)也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系，推導(dǎo)出物理量的單位4多項(xiàng)選擇以下說法中正確的選項(xiàng)是 A質(zhì)量是物理學(xué)中的根本物理量B長度是國際單位制中的根本單位Ckg·m/s是國際單位制中的導(dǎo)出單位D時(shí)間的單位小時(shí)，是國際單位制中的導(dǎo)出單位【解析】質(zhì)量是力學(xué)

10、中的根本物理量，A正確；長度是物理量，不是單位，B錯(cuò)誤；kg·m/s是國際單位制中的導(dǎo)出單位，C正確；小時(shí)是時(shí)間的根本單位，不是導(dǎo)出單位，D錯(cuò)誤【答案】AC5在解一文字計(jì)算題中由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題，一個(gè)同學(xué)解得st1t2，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：21862035】A可能是正確的B一定是錯(cuò)誤的C假如用國際單位制，結(jié)果可能正確D用國際單位制，結(jié)果錯(cuò)誤，假如用其他單位制，結(jié)果可能正確【解析】可以將右邊的力F、時(shí)間t和質(zhì)量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移s的單位一致；還可以根據(jù)Fma、av/t、vs/t，全部都換成根本物理量的單位分析st1t2可知，左邊單位是長度單位，而右邊單位是速度單位，所以結(jié)果一定是錯(cuò)誤的，選用的單位制不同，只影響系數(shù)，故A、C、D錯(cuò)誤【答案】B6現(xiàn)有以下物理量或單位，按下面的要求選擇填空填序號(hào)字母A密度 B米/秒C牛頓D加速度E質(zhì)量F秒G厘米H長度I時(shí)間J千克1屬于物理量的是 _.2在國際單位制中，作為根本單位的物理量有_3在物理量的單位中不屬于國際單位的是_【解析】1題中所有各項(xiàng)中，屬于物理量的是密度、加速度、質(zhì)量、長度、時(shí)間，故