1、高考资源网() 您身边的高考专家学案:4.3探究物体运动与受力的关系班级_姓名_学号_学习目标: 定量分析质量、合力和加速度的关系,简单认识认识牛顿第二定律。学习重点和难点重点:牛顿第二定律难点:牛顿第二定律学习过程(一)、加速度与力的定量关系1实验目的:采用变量控制法,保持滑块的质量不变,探究其加速度与所受合力之间的定量关系。2实验与探究(1) 实验过程: 让滑块在砝码拉力作用下做加速运动,记录下滑块通过光电门的速度、砝码的质量m、两光电门间的距离s。 保持滑块质量不变,增加(或减少)祛码的数量来改变拉力的大小,重复实验3次。 用公式计算出滑块的加速度 数据分析:设计实验表格,将滑块质量不变
2、时的实验数据记入表格并进行分析。由数据分析得出的结论:当物体的质量不变时加速度与合力成正比。(2) 重要说明:砝码受到的重力不等于滑块受到的拉力。通过对砝码进行受力分析可知,如果两者相等,砝码所受的合力将为零,下落过程应该是匀速直线运动,这显然与事实不符。加速度越大,即砝码的合力越大,砝码所受拉力与重力相差越大。要将砝码的重力近似看作是滑块所受的拉力,实验过程中物体的加速度应较小,即砝码的质量应远小于滑块的质量。(3) 利用实验数据作出aF关系图象得到:当质量一定的时候,aF关系图象是过原点的一条直线,说明了在滑块质量不变时,加速度a与合力F成正比。(二)、加速度与质量的定量关系1实验目的:变
3、量控制法,保持滑块受力不变,研究其加速度与质量之间的定量关系。2实验与探究(1) 实验过程: 保持祛码的质量不变,即滑块所受的拉力不变,记下滑块通过光电门的速度、。 在滑块上增加(或减少)橡皮泥来改变滑块的质量,重复进行几次,记下实验数据。 用公式计算出滑块的加速度。 数据分析:设计实验表格,记录实验数据并作出图像,根据图像我们不难发现其是一条经过原点的直线,所有在合外力一定的前提下加速度和物体的质量成反比。例题精析:例1、如图所示弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点如果物体受到的阻力恒定,则 ( )A物体从A到O先加速后减速B物体从
4、A到O加速运动,从O到B减速运动C物体运动到O点时所受合力为零D物体从A到O的过程加速度逐渐减小解析:物体从A到O的运动过程,弹力方向向右初始阶段弹力大于阻力,合力方向向右随着物体向右运动,弹力逐渐减小,合力逐渐减小,由牛顿第二定律可知,此阶段物体的加速度向右且逐渐减小,由于加速度与速度同向,物体的速度逐渐增大所以初始阶段物体向右做加速度逐渐减小的加速运动当物体向右运动至AO间某点(设为O)时,弹力减小到等于阻力,物体所受合力为零,加速度为零,速度达到最大此后,随着物体继续向右移动,弹力继续减小,阻力大于弹力,合力方向变为向左至O点时弹力减为零,此后弹力向左且逐渐增大所以物体从O点后的合力方向
5、均向左且合力逐渐增大,由牛顿第二定律可知,此阶段物体的加速度向左且逐渐增大由于加速度与速度反向,物体做加速度逐渐增大的减速运动答案:AC例2下面说法正确的是( ) A物体速度为零时,合外力一定为零 B物体合外力为零时,速度一定为零 C物体合外力减小时,速度一定减小 D物体合外力减小时,加速度一定减小 解析由、a、v的关系知,a的大小及方向取决于合外力,故D正确,v、无决定关系,故A、B、C错误物体速度为零时,合外力不一定为零,如小球做自由落体的瞬间,速度为零,但合外力为小球重力物体合外力为零时,可以做匀速直线运动或静止,速度不一定为零,物体合外力减小,则加速度减小,由a与v的关系可知,当a与v
6、方向相同时物体运动速度v总是增大的正确选项为D 例3一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为:( ) A1ms2 B2ms2 C3ms2 D4ms2解析根据牛顿第二定律,如果一个物体同时受到几个力的作用,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,题目所给的两个力大小分别为2N和6N,当两个力的方向相同时合力最大,最大值为268(N),当两个力方向相反时合力最小,最小值为624(N),当两个力的方向既不相同,也不相反时,合力的大小大于2N而小于8N,所以两个力的方向发生变化时,合力的大小根据牛顿第二定律可得,当两个力
7、取不同的方向时,物体的加速度大小答案应选择B、C、D课堂练习1静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是()A物体立即获得加速度和速度B物体立即获得加速度,但速度仍为零C物体立即获得速度,但加速度仍为零D物体的速度和加速度均为零2从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时,却推不动它,这是因为()A牛顿第二定律不适用于静止的物体B桌子的加速度很小,速度增量极小,眼睛不易觉察到C推力小于静摩擦力,加速度是负的D桌子所受的合力为零3一个质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用,则这个物体可能产生的最大加速度大小为_,最小加速度大小为_。答案:1B2D35m/s2 1m/s2【反思】收获疑问高考资源网版权所有,侵权必究!