2018高中物理_第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律2课件 新人教版必修1

3牛顿第二定律,主题1牛顿第二定律研读教材自主认知1.牛顿第二定律：(1)内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成_,跟它的质量成_,加速度的方向跟作用力的方向_。(2)表达式：F=_,其中F为物体所受的_。,正比,反比,相同,ma,合力,2.力的单位：(1)公式F=ma成立的条件：单位必须统一为_单位制中相应的单位。(2)力的国际单位：国际单位制中,力的单位是_,符号是_,使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,称为1N,即1N=_。,国际,牛顿,N,1kgm/s2,合作探究核心归纳如图所示,质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用。,试结合上述情景讨论下列问题：(1)物体此时受哪些力的作用?提示：物体此时受三个力的作用,分别是重力、支持力、水平力F。(2)每一个力是否都产生加速度?提示：由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度。,(3)物体的实际运动情况如何?提示：物体的实际运动是沿力F的方向以a=加速运动。(4)物体为什么会呈现这种运动状态?提示：因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F。,(5)物体的加速度跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,表达式可写成F=kma,如何令比例系数k=1?提示：F=kma中质量和加速度的单位分别用kg和m/s2,力的单位为kgm/s2,即可令k=1,所以1N的含义为：使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度,所施加的力即为1N。(6)公式F=ma中F是物体所受的某一个力还是合外力?提示：F是物体受到的合外力。,(7)物体加速度的方向与合外力的方向有怎样的关系?提示：物体加速度的方向与合外力的方向相同。(8)外力需要对物体作用很短的一段时间,才会产生加速度,对吗?提示：不对,加速度和合外力是同时产生的。,【归纳总结】牛顿第二定律的八个性质,过关小练即时应用1.(多选)对于牛顿第二定律的公式F=kma的比例系数k的说法正确的是()A.k值是由研究对象来决定的B.k值是由合外力来决定的C.k值是由力、质量和加速度的单位来决定的D.在国际单位制中,k的数值取1,【解析】选C、D。国际单位制中关于力的单位的规定：1N=1kgm/s2。F=kma中的k值是由力、质量和加速度的单位来决定的,故C、D正确。,2.(多选)(2015信阳高一检测)如图所示,轻弹簧一端固定,另一端自由伸长时恰好到达O点,将质量为m(视为质点)的物体P与弹簧连接,并将弹簧压缩到A,由静止释放物体后,物体将沿水平面运动。最远能运动到B点,若物体与水平面的摩擦力不能忽略,则下列关于物体运动的说法中正确的是(),A.从A到O速度不断增大,从O到B速度不断减小B.从A到O速度先增大后减小,从O到B速度不断减小C.从A到O加速度先减小后增大,从O到B加速度不断增大D.从A到O加速度不断减小,从O到B加速度不断增大【解题指南】解答本题时,可参考以下思路：,【解析】选B、C。由A到O物体受力如图,由牛顿第二定律kx-Ff=max减小、a减小,故物体先做a减小的加速运动。kx=Ff时a=0,速度最大。物体继续运动至O点,Ff-kx=ma,x减小,a增大,方向向左,与v反向,故物体做a增大的减速运动。故由A到O：a先减小后增大,速度先增大后减小。,由O到B物体受力如图由牛顿第二定律Ff+kx=max增大,a增大,方向向左,与v反向,故物体速度减小。,3.有经验的司机能通过控制油门使汽车做匀加速直线运动,某品牌轿车连同司机在内总质量为m=1500kg,当轿车受到大小为F1=500N的牵引力时恰好在水平路面上匀速行驶。现司机通过控制油门使轿车受到F2=2000N的牵引力,从v0=5m/s开始加速。假设汽车运动时所受的阻力保持不变,试求：,(1)轿车运动过程中所受到的阻力大小。(2)轿车做加速运动时的加速度大小。(3)轿车开始加速后3s内通过的位移大小。【解析】(1)轿车匀速运动时受力平衡,则：Ff=F1=500N,(2)由牛顿第二定律：F2-Ff=ma则：a=代入数据得：a=1m/s2(3)轿车做匀加速运动的位移为：x=v0t+at2代入数据得：x=19.5m答案：(1)500N(2)1m/s2(3)19.5m,【补偿训练】1.静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是()A.物体立即获得加速度和速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零D.物体的速度和加速度均为零【解析】选B。由牛顿第二定律的瞬时性可知,当力作用的瞬间即可获得加速度,但无速度,故B正确,A、C、D错误。,2.根据牛顿第二定律,下列叙述正确的是()A.物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B.物体所受合外力必须达到一定值时,才能使物体产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个的大小成正比D.当物体质量改变但其所受合力的水平分力不变时,物体水平加速度大小与其质量成反比【解题指南】牛顿第二定律F=ma,物体的加速度由合外力和物体的质量共同决定。,【解析】选D。物体加速度的大小与物体受到的合力成正比,与物体的质量成反比,选项A错误;力是产生加速度的原因,只要有合力,物体就有加速度,它们之间有瞬时对应关系,不存在累积效应,选项B错误;物体加速度的大小与它受到的合力成正比,选项C错误;根据矢量的合成和分解,即Fx=max,选项D正确。,3.(2013新课标全国卷)一物块静止在粗糙的水平桌面上。从某时刻开始,物块受到一方向不变的水平拉力作用。假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小。能正确描述F与a之间关系的图像是(),【解析】选C。物块在水平方向上受到拉力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律,有F-Ff=ma,即F=ma+Ff,该关系为线性函数。当a=0时,F=Ff;当F=0时,a=。符合该函数关系的图像为C。,【通法悟道】力、加速度、速度的动态分析思路(1)物体所受合外力的方向决定其加速度的方向。合力与加速度的大小关系是F=ma,只要有合力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零时,加速度才能为零。一般情况下,合力与速度无必然的联系,只有加速度与合力有