牛顿第二定律

牛顿第二定律
牛顿第二定律

4.3牛顿第二定律

学习目标:

1.知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。

2.理解牛顿第二定律的内容,知道牛顿第二定律表达式的确切含义。

3.能初步应用牛顿第二定律解决一些简单问题。

学习重点: 牛顿第二定律

学习难点: 牛顿第二定律

主要内容:

一、牛顿第二定律

1. 公式推导:

2. 语言表述:

3.公式表达:

①数学表达式:

②常用计算式:F 合=ma

4.牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心,是本章的重点和中心内容,在力学中占有很重要的地位,一定要深入理解牛顿第二定律的确切含义和重要意义。理解:

(1) 因果关系:只要物体所受合力不为零(无论合力多么的小),物体就获得

加速度,即力是产生加速度的原因,力决定加速度,力与速度、速度的

变化没有直接关系。如果物体只受重力G=mg 的作用,则由牛顿第二定

律知物体的加速度为a=g m

mg m G m F ===合

。 即重力是使物体产生重力加速度g 的原因,各地的g 值略有差异,通常

取g=9.8m /s 2。在第一章学习《重力》一节时,给出了重量和质量的关

系式G=mg ,g 是以比例常数引人的,g=9.8N /kg 。现在可以证明,这

个比例常数就是重力加速度,9.8N /kg 与9.8m /s 2等价。

(2)矢量关系:F 合=ma 是一个矢量式,加速度a 与合外力F 合都是矢量,物

体加速度的方向由它所受的合外力的方向决定且总与合外力的方向相同

(同向性),而物体的速度方向与合外力方向之间并无这种关系。这样知道

了合外力(或加速度)的方向,就知道了加速度(或合外力)的方向。

(3)瞬时对应关系:牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律,物体在某一

时刻加速度的大小和方向,是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小

和方向来决定的。当物体所受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也

要发生变化,F 合=ma 对运动过程的每一瞬间成立,加速度与力是同一时

刻的对应量,即同时产生(虽有因果关系但却不分先后)、同时变化、同时

消失。

(4) 独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理),而物体表现出来的实际加速度是物体所受

各力产生的加速度叠加(按矢量运算法则)的结果。

(5) 同体关系:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时

一定把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。

二、由牛顿第二定律可以清楚地认识到运动和力的关系

1.物体运动的性质由所受合力F合的情况决定。

2.物体运动的轨迹由所受合力F合和它的初速度v0共同决定。

3.物体做加速直线运动的条件:F合和v0的方向沿同一直线且同向。

三、应用牛顿第二定律解题的一般步骤:

(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂问题中,确定研究对象尤其显得重要)。

(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图。

(3)选定正方向或建立直角坐标系。通常选加速度的方向为正方向,或将加速度的方

向作为某一坐标轴的正方向。这样与正方向相同的力(或速度)取正值;与正方向相反的力(或速度)取负值。

(4)求合力(可用作图法,计算法或正交分解法)。

(5)根据牛顿第二定律列方程。

(6)必要时进行检验或讨论。

【例一】质量为2kg的物体放在水平地面上,与水平地面的动摩擦因数为0.2,现对物体作用一向右与水平方向成37°,大小为10N的拉力F,使之向右做

匀加速运动,求物体运动的加速度?

【例二】质量为m的物体放在倾角为30°的斜面上,求:

(1)若斜面光滑,物体沿斜面下滑的加速度多大?

(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为μ,物体沿斜面下滑的加速度多大?

【例三】如图所示,装有架子的小车,用细线拖着小球在水

平地面上运动,已知运动中,细线偏离竖直方向30°,

则小车在做什么运动?

【例四】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作( )

A.匀减速运动。

B.匀加速运动。

C.速度逐渐减小的变加速运动。

D.速度逐渐增大的变加速运动。

【例五】汽车在空载时的质量是4×103kg ,它能运载的最大质量是4×103kg ,要

使汽车在空载时加速前进需要牵引力是2.5×104N ,那么满载时以同样

加速度前进,需要的牵引力是多少?

【例六】一个力作用于质量为m 1的物体A 时,加速度为a 1;这个力作用于质量为 m 2的物体时,加速度为a 2,如果这个力作用于质量为m 1+m 2的物体C 时,

得到的加速度为( )

A .2

21a a + B .2111m m a m + C .2122m m a m + D .2121a a a a + 课堂训练:

1.设洒水车的牵引力不变,所受阻力与车重成正比,洒水车在平直路面上行驶原来

是匀速的,开始洒水后,它的运动情况将是( )

A .继续作匀速运动.

B .变为作匀加速运动.

C .变为作变加速运动.

D .变为作匀减速运动.

