【中學(xué)教材全解】2020年秋高中物理必修一課時(shí)學(xué)案：第四章-牛頓運(yùn)動(dòng)定律-第3節(jié)-牛頓第二定律

第3節(jié)牛頓其次定律1.把握牛頓其次定律的文字表達(dá)和數(shù)學(xué)表達(dá)式。2.理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系。3.知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。4.會(huì)用牛頓其次定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。1.牛頓其次定律：物體加速度的大小跟它受到的作用力成，跟它的質(zhì)量成，加速度的方向跟作用力的方向。2.在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓。1N等于質(zhì)量為的物體，獲得的加速度時(shí)受到的合力。3.在國(guó)際單位制中，公式QUOTE中的比例系數(shù)QUOTE為，因此，牛頓其次定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為。4.應(yīng)用公式QUOTE進(jìn)行計(jì)算時(shí)，QUOTE的單位必需統(tǒng)一為。1.(多選)在牛頓其次定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式QUOTE中，有關(guān)比例系數(shù)QUOTE的說(shuō)法，正確的是()A.QUOTE的數(shù)值由QUOTE的數(shù)值打算B.QUOTE的數(shù)值由QUOTE的單位打算C.在國(guó)際單位制中，QUOTED.在任何狀況下QUOTE都等于12.(單選)已知甲物體受到2N的力作用時(shí)，產(chǎn)生的加速度為4QUOTE，乙物體受到3N的力作用時(shí)，產(chǎn)生的加速度為6QUOTE，則甲、乙兩物體的質(zhì)量之比QUOTE∶QUOTE等于()A.1∶3 B.2∶3 C.1∶1 D.3∶23.(多選)一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體同時(shí)受到兩個(gè)力的作用，這兩個(gè)力的大小分別是2N和6N，當(dāng)兩個(gè)力的方向發(fā)生變化時(shí)，物體的加速度大小可能為()A.1QUOTE B.2QUOTEC.3QUOTE D.4QUOTE一、牛頓其次定律1.依據(jù)上節(jié)課試驗(yàn)中得到的加速度與力、加速度與質(zhì)量的關(guān)系，總結(jié)物體的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。2.力是矢量，加速度也是矢量，它們的方向關(guān)系如何？觀看演示試驗(yàn)，得出結(jié)論。3.依據(jù)前面的分析，總結(jié)牛頓其次定律的內(nèi)容。4.依據(jù)已有的數(shù)學(xué)學(xué)問(wèn)，用QUOTE表示物體的加速度，QUOTE表示物體所受的力，QUOTE表示物體的質(zhì)量，寫出用比例式和等式表示的牛頓其次定律。二、力的單位1.牛頓其次定律的表達(dá)式：QUOTE，為使公式變得簡(jiǎn)潔，QUOTE應(yīng)如何取值？這時(shí)牛頓其次定律的表達(dá)式如何？2.通過(guò)學(xué)校的學(xué)習(xí)，我們知道在國(guó)際單位制中，力的單位是牛頓，依據(jù)QUOTE說(shuō)明“牛頓”是如何定義的？三、對(duì)牛頓其次定律的理解1.依據(jù)牛頓其次定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒牵覀冇昧μ嵋粋€(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟牛頓其次定律有無(wú)沖突？為什么？2.光滑水平面上的物體受水平恒力QUOTE作用時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)的加速度的大小和方向是否發(fā)生轉(zhuǎn)變？若某時(shí)刻力QUOTE突變?yōu)?，則物體的加速度是多大？例1某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車，當(dāng)達(dá)到100km／h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s停下來(lái)，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時(shí)牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度是多大？(假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變)分析：引導(dǎo)同學(xué)分析、思考如下問(wèn)題，體會(huì)應(yīng)用牛頓其次定律解決問(wèn)題的方法步驟。(1)試車第一階段，分析汽車的受力狀況并畫出受力圖，求其合力;(2)求出試車第一階段的加速度(從已知量動(dòng)身，選擇合適的規(guī)律、公式);(3)計(jì)算汽車受到的阻力，依據(jù)的物理規(guī)律;(4)試車其次階段，汽車的受力狀況并畫出受力圖，求其合力;(5)求出試車其次階段的加速度，依據(jù)的物理規(guī)律。圖4-3-1例2光滑水平面上，一物體質(zhì)量為1kg，初速度為0，從0時(shí)刻開(kāi)頭受到一水平向右的變力QUOTE，QUOTE隨時(shí)間QUOTE變化狀況如圖4-3-1所示，試分析物體的運(yùn)動(dòng)狀況并作出物體運(yùn)動(dòng)的速度-時(shí)間圖像。圖4-3-1例3光滑水平桌面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120°角的兩個(gè)水平方向的力QUOTE和QUOTE的作用，這兩個(gè)力的大小都是10N。這兩個(gè)力產(chǎn)生的加速度是多大？圖4-3-2例4一輛小車在水平地面上沿直線行駛，在車廂上懸掛的擺球相對(duì)小車靜止，其懸線與豎直方向成QUOTE角，如圖4-3-2所示。問(wèn)小車的加速度多大，方向怎樣？圖4-3-2總結(jié)：應(yīng)用牛頓其次定律的解題步驟1.(單選)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)水平拉力的作用，當(dāng)力剛開(kāi)頭作用的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()A.物體同時(shí)獲得速度和加速度B.物體馬上獲得加速度，但速度仍為零C.物體馬上獲得速度，但加速度仍為零D.物體的速度和加速度均為零圖4-3-32.(單選)如圖4-3-3所示，質(zhì)量m=10kg的物體在水平面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，與此同時(shí)物體受到一個(gè)水平向右、大小為20N的推力F作用，則物體產(chǎn)生的加速度是(g取10QUOTE)()圖4-3-3A.0 B.4QUOTE，水平向右C.2QUOTE，水平向左 D.2QUOTE，水平向右圖圖4-3-43.質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn)同時(shí)受到相互垂直的兩個(gè)力QUOTE、QUOTE的作用，如圖4-3-4所示，其中QUOTE=3N，QUOTE=4N，求質(zhì)點(diǎn)加速度的大小和方向。圖4-3-54.質(zhì)量為0.5kg的物體，沿傾角θ=37°的斜面下滑，如圖4-3-5所示，g取10QUOTE，求：圖4-3-5(1)若斜面光滑，物體沿斜面下滑的加速度多大？(2)若斜面不光滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體下滑的加速度又是多大？1.牛頓第確定律能否看作是牛頓其次定律的特例？2.由F=ma變形得到m=QUOTE，小