【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：4.3 牛頓第二定律課件

第四章運動和力的關系3．牛頓第二定律課前預習反饋課內互動探究課堂達標檢測目標體系構建目標體系構建1．理解牛頓運動定律。2．能用牛頓運動定律解釋生活生產中的有關現(xiàn)象、解決有關問題。物理觀念1.知道牛頓第二定律的內容、表達式。2．理解牛頓第二定律的內涵。3．知道國際單位制中力的單位。科學思維應用牛頓第二定律解決生產生活中的有關問題課前預習反饋

牛頓第二定律

知識點

11．內容：物體加速度的大小跟作用力_________，跟物體的質量_________，加速度的方向跟___________________。2．表達式(1)表達式：F＝_________，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)是物體所受的_________。(2)國際單位制中：F＝_______。成正比成反比作用力的方向相同kma合外力ma力的單位

知識點

21．國際單位：_______，簡稱_____，符號為________。2．“牛頓”的定義：使質量為1kg的物體產生______________的加速度的力，稱為1N，即1N＝_____________________。3．比例系數(shù)k的含義：關系式F＝kma中的比例系數(shù)k的數(shù)值由F、m、a三量的單位共同決定，三個量都取國際單位，即三量分別取______、________、____________作單位時，系數(shù)k＝_____。牛頓牛N1m/s21kg·m/s2Nkgm/s21『微訓練』1．根據(jù)預習內容，判斷下列說法正誤：(1)由牛頓第二定律可知，加速度大的物體所受的合外力一定大。(

)(2)牛頓第二定律說明了質量大的物體其加速度一定小。(

)(3)任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力方向一致。(

)(4)在國際單位制中，公式F＝kma中，k＝1。(

)(5)兩單位N/kg和m/s2是等價的。(

)××√√√2．如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒動，請思考：(1)根據(jù)牛頓第二定律，有力就能產生加速度，但為什么箱子一直沒動呢？(2)如果箱底光滑，當拉力作用在箱子上的瞬間，箱子是否立刻獲得加速度？是否立刻獲得速度？答案：(1)牛頓第二定律F＝ma中的力F指的是物體受的合力，盡管小明對箱子有一個拉力作用，但箱子受的合力為零，所以不能產生加速度。(2)加速度與力之間是瞬時對應關系，有力就立刻獲得加速度，但速度的獲得，需要一段時間，故不能立刻獲得速度。課內互動探究探究

對牛頓第二定律的理解要點提煉1.牛頓第二定律的六個特性同體性F＝ma中F、m、a都是對同一物體而言的因果性力是產生加速度的原因，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瞬時性加速度與合力是瞬時對應關系，同時產生，同時變化，同時消失相對性物體的加速度是相對于慣性參考系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣性參考系獨立性作用在物體上的每一個力都產生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和分力和分加速度在各個方向上的分量關系也遵循牛頓第二定律，即Fx＝max，F(xiàn)y＝may物體的加速度的方向與物體所受的合外力是瞬時對應關系，即a與合力F方向總是相同，但速度v的方向不一定與合外力的方向相同。典例剖析

(多選)(2023·山東淄博高一?？计谀?如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住物體m?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體可以一直運動到B點。如果物體受到的阻力恒定，則下列說法不正確的是(

)A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O加速運動，從O到B減速運動C．物體運動到O點時所受合力為0D．物體從A到O的過程加速度逐漸減小典題1BCD解析：物體從A到O的過程中，彈力先大于阻力，物體向右做加速運動。當物體足夠靠近O點時，彈力小于阻力，則物體向右做減速運動，從O到B所受彈力和摩擦力均與運動方向相反，即物體做減速運動，故A正確，與題意不符；B錯誤，與題意相符；物體運動到O點時合力是滑動摩擦力，方向水平向左，故C錯誤，與題意相符；在A點合力水平向右，在O點合力水平向左，因此從A到O過程中存在一個轉折點，該點的加速度為零。從A到O加速度大小先變小后變大，故D錯誤，與題意相符。本題選不正確的故選BCD。思維升華：1.力與加速度為因果關系：力是因，加速度是果。只要物體所受的合外力不為零，就會產生加速度。加速度與合外力方向相同，大小與合外力成正比。2．力與速度無因果關系：合外力方向與速度方向可以相同，可以相反，還可以有夾角。合外力方向與速度方向相同時，物體做加速運動，相反時物體做減速運動。(2023·河南鄭州高一統(tǒng)考期末)關于牛頓第二定律，下列說法正確的是(

)對點訓練?D探究

對牛頓第二定律的簡單應用要點提煉1.應用牛頓第二定律解題的步驟典例剖析

(多選)(2023·內蒙古高一期末)如圖所示，水平面上有一小車正在向左運動，在車廂頂上吊一小球，小球懸線與豎直方向夾角α并保持不變，質量為m的木塊相對車廂靜止，則下列說法正確的是(