2.甲车质量是乙车质量的2倍,把它们放在光滑水平面上,用力F 作用在静止的甲

车上时,得到2m /s 2的加速度,若用力F 作用在静止的乙车上,经过2s ,乙车

的速度大小是( )

A .2m /s

B .4m /s

C .6m /s

D .8m /s

3.如果力F 在时间t 内能使质量m 的物体移动距离s ( )

A .相同的力在相同的时间内使质量是一半的物体移动2s 的距离。

B .相同的力在一半时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。

C .相同的力在两倍时间内使质量是两倍的物体移动相同的距离。

D .一半的力在相同时间内使质量是一半的物体移动相同的距离。

4.质量是2kg 的物体,受到4个力作用而处于静止状态。当撤去其中F 1、F 2两个力

后,物体运动的加速度为lm /s 2,方向向东,则F 1、F 2的合力是_________,方

向________。

课后作业:

1.原来作匀加速直线运动的物体,当它所受的合外力逐渐减小时,则( )

A .它的加速度将减小,速度也减小

B .它的加速度将减小,速度在增加。

C .它的加速度和速度都保持不变

D .它的加速度和速度的变化无法确定。

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。可是当我们用一个很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物体。

B .桌子的加速度很小,速度的增量极小,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.沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长

度,当旅客看到弹簧的长度变短时对火车的运动状况判断正确的是( )

A .火车向右方运动,速度在增加中。

B .火车向右方运动,速度在减小中。

C .火车向左方运动,速度在增加中。

D .火车向左方运动,速度在减小中。

4.一质量为m 的物体,在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动,经时间t 后速度为v ,为使物体的速度增为2v ,可以采用的办法是( )

A .将物体的质量减为原来的1/2,其它条件不变。

B .将水平力增为2F ,其他条件不变。

C .将时间增为2t ,其他条件不变。

D .将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍。

5.当作用在物体上的合外力不等于零时,则( )

A .物体的速度一定越来越大

B .物体的速度一定越来越小

C .物体的速度可能保持不变

D .物体的速度一定会改变

6.质量为m 的木块,以初速v 0能在水平面上滑行的距离为s 。如在木块上再粘一个质量为m 的木块,仍以初速V 。在同一水平面上滑行,它们能滑行的距离为( ) 。

A .S/2

B .2S

C .S/4

D .S

7.一个物体静止在光滑水平面上,现先对物体施加一向东的恒力F ,历时1s ;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s ;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1s ,如此反复,只改变力的方向,不改变力的大小,共历时1min ,在这1min 内( )

A .物体时而向东运动,时而向西运动,在1 min 末静止于初始位置之东。

B .物体时而向东运动,时而向西运动,在lmin 末静止于初始位置。

C .物体时而向东运动,时而向西运动,在l min 末继续向东运动。

D .物体一直向东运动,从不向西运动,在1 min 末静止于初始位置之东。

8.25N 的力作用在一个物体上.能使它产生2m /s 2的加速度,要使它产生5m /s 2的加

速度,作用力为________________。

9.用水平恒力F 推动放在光滑水平面上、质量均为m 的六个紧靠在一起的木块,则第

5号木块受到的合外力等于________,第4号木块对第5号本块的作用力等于______。

10.用一水平恒力将质量为250kg 的木箱沿水平地面推行50m ,历时l0s ,若物体受到的

阻力是物重的0.1倍,则外加推力多大?(g=10m/s 2)

11.一个质量为5kg 的物体,以2m /s 的速度向右运动,从开始计时起在第3s 末受到

一个大小为15N 、方向向右的恒力作用,再经5s 物体的速度多大?在这8s 内物体的位移是多少? F 1 2 3 4 5 6

知识讲解牛顿第二定律基础

牛顿第二定律 【学习目标】 1.深刻理解牛顿第二定律,把握Fam?的含义. 2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的. 3.灵活运用F=ma解题. 【要点梳理】 要点一、牛顿第二定律 (1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比. (2)公式:Fam∝或者Fma?,写成等式就是F=kma.. (3)力的单位——牛顿的含义. ①在国际单位制中,力的单位是牛顿,符N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2. ②比例系数k的含义. 根据F=kma知k=F/ma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中,k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位. 要点二、对牛顿第二定律的理解 (1)同一性 【例】质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用,如图所示,试讨论: ①物体此时受哪些力的作用? ②每一个力是否都产生加速度? ③物体的实际运动情况如何? ④物体为什么会呈现这种运动状态? 【解析】①物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F. ②由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度. ③物体的实际运动是沿力F的方向以a=F/m加速运动. ④因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F. 从上面的分析可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性. 因此,牛顿第二定律F=ma中,F为物体受到的合外力,加速度的方向与合外力方向相同. (2)瞬时性

