1、第四章 第三节 牛顿第二定律班级 姓名 小组 【学习目标】1 理解牛顿第二定律,知道牛顿的第二定律表达式的确切含义;2能从同时性、矢量性等各个方面深入理解牛顿第二定律,理解牛顿第二定律是连接运动学和动力学的桥梁。3能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题。初步体会牛顿第二定律规律在认识自然地过程中的有效性和价值。【学习重点】牛顿第二定律中合外力和加速度之间的因果性、同时性、矢量性关系;【学习难点】牛顿第二定律的理解。一、了解感知1牛顿第二定律的表述:物体的加速度跟作用力成 ,跟物体的质量成 加速度的方向跟合外力的方向_2牛顿第二定律的数学表达式: 写成等式为: 比例常数k与式中物理量单位的选取有
2、关,若各量的单位均用国际单位制中单位,则即。说明:当物体受到几个力的作用时, F代表的是_3牛顿第二定律一般的表述是:物体的加速度跟所受的_成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向_数学表达式是:_4在国际单位制中,力的单位是牛顿牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度,那么根据F=ma=1kg1m/s2=1kgm/s2,我们把这个力叫做“一个单位的力”,也称为1牛顿(N)1N=1kgm/s2二、深入学习5对牛顿第二定律的理解:(1)同体性:是指、m和a都是对于同一个物体而言的如果研究对象是几个物体,则m为几个物体的质量和,a为研究对象
3、在合力F合作用下产生的加速度(2)矢量性:F合=ma是矢量式,即在力的方向产生加速度,合外力方向即是加速度方向因此,知道了合外力的方向,就可以确定加速度的方向;反之,如知道了物体运动的加速度的方向,也就可以确定这个物体所受到的合外力的方向(3)瞬时性:牛顿第二定律描述力的瞬时作用效果产生加速度物体什么时候开始受到合外力的作用,物体就从什么时候开始产生加速度;物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;力的大小或方向发生了变化,加速度的大小或方向也就同时发生变化;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态(4)独立性:是指作用在物体上的每个力都将独立地产生各自
4、的加速度,与物体是否受其他力的作用无关,我们常称之为力的独立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和6.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mFa可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C由aFm可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D由mFa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而求得。7关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是( )A做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的B做变速直线运动的物体,它的
5、速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上C物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快D物体所受合外力为零时,一定处于静止状态8在光滑的水平桌面上,有一个静止的物体,给物体施以水平作用力,在力作用到物体上的瞬间,则()A物体同时具有加速度和速度 B物体立即获得加速度,速度仍为零C物体立即获得速度,加速度仍为零D物体的速度和加速度均为零三、迁移应用9水平地面上放一物体,用4N的水平力可使物体获得1.5m/s2的水平加速度;用5N的水平力可使该物体获得2m/s2水平加速度求:(取g=10m/s2)(1)用6N的水平拉力可以使该物体获得多大的水平加速度?(2)此物与地面的动摩擦因数为多大?10冬天
6、的北方,人们常用狗拉雪橇,狗系着不可伸长的绳拖着质量m=11kg的雪橇从静止开始沿着笔直的水平地面加速奔跑,5s后绳断了,雪橇运动的v-t图象如图所示。不计空气阻力,已知绳与地面的夹角为37,且,g取。求:绳对雪橇的拉力大小; 四、当堂训练1. 手托着重量为30N的物体,以大小为5m/s2的加速度作竖直向下的减速运动,g=10m/s2,则物体对手的托力是:( )A. 15N B. 30N C. 45N D. 60N2设雨滴从很高处竖直下落,所受空气阻力f和其速度v成正比则雨滴的运动情况是:( )A先加速后减速,最后静止 B先加速后匀速C先加速后减速直至匀速 D加速度逐渐减小到零3.如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧左端固定,右端连接一质量为m的物体,整个装置放在光滑水平地面上,现将弹簧压缩x后由静止释放,则在释放瞬间物体的加速度多大?4 .如图所示,质量均为m的两个物体1和2通过轻质弹簧连接后,用细线悬挂在天花板上,若烧断细线,则在烧断细线的瞬间,1和2两个物体的加速度分别是多少?5如图所示,传送带以2m/s的速度匀速运动,传送带A,B两端距离为L=20m,将一小物体轻放于传送带A端物体与传送带间动摩擦因数为=0.1,求物体从A端运动到B端所用时间?