)A．小車的加速度大小為gtanαB．小車的加速度大小為gsinαC．車正在做勻加速直線運動D．木塊所受摩擦力大小為mgtanα典題2AD解析：以小球為對象，設小球的質量為m0，根據(jù)牛頓第二定律可得m0gtanα＝m0a，解得a＝gtanα，可知小車的加速度大小為gtanα，方向水平向右，與運動方向相反，則小車正在做勻減速直線運動，故A正確，B、C錯誤；以木塊為對象，根據(jù)牛頓第二定律可得Ff＝ma＝mgtanα，故D正確。(2023·遼寧盤錦高一期末)質量為6.0×103kg的汽車，以2.0m/s2的加速度做勻加速直線運動。若阻力為3.0×103N，則汽車的牽引力為(

)A．6.0×103N B．9.0×103NC．1.2×104N D．1.5×104N解析：汽車做勻加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有F－Ff＝ma，代入數(shù)據(jù)解得F＝1.5×104N，則汽車的牽引力為1.5×104N，故D正確，A、B、C錯誤。

對點訓練?D探究

瞬時加速度問題要點提煉1.兩種模型的特點(1)剛性繩(或接觸面)模型：這種不發(fā)生明顯形變就能產生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，形變恢復幾乎不需要時間，故認為彈力可以立即改變或消失。(2)彈簧(或橡皮繩)模型：此種物體的特點是形變量大，形變恢復需要較長時間，在瞬時問題中，在彈簧(或橡皮繩)的自由端連接有物體時其彈力的大小不能突變，往往可以看成是不變的。2．解決此類問題的基本思路(1)分析原狀態(tài)(給定狀態(tài))下物體的受力情況，求出各力大小(若物體處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)，則利用牛頓運動定律)。(2)分析當狀態(tài)變化時(燒斷細線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個力等)，哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失(被剪斷的繩、彈簧中的彈力，發(fā)生在被撤去物體接觸面上的彈力都立即消失)。(3)求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時加速度。典題3ACD解析：以小球為研究對象，受力分析如圖所示分析瞬時加速度問題的方法和思路(1)加速度和力具有瞬時對應關系，分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關鍵是分析該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度。(2)分析瞬時變化問題的一般思路①分析瞬時變化前物體的受力情況，求出每個力的大小。②分析瞬時變化后每個力的變化情況。③由每個力的變化確定變化后瞬間的合力，由牛頓第二定律求瞬時加速度。(2023·重慶九龍坡高一期末)如圖所示，A、B球通過輕繩相連，A球用輕彈簧懸掛于天花板，開始整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。已知A、B球質量相等，重力加速度大小為g。則(

)A．剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為0、gB．剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為g、gC．剪斷輕繩后，A球運動到最高點過程中一直做加速度減小的減速運動D．剪斷輕繩后，A球運動到最高點過程中一直做加速度增加的加速運動對點訓練?B解析：剪斷輕繩的瞬間，繩子拉力瞬間變?yōu)榱?，但是彈簧不突變，仍為初始時彈力，根據(jù)整體法，剪斷繩前，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力大小為F彈＝2mg剪斷輕繩的瞬間，對A球分析F彈－mg＝maA，解得aA＝g，對B球分析mg＝maB，解得aB＝g，故A錯誤，B正確；剪斷輕繩后，A球在彈簧彈力與重力的共同作用下運動，剛開始彈力大于重力，加速度向上，向上過程彈簧彈力不斷減小，由牛頓第二定律F彈－mg＝ma，所以做加速度逐漸減小的加速運動，當彈力等于重力時，加速度減為零，速度向上最大，接著彈力小于重力，加速度向下，開始減速，由牛頓第二定律mg－F彈＝ma，可知，彈簧恢復原長過程，彈力繼續(xù)減小，所以做加速度逐漸增加的減速運動，故C、D錯誤。課堂達標檢測一、對牛頓第二定律的理解1．(2023·山東省臨沂第一中學高一?？计谀?關于加速度，下列說法不正確的是(

)A．某時刻物體速度為零，其加速度不一定為零B．物體加速度大小與合外力成正比，與物體質量成反比C．物體加速度大小與速度變化量成正比，與時間成反比D．物體加速度方向與速度方向無關C二、牛頓第二定律的簡單應用2．(多選)(2023·四川眉山高一期末)一個質量為2kg的物體，在5個共點力的作用下做勻速直線運動。若同時撤去其中大小分別為4N和5N的兩個力，其余的力保持不變，此時該物體的加速度大小可能是(

)A．1m/s2 B．2m/s2C．6m/s2 D．11m/s2ABC三、瞬時加速度問題4．(2023·河北滄州高一期末)如圖1所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質量為3kg的物體A，物體A處于靜止狀態(tài)，若將一個質量為3kg的物體B輕放在A上的一瞬間，