高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解

高一物理《牛顿第二定律》知识点讲解 实验:用控制变量法研究:a 与F 的关系,a 与m 的关系 一、牛顿第二定律 1.内容:物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;a 的方向与F 合的方 向总是相同。 2.表达式:F=ma 或 m F a 合 = 用动量表述:t P F ?=合 揭示了:① 力与a 的因果关系.... ,力是产生a 的原因和改变物体运动状态的原因; ② 力与a 的定量关系.... 3、对牛顿第二定律理解: (1)F=ma 中的F 为物体所受到的合外力. (2)F =ma 中的m ,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个 物体组成一个系统)做受力分析时,如果F 是系统受到的合外力,则m 是系统的合质量. (3)F =ma 中的 F 与a 有瞬时对应关系, F 变a 则变,F 大小变,a 则大小变,F 方向变a 也方向变. (4)F =ma 中的 F 与a 有矢量对应关系, a 的方向一定与F 的方向相同。 (5)F =ma 中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度. (6)F =ma 中,F 的单位是牛顿,m 的单位是kg ,a 的单位是米/秒2. (7)F =ma 的适用范围:宏观、低速 4. 理解时应应掌握以下几个特性。 (1) 矢量性 F=ma 是一个矢量方程,公式不但表示了大小关系,还表示了方向关系。 (2) 瞬时性 a 与F 同时产生、同时变化、同时消失。作用力突变,a 的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系。 (3) 独立性 (力的独立作用原理) F 合产生a 合;F x 合产生a x 合 ; F y 合产生a y 合 当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在

牛顿第二定律练习题和答案

牛顿第二定律练习题和 答案 公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]

牛顿第二定律练习题 一、选择题 1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是 [ ] A.物体运动的速率不变,其运动状态就不变 B.物体运动的加速度不变,其运动状态就不变 C.物体运动状态的改变包括两种情况:一是由静止到运动,二是由运动到静止 D.物体的运动速度不变,我们就说它的运动状态不变 2.关于运动和力,正确的说法是 [ ] A.物体速度为零时,合外力一定为零 B.物体作曲线运动,合外力一定是变力 C.物体作直线运动,合外力一定是恒力 D.物体作匀速运动,合外力一定为零 3.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作 [ ] A.匀减速运动B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动 4.在牛顿第二定律公式F=km·a中,比例常数k的数值: [ ] A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的

D.在国际单位制中,k的数值一定等于1 5.如图1所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质弹簧接触,直至速度为零的过程中,关于小球运动状态的下列几种描述中,正确的是 [ ] A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大,速度越来越小,最后等于零 B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度先增加后减小直到为零 C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处,加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处 D.接触后,小球速度最大的地方就是加速度等于零的地方 6.在水平地面上放有一三角形滑块,滑块斜面上有另一小滑块正沿斜面加 速下滑,若三角形滑块始终保持静止,如图2所示.则地面对三角形滑块 [ ] A.有摩擦力作用,方向向右B.有摩擦力作用,方向向左 C.没有摩擦力作用D.条件不足,无法判断 7.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 8.放在光滑水平面上的物体,在水平拉力F的作用下以加速度a运动,现将拉力F 改为2F(仍然水平方向),物体运动的加速度大小变为a′.则 [ ] A.a′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a

牛顿第二定律

牛顿第二定律 导读:本文是关于牛顿第二定律,希望能帮助到您! 教学目标 知识目标 (1)通过演示实验认识加速度与质量和和合外力的定量关系; (2)会用准确的文字叙述牛顿第二定律并掌握其数学表达式; (3)通过加速度与质量和和合外力的定量关系,深刻理解力是产生加速度的原因这一规律; (4)认识加速度方向与合外力方向间的矢量关系,认识加速度与和外力间的瞬时对应关系; (5)能初步运用运动学和牛顿第二定律的知识解决有关动力学问题. 能力目标 通过演示实验及数据处理,培养学生观察、分析、归纳总结的能力;通过实际问题的处理,培养良好的书面表达能力.情感目标 培养认真的科学态度,严谨、有序的思维习惯. 教学建议 教材分析 1、通过演示实验,利用控制变量的方法研究力、质量和加速度三者间的关系:在质量不变的前题下,讨论力和加速度的关系;

在力不变的前题下,讨论质量和加速度的关系. 2、利用实验结论总结出牛顿第二定律:规定了合适的力的单位后,牛顿第二定律的表达式从比例式变为等式. 3、进一步讨论牛顿第二定律的确切含义:公式中的表示的是物体所受的合外力,而不是其中某一个或某几个力;公式中的和均为矢量,且二者方向始终相同,所以牛顿第二定律具有矢量性;物体在某时刻的加速度由合外力决定,加速度将随着合外力的变化而变化,这就是牛顿第二定律的瞬时性. 教法建议 1、要确保做好演示实验,在实验中要注意交代清楚两件事:只有在砝码质量远远小于小车质量的前题下,小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力(根据学生的实际情况决定是否证明);实验中使用了替代法,即通过比较小车的位移来反映小车加速度的大小. 2、通过典型例题让学生理解牛顿第二定律的确切含义. 3、让学生利用学过的重力加速度和牛顿第二定律,让学生重新认识出中所给公式. 教学设计示例 教学重点:牛顿第二定律 教学难点:对牛顿第二定律的理解 示例: 一、加速度、力和质量的关系 介绍研究方法(控制变量法):先研究在质量不变的前题下,

