2024年高中物理新教材同步講義選修第一冊講義第4章　3　牛頓第二定律

3牛頓第二定律[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.知道牛頓第二定律的內(nèi)容及表達(dá)式的確切含義(重點)。2.知道國際單位制中力的單位。3.會應(yīng)用牛頓第二定律解決簡單的動力學(xué)問題(難點)。一、牛頓第二定律1．牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成________，跟它的質(zhì)量成________，加速度的方向跟作用力的方向________。2．表達(dá)式：F＝________，式中F指的是物體所受的________。3．力的單位(1)力的國際單位：牛頓，簡稱________，符號為________。(2)“牛頓”的定義：使質(zhì)量為________的物體產(chǎn)生________________的加速度的力叫作1N，即1N＝________________。(3)在質(zhì)量的單位取kg，加速度的單位取m/s2，力的單位取N時，F(xiàn)＝kma中的k＝________，此時牛頓第二定律可表示為F＝________。1．從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度。可是，我們用力提一個很重的箱子，卻提不動它。這跟牛頓第二定律矛盾嗎？應(yīng)該怎樣解釋這個現(xiàn)象？________________________________________________________________________________________________________________________________________________2．下列是甲、乙兩同學(xué)對加速度的認(rèn)識，甲說：“由a＝eq\f(Δv,Δt)可知物體的加速度a與Δv成正比，與Δt成反比。”乙說：“由a＝eq\f(F,m)知物體的加速度a與F成正比，與m成反比?！蹦阏J(rèn)為哪一種說法是正確的？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(1)公式F＝kma中，各物理量的單位都為國際單位時，k＝1。()(2)質(zhì)量大的物體，其加速度一定小。()(3)物體加速度的大小由物體的質(zhì)量和所受合力大小決定，與物體的速度大小無關(guān)。()(4)物體的加速度的方向不僅與它所受合力的方向有關(guān)，且與速度方向有關(guān)。()(5)物體的運(yùn)動方向一定與它所受合力的方向一致。()(6)一旦物體所受合力為零則物體的加速度和速度立即變?yōu)榱恪?)例1(2022·漢陰中學(xué)高一期末)翠鳥俯沖捕捉小魚的精彩畫面如圖所示，如果整個俯沖過程翠鳥做加速直線運(yùn)動，用O表示翠鳥，G表示翠鳥受到的重力，F(xiàn)表示空氣對它的作用力，下列四幅圖可能正確表示此過程中翠鳥受力的是()牛頓第二定律的四個性質(zhì)1．因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度。2．矢量性：F＝ma是一個矢量式。物體的加速度方向由它所受的合力方向決定，且總與合力的方向相同。3．瞬時性：加速度與合力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失。4．獨立性：作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和。二、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用例2平直路面上質(zhì)量是30kg的手推車，在受到60N的水平推力時做加速度為1.5m/s2的勻加速直線運(yùn)動。如果撤去推力，車的加速度大小是多少？方向如何？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例3如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角θ＝37°，小球和車廂相對靜止，小球的質(zhì)量為1kg(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2)。求：(1)車廂運(yùn)動的加速度并說明車廂的運(yùn)動情況；________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)懸線對小球的拉力大小。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________例4一個質(zhì)量為20kg的物體，從足夠長的固定斜面的頂端由靜止勻加速滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.2，斜面的傾角為37°(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)。(1)求物體沿斜面下滑過程中的加速度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)給物體一個初速度，使之沿斜面上滑，求上滑過程的加速度。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________應(yīng)用牛頓第二定律解題的一