河北省邯郸四中高一物理 牛顿第二定律学案.doc

河北省邯郸四中高一物理复习：牛顿第二定律学案【学习目标】、 理解牛顿第二定律一般表达的含义 、 、知道物体运动的加速度方向与合外力方向一致 、会用牛顿第二定律解决一些与生产和生活相关的实际问题。 、会用牛顿第二定律和运动学公式解决简单的动力学问题【自主学习】1、 牛顿第二定律：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、 在国际单位制中，力的单位是牛顿“牛顿”这个单位是根据牛顿第二定律定义的.1 n等于质量为_的物体，获得_的加速度时受到的合力3、 在国际单位制中，公式fkma中的比例系数k为_，因此，牛顿第二定律的数学表达式为_4、 应用公式fma进行计算时，f、m、a的单位必须统一为_思考f1赛车以其风驰电掣的速度给观众莫大的精神刺激和美的享受，如图1所示是f1比赛时的用车，这种赛车比一般的小汽车质量小得多，动力大得多赛车为何设计得质量小，动力大？这对比赛有何益处？ 图图1【要点提升】一、牛顿第二定律的理解1、 矢量性力和加速度都是矢量，物体加速度的方向由物体_的方向决定应用牛顿第二定律解决问题时，应该规定正方向，凡是与正方向相同的力或加速度均取正值，反之取负值2、 瞬时性对于质量确定的物体，其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向决定加速度和物体受到的合外力是瞬时对应关系，即_，_，_，保持时刻对应的关系3、 独立性物体受到多个力作用时，每个力各自独立地使物体产生一个_，就像其他力不存在一样，而且每个力产生的_也互不影响4、 同体性牛顿第二定律中的质量是研究对象的质量，它可以是某个物体的质量，也可以是由若干物体构成的系统的质量；作用力是研究对象所受到的合外力，对于系统而言，不包括系统内各物体之间的相互作用力；m、f、a必须是对同一_而言的二、牛顿第二定律的应用1解题步骤(1)确定研究对象(2)进行受力分析和运动情况分析，作出运动或受力示意图(3)求合力或加速度(4)据f合ma列方程求解2解题方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向，加速度的方向就是物体所受合外力的方向反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力应用牛顿第二定律求加速度时，在实际应用中常将受到的力分解，且将加速度所在的方向选为坐标系的x轴或y轴所在的方向；有时也可分解加速度，即.【解法探究】例1下列对牛顿第二定律的表达式fma及其变形公式的理解，正确的是()a由fma可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，比物体的加速度成反比b由m可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比c由a可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比d由m可知，物质的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力而求出例2关于速度、加速度、合外力的关系，下列说法中不正确的是()a不为零的合外力作用于静止物体的瞬间，物体立刻获得加速度b加速度方向与合外力方向总是一致的，但与速度方向可能相同，也可能不同c在初速度为零的匀加速直线运动中，速度、加速度与合外力方向三者总是一致的d合外力变小，物体的速度一定变小例3图2中小球m处于静止状态，弹簧与竖直方向的夹角为，烧断bo绳的瞬间，试求小球m的加速度的大小和方向 图2例4如图4所示，质量为m的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上做减速运动，a与水平方向的夹角为.求人受到的支持力和摩擦力图3 参考答案课前自主学习1正比反比相同21 kg1 m/s231fma4国际制单位思考为了提高赛车的灵活性，根据牛顿第二定律a可知，要使物体有较大的加速度，需减小其质量或增大其受到的作用力，赛车就是通过增加发动机动力，减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度，从而提高其机动灵活性，这样有利于提高比赛成绩核心知识探究一、问题情境1内容：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，加速度的方向跟作用力的方向相同2比例式：a或者fma或者写成等式fkma.式中a表示物体的加速度，f表示物体所受的力，m表示物体的质量，k是比例系数3式中a、f、m在国际单位制中的单位分别是m/s2、n、kg.在以上各量都用国际单位制中的单位时k1，那么当物体的质量是m1 kg，在某力的作用下它获得的加速度是a1 m/s2时，物体所受的力fma1 kg1 m/s21 kgm/s2.4物体的加速度跟其所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同表达式：a或者f合ma.要点提炼1同时产生同时变化同时消失2所受合外力3加速度加速度4研究对象解题方法探究例1cda是加速度的决定式，a与f成正比，与m成反比；fma说明力是产生加速度的原因，但不能说f与m成正比，与a成正比；m中m与f、a皆无关例2d由牛顿第二定律知，合外力与加速度有瞬时对应关系，a正确；由a与v的关系知，a与v可能同向，也可能反向，b正确；在初速度为零的匀加速直线运动中，f与a同向，又a与v也是同向(在匀加速直线运动中)，故三者同向，c正确；f合变小，a变小，但v不一定变小，例如a、v同向，a变小，v变大，故d项错例3gtan 方向水平向右解析烧断bo绳前，小球受力平衡，受力如图甲所示，由此求得bo绳的拉力fmgtan ；烧断bo绳的瞬间，拉力消失，而弹簧还是保持原来的长度，弹力与烧断前相同此时，小