牛顿第二定律专题(高清图)

牛顿运动定律 专题一(第12讲) 一、斜面问题 1.(2013重庆理综) 图1为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球 由倾角为θ的光滑斜面滑下,然后在不同的θ角条件下进行多次实验,最后推理出自由落体运动是一种匀加速直线运动。分析该实验可知,小球对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的比值y随θ变化的图像分别对应图2中的() A.①、②和③ B.③、②和① C.②、③和① D.③、①和② 二、等时圆问题 2.如图所示,ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆,a、b、c、d 位于同一圆周上,a点为圆周的最高点,d点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环分别从a、b、c处释放(初速为 0),用t1、t2、t3依次表示滑环到达d所用的时间,则() A.t1 < t2 < t3 B.t1 > t2 > t3 C.t3 > t1 > t2 D.t1 = t2 = t3

变式1:如图所示,oa、ob、oc是竖直面内三根固定的光滑细杆,O、a、b、c、d位于同一圆周上,d点为圆周的最高点,c点为最低点。每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出),三个滑环都从o点无初速释放,用t1、t2、t3依次表示滑环到达a、b、c所用的时间,则( ) t1 = t2 = t3 B.t1 > t2 > t3 C.t1 < t2 < t3 D.t3 > t1 > t2 变式2:有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°、45°和30°。 这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的3个小物体甲、乙、丙,分别沿这3个轨道同时从静止自由下滑,如图所示。物体滑到O点的先后顺序是() A.甲最先,乙稍后,丙最后 B.乙最先,然后甲和丙同时到达 C.甲、乙、丙同时到达 D.乙最先,甲稍后,丙最后 三、连接体问题 3.如图所示,质量形状均相同的木块紧靠在一起,放在光滑的水平面上,现用水平恒力推1号木块,使10个木块一起向右匀加速运动,则2号木块对3号木块的推力为___________,4号木块对3号木块的推力为___________.

人教版高中物理(必修1) 知识讲解: 牛顿第二定律(基础)(附答案)

牛顿第二定律【学习目标】 1.深刻理解牛顿第二定律,把握 F a m =的含义. 2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的. 3.灵活运用F=ma解题. 【要点梳理】 要点一、牛顿第二定律 (1)内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比. (2)公式: F a m ∝或者F ma ∝,写成等式就是F=kma. (3)力的单位——牛顿的含义. ①在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2. ②比例系数k的含义. 根据F=kma知k=F/ma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中,k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位. 要点二、对牛顿第二定律的理解 (1)同一性 【例】质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用,如图所示,试讨论: ①物体此时受哪些力的作用? ②每一个力是否都产生加速度? ③物体的实际运动情况如何? ④物体为什么会呈现这种运动状态? 【解析】①物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F. ②由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度. ③物体的实际运动是沿力F的方向以a=F/m加速运动. ④因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F. 从上面的分析可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性. 因此,牛顿第二定律F=ma中,F为物体受到的合外力,加速度的方向与合外力方向相同. (2)瞬时性 前面问题中再思考这样几个问题: ①物体受到拉力F作用前做什么运动? ②物体受到拉力F作用后做什么运动? ③撤去拉力F后物体做什么运动? 分析:物体在受到拉力F前保持静止. 当物体受到拉力F后,原来的运动状态被改变.并以a=F/m加速运动. 撤去拉力F后,物体所受合力为零,所以保持原来(加速时)的运动状态,并以此时的速度做匀速直线运动.

