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,高中物理必修1沪科版,第5章 研究力和运动的关系 5.3 牛顿第二定律,3,1,2,知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.,知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.,能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题.,4,了解什么是单位制，知道力学中的三个基本单位,一、牛顿第二定律,答案,【问题设计】,【要点提炼】,1牛顿第二定律的表达式 Fma，式中各量都要用_单位，F 指物体所受的_,2对牛顿第二定律的理解 (1)因果性：力F 是产生加速度a的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 (2)瞬时性：a与F 同时产生，同时_，同时_，为瞬时对应关系,国际,合外力,变化,消失,(3)矢量性：Fma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与_的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均_ (4)同体性：公式Fma中各物理量都是针对_的 (5)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足Fma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的_ 故牛顿第二定律可表示为,合外力F,相同,同一物体,合加速度,3合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系加速度与合外力方向总_、大小与合外力成_ (2)力与速度无因果关系合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力与速度方向_时，物体做加速运动，_时物体做减速运动 (3)两个加速度公式的区别 a v/ t 是加速度的定义式，是_法定义的物理量，a与v、v、t 均_；aF/m 是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定,相同,正比,同向,反向,比值,无关,【延伸思考】,在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？,牛顿第二定律公式中的F 指的是物体受到的合外力，大卡车在水平方向上不只受到你的推力，还同时受到地面摩擦力的作用，它们相互平衡，即卡车受到的合外力为零，故卡车不做加速运动,答案,不矛盾,合力产生加速度,答案 在国际上采用统一的单位制是非常重要的，也是非常必要的.,【要点提炼】,1国际单位制中的基本量 国际单位制中选定_、_、_、电流(I)、热力学温度(T)、发光强度(I)、物质的量(n)七个量为基本量 2国际单位制中的力学单位 (1)基本单位 长度l，单位：_；质量m，单位：_；时间 t，单位：_. (2)常用的导出单位 速度(v)，由公式v 导出，单位：_. 加速度(a)，由公式a 导出，单位：_. 力(F)，由公式_导出，单位：_ 此外还有功、功率、压强等等,长度(l),质量(m),时间(t),m,kg,s,m/s,m/s2,Fma,N(或kgm/s2),s/t,2.单位制的应用 (1)单位制可以简化计算过程 计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，用国际单位制中的基本单位和导出单位表示，这样就可以省去计算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而使计算简便 (2)推导物理量的单位 物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系推导出物理量的单位,(3)判断比例系数的单位 根据公式中物理量的单位关系，可判断公式中比例系数有无单位，如公式Fkx中k的单位为N/m，fN中无单位 (4)单位制可检查物理量关系式的正误 根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定是错误的,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，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比 B由mF/a 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C由aF/m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比 D由mF/a 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外力求出,一、对牛顿第二定律的理解,CD,m与F、a皆无关，是物体的固有属性,例2：在解一道计算题时 (由字母表达结果的计算题)一个同学解得位移 s F/2m(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果( ) A可能是正确的 B一定是错误的 C如果用国际单位制，结果可能正确 D用国际单位制，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确,解析,长度 单位：m,加速度单位：m/s2,时间单位：s,速度 单位：m/s,B,二、对单位制的理解与应用,解析,三、牛顿第二定律的简单应用,例3：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A 点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B 点停止。求：(g10 m/s2) (1)在拉力F 作用下物体运动的加速度大小；,N,F,f,竖直方向:mgN,解析,三、牛顿第二定律的简单应用,例3：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止. 求：(g10 m/s2) (2)撤去拉力时物体的速度大小；,物体匀加速直线运动了8s,N,F,f,解析,三、牛顿第二定律的简单应用,例3：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止求：(g10 m/s2) (3)撤去拉力F 后物体运动的距离,N,F,f,只受摩擦力,三、牛顿第二定律的简单应用,例4：如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37角斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小 (g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),解析,N,F,f,分析物体受力，建立直角坐标系,y,x,1.(对单位制的理解) 关于力学单位制，下列说法正确的是( ) Akg、m/s、N是导出单位 Bkg、m、s是基本单位 C在国际单位制中，质量的单位可以是kg，也可以是g D只有在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式才是 Fma,解析,BD,力学中的基本单位只有三个: kg、m、s 其他单位都是由这三个基本单位推导出来的,国际单位制中， 质量的单位只能是kg,3(单位制的应用) 有几个同学在一次运算中，得出了某物体位移s的大小同其质量m、速度v、作用力F和运动时间t 的关系式分别如下，其中一定错误的是( ),ABC,解析,v 的单位为m/s a 的单位为m/s2 F 的单位为kgm/s2 s 的单位为m,3.(牛顿第二定律的理解) 关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是( ) A由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力 一定大 B牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小 C由Fma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比 D对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成 正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所 受的合外力方向一致,D,加速度是由合外力和质量共同决定的:,合外力与物体的质量无关,故加速度大的物体，所受合外力不一定大,质量大的物体，加速度不一定小,4(牛顿第二定律的简单应用) 如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上现用大小为40 N， 与水平方向夹角为37的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做 匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8) (1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？,解析,N,F,没有摩擦力,分析物体受力如图：,根据牛顿第二定律：,4(牛顿第二定律的简单应用) 如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上现用大小为40 N，与水平方向夹角为37的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做 匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8) (2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？,N,F,f,解析,有摩擦力,分析物体受力如图：,再见,
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