高中物理 第四章 力与运动 第四节 牛顿第二定律课件 粤教版必修1(1).ppt

第四节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第四章 知识点 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向二 考向三 1 物体加速度的大小跟它受到的合外力成正比 跟它的质量成反比 加速度的方向跟合外力的方向相同 2 表达式 f ma 3 物体的加速度与物体所受的合外力具有瞬时对应关系 4 当物体的质量是1kg 在某力的作用下获得的加速度是1m s2时 则这个力就是1n 自学教材 1 数字化实验的过程及结果分析 1 保持滑块的质量不变 改变拉力f 得到滑块的速度随时间变化的关系图线 由倾斜直线的可以算出加速度的大小 由数据分析可得 2 当保持物体所受的合外力不变时可得 斜率 a f 2 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟所受成正比 跟物体的成反比 加速度的方向跟的方向相同 2 表达式 3 单位 国际上规定 质量为1kg的物体获得的加速度时 所受的合外力为1n 这样选取的单位称为国际单位 合外力 质量 合外力 f ma 1m s2 重点诠释 牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系 指明了加速度大小和方向的决定因素 对牛顿第二定律 还应从以下五方面深刻理解 解析 牛顿第二定律的表达式f ma表示了各物理量之间的数量关系 即已知两个量可求第三个量 但物体的质量是由物体本身决定的 与受力无关 作用在物体上的合力是由与它相互作用的物体作用产生的 与物体的质量和加速度无关 排除a b 正确答案为c d 答案 cd 解析 由牛顿第二定律 合外力与加速度有瞬时对应关系 a项正确 a与v可能同向 也可能反向 b项正确 初速度为零的匀加速直线运动中 f与a同向 a与v也是同向 在加速 故三者同向 c项正确 f合变小 但v不一定变小 如a v同向 故d项错误 答案 d 1 双选 关于速度 加速度 合外力之间的关系 正确的是 a 物体的速度越大 则加速度越大 所受的合外力也越大b 物体的速度为零 则加速度为零 所受的合外力也为零c 物体的速度为零 但加速度可能很大 所受的合外力也可能很大d 物体的速度很大 但加速度可能为零 所受的合外力也可能为零 解析 物体的速度大小和加速度大小没有必然联系 一个很大 另一个可以很小 甚至为零 但物体所受合外力决定了加速度的大小 同一物体所受合外力很大 加速度一定很大 故选项c d对 答案 cd 图4 4 1 例2 如图4 4 1所示 正向右行驶的车厢里悬挂的小球向右偏离竖直方向 角 试判断 1 加速度的大小 2 车厢在水平方向是做加速运动还是减速运动 解析 1 对小球进行受力分析 画出小球的受力图如图所示 小球随车厢一起运动 故小球与车厢有共同的加速度 车厢的加速度在水平方向 小球的加速度也在水平方向 由加速度与合外力的同向性可知 小球的合外力也在水平方向 作出拉力f与重力mg的合成图可知 f合 mg tan 答案 1 gtan 2 匀减速运动 借题发挥 1 合外力f和加速度a具有同向性 所以只要知道两者之中一个的方向 另一个的方向也就确定下来了 2 判断加速还是减速 依据加速度方向与速度方向之间的关系 二者方向相同是加速运动 方向相反是减速运动 图4 4 2 2 如图4 4 2所示 沿平直轨道上运动的火车车厢中有一光滑的水平桌面 桌面上有一弹簧和小球 弹簧左端固定 右端拴着小球 弹簧处于原长状态 现发现弹簧的长度变短 关于弹簧长度变短的原因 以下判断中正确的是 a 可能火车向右运动 速度在增加中b 可能火车向右运动 速度在减小中c 火车一定向左运动 速度在增加中d 火车一定向左运动 速度在减小中 解析 选小球为研究对象 由于弹簧变短 故小球受到向右的弹力 即小球受到的合力向右 小球的加速度向右 若速度v向右 则a与v同向 速度v增加 若速度v向左 则a与v反向 速度v减小 综上所述可知选项a对 答案 a 图4 4 3 例3 如图4 4 3所示 天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球 两小球均保持静止 当突然剪断细绳时 上面的小球a与下面的小球b的加速度为 a aa g ab gb aa g ab 0c aa 2g ab 0d aa 0 ab g 思路点拨 解答本题应注意把握以下三点 1 细绳剪断前a b两球的受力情况 2 细绳剪断后a b两球的受力中哪些发生变化哪些不变 合力是多少 3 根据牛顿第二定律确定加速度 解析 先分析整体平衡 细绳未剪断 时 a和b的受力情况 如图所示 a球受重力 弹簧弹力f1及绳子拉力f2 b球受重力 弹簧弹力f1 且f1 mg f1 f1 答案 c 借题发挥 对于瞬时突变问题 要明确两种基本模型的特点 1 轻绳不需要形变恢复时间 在瞬时问题中 其弹力可以突变 成为零或别的值 2 轻弹簧 或橡皮绳 需要较长的形变恢复时间 在瞬时问题中 其弹力不能突变 大小不变 3 如图4 4 4所示 一质量为m的小球 图甲中用两根细绳悬吊 图乙中用一根细绳和一根轻弹簧悬吊 两者均处于静止状态 其中ab绳水平 ob部分与竖直方向成 角 如果突然把两水平细绳剪断 则剪断绳的瞬间 甲 乙两图中小球的加速度大小各为多少 图4 4 4 解析 甲图中 剪断水平细绳后 ob上的拉力大小发生突变 此时物体获得