牛顿第二定律拔高题袁老师

牛顿第二定律拔高题分类(袁老师整理) 题型一、牛顿第二定律的矢量性和整体性 1、如图,m以v向上滑动,m与M间的摩擦因数为μ,(1)求M受到地面的摩擦力大小和方向(2)求地面给M的支持力大小。 题型二、牛顿第二定律的瞬时性 1、如图,A、B、C三个小球的质量均为m,A、B之间用一根没有弹性的轻绳连在一起,BC之间用轻弹簧拴接,用细线悬挂在天花板上,整个系统均静止,现将A上面的细线烧断,使A的上端失去拉力,则在烧断细线瞬间,ABC 的加速度的大小分别为() 2、如图所示,光滑水平面上放置M、N、P、Q四个木块,其中M、P质量均为m,N、Q质量均为2m,M、P之间用一轻质弹簧相连。现用水平拉力F拉N,使四个木块以同一加速度a向右运动,则在突然撤去F瞬间,下列说法正确的是() A. PQ间的摩擦力改变 B. M、P的加速度大小变为a/2 C. MN间的摩擦力不变 D. N的加速度大小仍为a 题型三、连接体问题 1、质量均为m的滑块A. B紧靠着一起从固定斜面顶端由静止开始下滑,它们与斜面之间的摩擦因数分别为μ1和μ2,且μ1>μ2.在此过程中,物块B对A的压力为() A. (μ1?μ2)mgcosθ2 B. (μ1?μ2)mgcosθ C. mgsinθ?μ1mgcosθ D. 0 2、如图所示,B物体的质量为A物体质量的两倍,用轻弹簧连接后放在粗糙的斜面上.A、B与斜面的动摩擦因数均为μ.对B施加沿斜面向上的拉力F,使A. B相对静止地沿斜面向上运动,此时弹簧长度为l1;若撤去拉力F,换成大小仍为F的沿斜面向上的推力推A,A、B保持相对静止后弹簧长度为l2.则下列判断正确的是()

牛顿第二定律基础计算终审稿)

牛顿第二定律基础计算文稿归稿存档编号:[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-

牛顿第二定律基础计算 1、如图所示,光滑水平面上有一个质量m=7.0kg的物体,在 F=14N的水平力作用下,由静止开始沿水平面做匀加速直线运 动.求: (1)物体加速度的大小; (2)5.0s内物体通过的距离. 2、如图所示,光滑水平面上,质量为5 kg的物块在水平拉力F=15 N的作用下,从静止开始向右运动。求: (1)物体运动的加速度是多少 (2)在力F的作用下,物体在前10 s内的位移 3、质量为2kg的物体,在水平拉力F=5N的作用下,由静止开始在水平面上运动,物体与水平面间的动摩擦因素为0.1,求: (1)该物体在水平面上运动的加速度大小。 (2)2s末时,物体的速度大小。 4、如图所示,质量为20Kg的物体在水平力F=100N作用下沿水平面做匀速直线运动,速度大小V=6m/s,当撤去水平外力后,物体在水平面上继续匀减速滑行3.6m后停止运动.(g=10m/s2)求: (1)地面与物体间的动摩擦因数;

(2)撤去拉力后物体滑行的加速度的大小. 5、一质量为2kg的物块置于水平地面上.当用10N的水平拉力F拉物块时,物块做匀速直线运动.如图所示,现将拉力F改为与水平方向成37°角,大小仍为10N,物块开始在水平地面上运动.(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10m/s2)求:(1)物块与地面的动摩擦因数; (2)物体运动的加速度大小. 6、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角,小球和车厢相对静止,球的质量为. 已知当地的重力加速度 ,,求: (1)车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况. (2)悬线对球的拉力. 7、如图所示,位于水平地面上质量为M的物块,在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面作加速运动,若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,求:(1)地面对木块的支持力; (2)木块的加速度大小. 8、如图所示,一个人用与水平方向成的力F=10N推一个静止 在水平面上质量为2kg的物体,物体和地面间的动摩擦因数为 0.25。(cos37o=0.8,sin37o=0.6, g取10m/s2)求:

牛顿第二定律知识点及其经典例题分析

牛顿第二定律 知识要点梳理?知识点一——牛顿第二定律 ▲知识梳理?一、牛顿第二定律 1.牛顿第二定律内容:物体运动的加速度与所受的合外力处边成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。 2.牛顿第二定律的比例式为;表达式为。 3.力的单位是牛(N),1 N力的物理意义是使质量为m=1kg的物体产生的加速度的力。? 4.几点说明:?(1)瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,力是加速度产生的根本原因,加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。?(2)矢量性:是一个矢量方程,加速度a与力F方向相同。?(3)独立性:物体受到几个力的作用,一个力产生的加速度只与此力有关,与其他力无关。?(4)同体性:指作用于物体上的力使该物体产生加速度。 二、整体法与隔离法?1.连接体:由两个或两个以上的物体组成的物体系统称为连接体。 2.隔离体:把某个物体从系统中单独“隔离”出来,作为研究对象进行分析的方法叫做隔离法(称为“隔离审查对象”)。?3.整体法:把相互作用的多个物体视为一个系统、整体进行分析研究的方法称为整体法。 三、正交分解法与牛顿第二定律的结合应用 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度 方向和垂直加速度方向上,有:(沿加速度方向);(垂直于加速度方向) 特殊情况下分解加速度比分解力更简单。?应用步骤一般为:?①确定研究对象;②分析研究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在x轴和y轴上;④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值。 四、用牛顿运动定律解题的一般步骤?1.审题,明确题意,清楚物理过程; 2.选取研究对象,可以是一个物体,也可以是几个物体组成的系统;?3.运用隔离法对研究对象进行受力分析,画出受力示意图;?4.建立坐标系,一般情况下可选择物体运动方向或加速度方向为正方向;?5.根据牛顿运动定律、运动学公式、题目所给的条件列方程; 6.解方程,对结果进行分析,检验或讨论。 ▲疑难导析 一、对牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律是动力学的核心内容,在中学物理中有非常重要的地位。为了深刻理解牛顿第二定律,要从不同的角度,多层次、系统化地揭示其丰富的物理内涵。概括地讲,牛顿第二定律有“四同”“一相对”的特点。“四同”即同一单位制、同体、同时、同向;“一相对”即运动相对一定的参考系。 同单位制统一国际单位制:F的单位用牛(N),m的单位用千克(kg),a的单位用米/秒(),采用同一单位制的单位时,“”中的比例系数k为1,牛顿第二定律的表达式“”才成立。 同体性F、m、a三者都针对同一物体,其中F是该物体所受的外力,m是该物体的质量,a是在F 作用下该物体的加速度。

