牛顿第二定律资料课件

-1-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律-2-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律首 页课前预习案课堂探究案-3-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课前预习案首 页课堂探究案填一填练一练一、牛顿第二定律(见课本第74页)1.内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度方向跟作用力的方向相同。2.表达式:F=kma,式中F为物体所受的合力,k是比例系数。二、力的单位(见课本第75页)1.国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N。2.使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,称为1N,即1N=1kgm/s2。3.比例系数k的含义:关系式F=kma中的比例系数k的数值由F、m、a三量的单位共同决定,三个量都取国际单位,即三量分别取N、kg、m/s2作单位时,系数k=1。-4-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课前预习案首 页课堂探究案填一填练一练一个物体受到4N的力作用时,产生的加速度是2m/s2,那么这个物体在6N的力作用下,产生的加速度大小是()A.1m/s2B.3m/s2C.5m/s2D.6m/s2解析:由牛顿第二定律F=ma可得答案:B-5-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测对牛牛顿第二定律的理解第二定律的理解如图,小明用力拉地面上的箱子,但箱子没动,请思考:(1)根据牛顿第二定律,有力就能产生加速度,但为什么箱子一直没动呢?(2)如果箱底光滑,当拉力作用在箱子上的瞬间,箱子是否立刻获得加速度?是否立刻获得速度?-6-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测-7-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测1.牛顿第二定律的几个特性牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量的关系,指明了加速度大小和方向的决定因素,对牛顿第二定律应从以下五个方面深刻理解:-8-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测-9-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测【例题1】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,才能使其产生加速度C.物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个大小成正比D.加速度的方向总是跟合力的方向一致解析: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,它们之间是瞬时对应关系,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,方向始终与合力方向一致,选项C错误,D正确。答案:D-10-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测-11-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测2.力、加速度和速度的关系(1)合外力与加速度的关系:-12-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测(2)直线运动中加速度与速度的关系:-13-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测(3)力与运动的关系:(4)两个加速度公式的区别:是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法;是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。-14-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测-15-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测【例题2】导学号19970107一质点受多个力的作用,处于静止状态。现使其中一个力的大小逐渐减小到零,再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中,其他力保持不变,则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是()A.a和v都始终增大B.a和v都先增大后减小C.a先增大后减小,v始终增大D.a和v都先减小后增大解析:质点受多个力的作用,处于静止状态,则多个力的合力为零,其中任意一个力与其余所有力的合力大小相等、方向相反,使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原来的大小,则其余所有力的合力先变大后变小,但合力的方向不变,根据牛顿第二定律,a先增大后减小,v始终增大,故选项C正确。答案:C-16-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测-17-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二问题导引名师精讲典例剖析当堂检测变式训练1如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动,速度为v。现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化情况应是()A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大B.加速度和速度都在逐渐变小C.加速度和速度都在逐渐变大D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小解析:物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力Ff=F=FN=mg,当F逐渐减小时,Ff=mg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加速度的数值随F逐渐减小而逐渐增大。因为a与v方向相反,所以v减小,故D正确。答案:D-18-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析牛牛顿第二定律的第二定律的应用用行车时驾驶员及乘客必须系好安全带,以防止紧急刹车时造成意外伤害。请思考:(1)汽车突然刹车,要在很短时间内停下来,会产生很大的加速度,这时如何知道安全带对人的作用力大小呢?(2)汽车启动时,安全带对驾驶员产生作用力吗?-19-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析-20-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析1.应用牛顿第二定律解题的步骤-21-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析2.两种求加速度的方法(1)合成法:首先确定研究对象,画出受力分析图,将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成,直接求出合力,再根据牛顿第二定律列式求解。(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所受的合力,应用牛顿第二定律求加速度。