(13)粤教版高一物理必修1第四章牛顿第二定律的应用一同步教案

1、 教学课题粤教版高一物理必修1第四章牛顿第二定律的应用一同步教案教学目标知识目标： 梳理牛顿第二定律的内容，理解合力与加速度大小和方向的关系，掌握对物体列牛顿第二定律的方法，复习运动规律与运动图像的含义，复习物体的受力分析。能力目标： 掌握牛顿第二定律的解题步骤和方法情感态度价值观： 知道牛第二定律是物体受力与物体运动的纽带教学重点与难点重点：“N”的含义，牛顿第二定律的矢量性，应用牛顿第二定律解决已知受力求解物体的运动 难点： 受力分析、运动与牛顿第二定律的综合应用教学过程(一) 牛顿第二定律的理解知识梳理1、牛顿第二定律：（1）内容：物体的加速度跟受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比(2

2、) 数学表达式： a 或 Fma. 等式：F kma，Fma(F合ma)，k1的条件：F、m、a的单位均选国际单位 公式的理解：a物体同时受到几个力的作用，公式中的F应为合力；b加速度a的方向始终与力F的方向相同；可以选取两个相互正交的方向，分别列出牛顿第二定律的分量形式，即：FxmaxFymay.(3)1 N的定义：使质量是1_kg的物体产生1_m/s2加速度的力，规定为1 N.例题精讲【例1】思考判断正误(1)牛顿第一定律是牛顿第二定律在合外力为零时的特例( )(2)我们用较小的力推一个很重的箱子，箱子不动，可见牛顿第二定律不适用于较小的力( )(3)加速度的方向跟合力的方向没必然联系(

3、)牛顿第一、二定律综合理解(1)牛顿第一定律并不是牛顿第二定律F合0时的特殊情形，因为牛顿第一定律所描述的是物体不受外力的运动状态，是一种理想情况(2)牛顿第一定律是牛顿第二定律的基础，第一定律指出了力和运动的关系：力是改变物体运动状态的原因，从而完善了力的内涵；而第二定律则进一步定量地给出了决定物体加速度的原因【例2】对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间()A物体立即获得速度 B物体立即获得加速度C物体同时获得速度和加速度 D物体未来得及运动，所以速度、加速度都为零【例3】 判断下列说法中正确的是（ ） A物体所受合外力为零时，其速度必然为零 B物体所受合外力越大，

4、则加速度就越大，速度也必越大 C物体的速度、加速度、合外力三者的方向总是相同的 D速度的方向可能与加速度的方向不相同，但是加速度的方向与合外力的方向永远相同【例4】如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是( )A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动 D向左做减速运动【例5】(双选)雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时，由于下落速度逐渐增大，所受空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一速度匀速下降在雨滴下降的过程

5、中，下列说法中正确的是()A雨滴受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B雨滴质量逐渐增大，重力产生的加速度逐渐减小C由于空气阻力逐渐增大，雨滴下落的加速度将逐渐减小D雨滴所受重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变【例6】（达·芬奇原理）文艺复兴时代意大利的著名画家和学者达·芬奇曾提出如下原理：如果力F在时间t内使质量为m的物体移动一段距离s，正确的是 (1）相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2s的距离；(2）或者相同的力在一半的时间内使质量是一半的物体移动相同距离；(3）或者相同的力在两倍的时间内使质量是两倍的物体移动相同的距离；(4）或者一半的力在相同的时

6、间内使质量是一半的物体移动相同的距离；(5）或者一半的力在相同的时间内使质量相同的物体移动一半的距离 【例7】某物体在水平面上沿直线运动，受到大小恒为2 N的摩擦阻力作用，当对它施加4 N的水平拉力时，物体的加速度大小为2 m/s2，当水平拉力变为10 N时，物体的加速度多大？物体的质量多大？ 【例8】如图所示，马拖着一根质量为m的光滑树干在水平地面上做加速直线运动，加速度为a，已知马对树干的水平拉力大小为F1，树干对马的拉力大小为F2，则由牛顿第二定律可知 ()AF2maBF1F2maCF1F2ma DF1ma方法总结1、 力是产生加速度的原因（因果性），只要物体所受的合力不为0(无论合力多

7、么小)，物体就产生加速度由于作用在物体上的各个力，都能各自独立产生一个加速度，各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度（独立性）2、加速度与合力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失（瞬时性）3、使加速度的方向与合力的方向一致（矢量性），是解决物体运动的关键巩固训练 1下列说法中正确的是()A物体的速度越大，表明物体受到的合外力越大B物体的速度变化越大，表明物体受到的合外力越大C物体的速度变化越快，表明物体受到的合外力越大D由牛顿第二定律可得m，所以物体的质量跟它受的合外力成正比，跟加速度成反比解析：物体质量一定时，a越大，所受合外力越大质量是物体的固有属性，可通过F与a的比值求

8、得，但不能说m与F成正比，与a成反比答案：C2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，与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，物体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3(双选)质量为1 kg的物体受3 N和4 N两个共点力的作用，物体的加速度可能是()A5 m/s2 B7 m/s2 C、8 m/s2 D9 m/s24、如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向370