牛顿第二定律

牛顿第二运动定律 牛顿第二定律即牛顿第二运动定律。 物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”,即动量对时间的一阶导数等于外力之和。牛顿第二定律说明了在宏观低速下,比例式表达:a∝F/m,F∝ma;用数学表达式可以写成F=kma,其中的k为比例系数,是一个常数。但由于当时没有规定多大的力作为力的单位,比例系数k的选取就有一定的任意性,如果取k=1,就有F=ma,这就是今天我们熟知的牛顿第二定律的数学表达式。 英文名称 Newton's Second Law of Motion-Force and Acceleration 2内容 物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比。加速度的方向跟作用力的方向相同. 在国际单位中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 加速度的力,叫做1N。即1N= 。 3公式 F合=ma 注:单位为N(牛)或者(千克米每二次方秒),N=。 (当单位皆取国际单位制时,k=1, 即为 ) 牛顿发表的原始公式:

(见自然哲学之数学原理) 动量为p的物体,在合外力为F的作用下,其动量随时间的变化率等于作用于物体的合外力。 用通俗一点的话来说,就是以t为自变量,p为因变量的函数的导数,就是该点所受的合外力。 即: 而当物体低速运动,速度远低于光速时,物体的质量为不依赖于速度的常量,所以有 这也叫动量定理。在相对论中F=m a是不成立的,因为质量随速度改变,而 依然适用。 由实验可得在加速度一定的情况下 ,在质量一定的情况下 。 (只有当F以N,m以kg,a以 为单位时,F合=m a成立) 牛顿第二定律可以用比例式来表示,这就是: a∝F/m 或F∝ma 这个比例式也可以写成等式: 其中k是比例系数。[1](详见高中物理人教版教材必修一p74页) 4几点说明 简介 1、牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。力和加速度同时产生,同时变化,同时消失。 2、 是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向为正方向。

牛顿第二定律基础测试题 (一)(含答案)(4)

牛顿第二定律基础测试题 (一) 一、选择题 1.关于力、加速度、质量之间的关系,正确的说法是( ) A .加速度和速度方向有时相反 B .物体不可能做加速度增大,而速度减小的运动 C .力是产生加速度的原因,所以总是先有力随后才有加速度 D .由F=ma 得,m=F/a ,说明物体的质量m 与F 成正比,与a 成反比。 2.由牛顿第二定律的变形公式m =a F 可知物体的质量 ( ) A .跟合外力成正比 B .跟物体加速度成反比 C .跟物体所受合外力与加速度无关 D .可通过测量它的合外力和它的加速度求 3.对于牛顿第二定律的叙述正确的是 ( ) A .物体的加速度与其所受合外力成正比 B .物体的加速度与其质量成反比 C .物体的加速度与其所受合外力成正比与其质量成反比 D .以上说法均正确 4.下列对牛顿第二定律表达式F=ma 及其变形公式的理解,正确的是( ) A .由F=ma 可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成正比 B .由m=F/a 可知,物体的质量与其所受合外力成正比,与其运动加速度成反比 C .由a=F/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m=F/a 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得 5.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,其加速度一定就小。 C .由F=ma 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到的合外力成正比,而且在任何情况下,加逮度的方向,始终与物体所受到的合外力方向一致。 6.大小分别为1N 和7N 的两个力作用在一个质量为1kg 的物体上,物体能获得的最小加速度和最大加速度分别是( ) A .1 m / s 2和7 m / s 2 B .5m / s 2和8m / s 2 C .6 m / s 2和8 m / s 2 D .0 m / s 2和8m / s 2 7.一物体以 7 m/ s 2的加速度竖直下落时,物体受到的空气阻力大小是 ( g 取10 m/ s 2 ) A .是物体重力的0.3倍 B .是物体重力的0.7倍 C .是物体重力的1.7倍 D .物体质量未知,无法判断 8.假设洒水车的牵引力不变,且所受阻力与车重成正比,未洒水时该车匀速直线行驶,某时刻开始洒水,它的运动情况将是( ) A .做变加速直线运动 B .做初速度不等于零的匀加速直线运动 C .做匀减速直线运动 D .继续保持匀速直线运动 9.如图所示,一箱苹果沿着倾角为θ的斜面,以速度V 匀速下滑。在箱 子的中央有一只质量为m 的苹果,它受到周围苹果的作用力的合力:( ) A.方向沿着斜面向上 B.方向竖直向上 C.大小为零 D.大小为mg