在实际应用中的受力分解,常将加速度所在的方向选为x轴或y轴,有时也可分解加速度,即-22-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析【例题3】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的夹角=37,小球和车厢相对静止,小球的质量为1kg(sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2)。求:(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)悬线对小球的拉力大小。点拨:(1)小球运动的加速度方向是水平向右的,合力与加速度方向相同,也是水平向右的。(2)小球受绳的拉力和重力两个力的作用,合力的方向与加速度方向相同。-23-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析解析:解法一合成法(1)由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向,选小球为研究对象,受力分析如图所示。由几何关系可得F=mgtan则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。(2)悬线对球的拉力大小为-24-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析解法二正交分解法以水平向右为x轴正方向建立坐标系,并将悬线对小球的拉力FT正交分解,如图所示。则沿水平方向有FTsin=ma竖直方向有FTcos-mg=0联立解得a=7.5m/s2,FT=12.5N且加速度方向向右,故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。答案:(1)7.5m/s2方向向右车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动(2)12.5N-25-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析-26-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析变式训练2如图所示,质量为4kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5。物体受到大小为20N与水平方向成37角斜向上的拉力F作用时,沿水平面做匀加速运动,求物体加速度的大小。(g取10m/s2,sin37=0.6,cos37=0.8)-27-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析解析:选取物体为研究对象,对其受力分析如图所示在水平方向:Fcos37-Ff=ma在竖直方向:FN+Fsin37=mg又Ff=FN解得a=0.5m/s2。答案:0.5m/s2-28-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析3.利用牛顿第二定律求瞬时加速度在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时,经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型。全面准确地理解它们的特点,可帮助我们灵活正确地分析问题。(1)模型的共同点:都是质量可忽略的理想化模型,都会发生形变而产生弹力,同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关。(2)模型的不同点:-29-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析【例题4】一轻弹簧上端固定,下端挂一物块甲,甲和乙用一细线相连,如图所示,甲的质量为2m,乙的质量为m,两者均处于静止状态。当甲、乙之间的细线被剪断的瞬间,甲、乙的加速度大小记作a甲、a乙,那么()A.a甲=0a乙=gB.a甲=a乙=gC.a甲=0a乙=0D.a甲=ga乙=g-30-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析解析:甲、乙均静止时受力分析如图所示:由于物体静止F1=mgF2=F1+2mg,而F1=F1故F2=3mg。当剪断细线时,F1、F1立即变为0,F2不变,答案:B-31-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析-32-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案探究一探究二当堂检测问题导引名师精讲典例剖析变式训练3(多选)如图所示,质量均为m的A、B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧,放在光滑水平面上的A球紧靠墙壁。用水平力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间()解析:撤去F时刻,弹簧来不及发生形变,A球的受力情况不变,所受合力为零,A球的加速度为零,选项A错误,B正确;B球在水平方向受弹力作用,弹力大小等于F,由牛顿第二定律知,B球的加速度为,选项C错误,D正确。答案:BD-33-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案当堂检测探究一探究二123451.(多选)下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中,正确的是()-34-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案当堂检测探究一探究二12345解析:a、m、F三个物理量的决定关系是力F和质量m决定了加速度a,而加速度a不能决定力的大小或质量的大小。若知道物体的受力大小和加速度大小,由可求得物体的质量。答案:CD-35-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案1234当堂检测探究一探究二52.在牛顿第二定律F=kma中,有关比例系数k的下列说法中正确的是()A.在任何情况下都等于1B.k的数值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k的数值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在任何单位制中,k都等于1解析:在F=kma中,k的数值是由F、m、a三者的单位决定的,如果m的单位用kg,a的单位用m/s2,力的单位用N,则可使k=1,故只有选项C正确。答案:C-36-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案1234当堂检测探究一探究二5答案:B-37-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案1234当堂检测探究一探究二54.(多选)静止在光滑水平面上的木块,受到一个水平向右且逐渐减小的力的作用,在这个过程中,木块的运动情况是()A.速度逐渐减小的变加速运动B.在力减小到0以前,速度逐渐增大的变加速运动C.力减小为0时,速度也减小为0D.力减小为0时,速度达到最大值解析:力逐渐减小,加速度逐渐变小,但加速度与速度方向相同,故木块的速度逐渐增大,当力减小为0时,速度达到最大值。答案:BD-38-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案123当堂检测探究一探究二455.在珠海航展中,歼-10的精彩表演为观众献上了一场视觉盛宴。已知歼-10的质量为m=1.2104kg,在跑道上滑行时发动机的推力为F=1.2105N,歼-10受到的阻力为重力的,g取10m/s2,求:(1)歼-10在跑道上滑行时的加速度a的大小;(2)由静止开始加速滑行5s时的速度。-39-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律课堂探究案首 页课前预习案123当堂检测探究一探究二45解析:(1)由题意可知歼-10所受合外力F合=F-F阻=1.2105N-1.2104100.1N=1.08105N由牛顿第二定律F合=ma得(2)5s后的速度v=at=59m/s=45m/s。答案:(1)9m/s2(2)45m/s-40-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。-41-3 3牛顿第二定律牛顿第二定律