9、角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg. 求： (1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况； (2）悬线对球的拉力 5、一辆汽车满载西瓜在水平路面上匀速前进，突然发现意外情况，司机紧急刹车做匀减速运动，加速度大小为a，有一个质量为m的西瓜A，则A受其他西瓜的作用力的大小是()Am(ga) BmaCm Dm6、一物块位于光滑水平桌面上，用一大小为F、方向如图所示的力去推它，使它以加速度a向右运动若保持力的方向不变，而增大力的大小，则()Aa变大Ba不变Ca变小D因为物块的质量未知，不能确定a变化的趋势 （二）已知受力情况求解物体的运动情况知识梳理应用牛顿第二定律的解题步骤：1明确研究对象根据问题

10、的需要和解题的方便，选出被研究的物体研究对象可以是某个物体，也可以是几个物体构成的系统2进行受力分析和运动状态分析，画好受力分析图、情景示意图，明确物体的运动性质和运动过程3选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向4求合外力 5根据牛顿第二定律F合ma（矢量合成求F合）或（正交分解）列方程求解，必要时还要对结果进行讨论例题精讲【例1】一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示重力加速度g取10m/s2，请结合图象，求运动员在运动过程中的最大加速度是_m/s2.【例2】跳伞运动员

11、在下落过程中，假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即Fkv2，比例系数k20N·s2/m2，跳伞运动员与伞的总质量为72kg，起跳高度足够高，则：(1)跳伞运动员在空中做什么运动？收尾速度是多大？(2)当速度达到4m/s时，下落加速度是多大？(g取10m/s2) 【例3】如图所示，一轻质弹簧一端固定在墙上的O点，自由伸长到B点今用一小物体m把弹簧压缩到A点(m与弹簧不连接)，然后释放，小物体能经B点运动到C点而静止小物体m与水平面间的动摩擦因数恒定，则下列说法中正确的是( )A物体从A到B速度越来越大B物体从A到B速度先增加后减小C物体从A到B加速度越来越小D物体从A到B

12、加速度先减小后增加【例4】如图所示，放在固定斜面上的物块以加速度a沿斜面匀加速下滑，若在物块上再施加一个竖直向下的恒力F，则( )A物块可能匀速下滑B物块仍以加速度a匀加速下滑C物块将以大于a的加速度匀加速下滑D物块将以小于a的加速度匀加速下滑方法总结物体运动性质的判断方法1明确物体的初始运动状态(v0)2明确物体的受力情况(F合)3根据物体做各种性质运动的条件即可判定物体的运动情况、加速度变化情况及速度变化情况巩固训练1、放在光滑水平面上的物体受三个平行水平面的共点力作用而处于静止状态，已知F2垂直于F3，若三个力中去掉F1，物体产生的加速度为2.5ms2；若去掉F2，物体产生的加速度为1.

13、 5ms2；若去掉F3，则物体的加速度大小为 （ ） A. 1.0m/s2 B. 2.0m/s2 C. 1.5m/s2 D. 4.0m/s22、（双选）静止在光滑水平面上的物体受到一个水平拉力的作用，该力随时间变化的图线如图所示，则下列说法正确的是（ ） A. 物体在20s内平均速度为零 B. 物体在20s末的速度为零 C. 物体在20s末又回到出发点D. 物体在10s末的速度最大3、质量为12kg的箱子放在水平地面上，箱子和地面的滑动摩擦因数为0.3，现用倾角为37°的60N力拉箱子，如图所示，3s末撤去拉力，则撤去拉力时箱子的速度为多少？箱子继续运动多少时间而静止？4、质量m4k

14、g的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图所示，已知斜面足够长，倾角37°，物块与斜面间的动摩擦因数µ0.2，力F作用了5s，求物块在5s内的位移及它在5s末的速度。（g10m/s2，sin37°0.6，cos37°0.8） 课后作业1、于牛顿第二定律的下列说法中，正确的是( )A物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定，与物体的速度无关B. 物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定，与速度方向无关C. 物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的D. 一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即为零

15、，其运动也就逐渐停止了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作用力中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3关于力的单位“牛顿”，下列说法正确的是( )A使质量是2 kg的物体产生2 m/s2的加速度的力，叫做1 NB使质量是0.5 kg的物体产生1.5 m/s2的加速度的力，叫做1 NC使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做1 ND使质量是2 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力，叫做

16、1 N4物体运动的速度方向、加速度方向和所受合外力的方向的关系是( )A速度方向、加速度方向和合外力方向总是相同的B加速度跟合外力总是同方向，速度方向与它们的方向可能相同，也可能不同C速度跟加速度总是同方向，但合外力的方向与它们可能相同，也可能不同D物体的速度是由合外力产生的，所以速度方向总跟合外力的方向相同5、物体在两个共点力Fl、F2作用下，由静止开始运动，如果Fl、F2随时间t 按图所示的情况变化，那么在0到10s的时间内，物体运动速度什么时刻最大（ ) A、10s B. 5s C . 0s D无法判断6、一物体重为50N，与水平桌面间的动摩擦因数为0.2，现如图所示在同一直线加上水平力Fl 和F2，若Fl =15N 时物体做匀加速直线运动，则F2的值可能是（ ） A . 5N B . 25N C . 30N D . 50N7、力F作用在质量为ml的物体A上能产生0.8m/s2的加速度，作用在质量为 m2的物体B上能产生2.4m/s2的加速度如果把A、B两个物体连在一起，力F能使它们产生多大的加速度？8如图所示，用大小为25N的推力斜向下推一个静止在光滑水平地面上的箱子，推力的方向与水平面成370，箱子的质量为10kg . 求： ( 1 ）箱子的加速度； ( 2 ) 4s末箱子的速度和位移教案解读本讲是第四章内容的重点知识