系统牛顿第二定律

系统牛顿第二定律(质点系牛顿第二定律) 主讲:黄冈中学教师郑成 1、质量M=10kg的木楔ABC静止于粗糙水平地面上,如图,动摩擦因数μ=,在木楔的倾角α=30°的斜面上,有一质量m=的物块,由静止开始沿斜面下滑,当滑行至s=时,速度v=s,在这过程木楔没有动.求地面对木楔的摩擦力的大小、方向和地面对木楔的支持力.(g=10m/s2) 解法一:(隔离法)先隔离物块m,根据运动学公式得: v2=2as=s2

而N′=N=,f′=f=地=-Nsin30°+fcos30°=- 说明地面对斜面M的静摩擦力f地=,负号表示方向水平向左. 可求出地面对斜面M的支持力N地 N地-f′sin30°-N′cos30°-Mg=0 N地= fsin30°+Ncos30°+Mg=<(M+m)g=110N 因m有沿斜面向下的加速度分量,故整体可看作失重状态 方法二:当连接体各物体加速度不同时,常规方法可采用隔离法,也可采用对系统到牛顿第二定律方程.=m1a1x+m2a2x+…+m n a nx =m1a1y+m2a2y+…+m n a ny 解法二:系统牛顿第二定律: 把物块m和斜面M当作一个系统,则: x:f地=M×0 +macos30°=水平向左y:(M+m)g-N地=M×0+masin30°N地=(M+m)g-ma sin30°= 例2:如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为90°,两底角为α和β;a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块.已知所有接触面都是光滑的,现发现a、b沿斜面下滑,而楔形木块静止不动,求楔形木块对水平桌面的压力和静摩擦力 解法一:隔离法

牛顿第二定律说课稿

牛顿第二定律说课稿 (一)教材分析 牛顿运动定律以力和运动的知识为基础,进一步研究了力和运动的关系。牛顿运动定律是经典力学的基础,从牛顿运动定律出发可以推导出动能定理、动量定理等一系列重要的物理规律。牛顿运动定律还是学习热学、电磁学的重要基础。因此,这一章内容在力学和整个物理学中占有很重要的地位,是中学物理教学的重点。牛顿第二定律是动力学的核心规律,是本章的重点和中心内容。 (二)教学内容、教材体系与教学目标 本章教材在牛顿第一定律之后,安排了一节“运动状态的改变”,起到了承上启下的作用。它既是对牛顿第一定律的深化,使学生进一步认识到力是产生加速度的原因,质量是惯性大小的量度,也是为学习牛顿第二定律做的铺垫,使学生认识到物体的加速度由力和质量两个因素决定,并且对它们的关系有了定性的认识。 本节教材利用控制变量的实验方法,分别研究了加速度跟力、加速度跟质量的关系,再把这两个关系综合起来,总结出牛顿第二定律。然后把牛顿第二定律从物体受一个力的特殊情况,推广到受多个力的一般情况,从物体受恒力的情况推广到物体受变力的情况,并且进一步强调了牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。 根据以上分析和大纲对本节内容的要求,结合学生的实际情况,确定的知识教学目标为: 1.知道牛顿第二定律内容及表达式,理解牛顿第二定律的含义,能应用牛顿第二定律分析和解决有关问题。 2.理解牛顿第二定律的矢量性和瞬时性。 3.知道力的单位“牛顿”的定义。 在本节课的教学中,还应渗透科学方法教育。让学生通过研究加速度跟力和质量的关系的实验,掌握控制变量法。在总结牛顿第二定律的过程中,让学生体会实验研究、分析数据、总结规律的科学研究方法,并在这一过程中培养学生实验、观察、分析、归纳、概括的能力。 (三)教学方法

牛顿第二定律

. §2 牛顿第二定律 教学目标: 1.理解牛顿第二定律,能够运用牛顿第二定律解决力学问题 2.理解力与运动的关系,会进行相关的判断 3.掌握应用牛顿第二定律分析问题的基本方法和基本技能 教学重点:理解牛顿第二定律 教学难点:力与运动的关系 教学方法:讲练结合,计算机辅助教学 教学过程: 一、牛顿第二定律 1.定律的表述 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同,即F=ma(其中的F和m、a必须相对应) 点评:特别要注意表述的第三句话。因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。 若F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;若F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;若F为物体受的若干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。 2.对定律的理解: (1)瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时,加速度也为零 F?a只表示加速度与合外力的大小关)矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。公式(2m系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致. (3)同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言,即F12 / 1 . 与a均是对同一个研究对象而言. (4)相对性;牛顿第二定律只适用于惯性参照系 (5)局限性:牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子3.牛顿第二定律确立了力和运动的关系 牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系。联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。 4.应用牛顿第二定律解题的步骤 ①明确研究对象。可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。设……+maa+ =m,则有:Fa+ma+mm每个质点的质量为,对应的加速度为a n312i13i2n合对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二定律: ∑∑∑F=ma,……a,将以上各式等号左、右分别相加,其中左边所=Fma,=Fm n221n11n2有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相等方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。 ②对研究对象进行受力分析。同时还应该分析研究对象的运动情况(包括速度、加速度),并把

高中物理牛顿第二定律经典例题

牛顿第二运动定律 【例1】物体从某一高度自由落下,落在直立于地面的轻弹簧上,如图3-2所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体速度为零,然后被弹回,则以下说法正确的是: A、物体从A下降和到B的过程中,速率不断变小 B、物体从B上升到A的过程中,速率不断变大 C、物体从A下降B,以及从B上升到A的过程中,速 率都是先增大,后减小 D、物体在B点时,所受合力为零 的对应关系,弹簧这种特 【解析】本题主要研究a与F 合 殊模型的变化特点,以及由物体的受力情况判断物体的 运动性质。对物体运动过程及状态分析清楚,同时对物 =0,体正确的受力分析,是解决本题的关键,找出AB之间的C位置,此时F 合 由A→C的过程中,由mg>kx1,得a=g-kx1/m,物体做a减小的变加速直线运动。在C位置mg=kx c,a=0,物体速度达最大。由C→B的过程中,由于mgf m′,(新情况下的最大静摩擦力),可见f m>f m′即是最大静摩擦力减小了,由f m=μN知正压力N减小了,即发生了失重现象,故物体运动的加速度必然竖直向下,所以木箱的运动情况可能是加速下降或减速上升,故A、B正确。另一种原因是木箱向左加速运动,由于惯性原因,木块必然向中滑动,故D 正确。 综合上述,正确答案应为A、B、D。 【例3】如图3-11所示,一细线的一端固定于倾角为45°度的光滑楔形滑块A 的顶端p处,细线的另一端栓一质量为m的小球,当滑块以2g的加速度向左运动时,线中拉力T等于多少? 【解析】当小球贴着滑块一起向左运动时,小球受到三个力作用:重力mg、线 中拉力T,滑块A的支持力N,如 图3-12所示,小球在这三个力作用 下产生向左的加速度,当滑块向左

牛顿第二定律 基础理解

牛顿第二定律基础理解 不定项选择 1、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是 A.力是维持物体运动的原因 B.力是改变物体运动状态的原因 C.一个物体受到的合力越大,它的速度越大 D.一个物体受到的合力越大,它的加速度越大 2、关于伽利略理想实验,以下说法正确的是() A.理想实验是一种实践活动 B.理想实验是一种思维活动 C.伽利略的理想实验否定了亚里士多德关于力与运动的关系 D.伽利略的理想实验证实牛顿第二定律 3、下列说法中正确的是( ) A.物体在不受外力作用时,保持原有运动状态不变的性质叫惯性,故牛顿运动定律又叫惯性定律 B.牛顿第一定律仅适用于宏观物体,只可用于解决物体的低速运动问题 C.牛顿第一定律是牛顿第二定律在物体的加速度a=0条件下的特例 D.伽利略根据理想实验推出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去 4、关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( ) A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力也越大 B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零 C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大 D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零 5、下列对力和运动的认识正确的是() A.亚里士多德认为只有当物体受到力的作用才会运动 B.伽利略认为力不是维持物体速度的原因,而是改变物体速度的原因 C.牛顿认为力是产生加速度的原因 D.伽利略根据理想实验推论出,如果没有摩擦,在水平面上的物体,一旦具有某一个速度,将保持这个速度继续运动下去

6、由牛顿第二定律表达式F=ma可知 ( ) A.质量m与合外力F成正比,与加速度a成反比 B.合外力F与质量m和加速度a都成正比 C.物体的加速度的方向总是跟它所受合外力的方向一致 D.物体的加速度a跟其所受的合外力F成正比,跟它的质量m成反比 7、关于运动和力的关系,下列说法中正确的是( ) A.当物体所受合外力不变时,运动状态一定不变 B.当物体所受合外力为零时,速度一定不变 C.当物体速度为零时,所受合外力不一定为零 D.当物体运动的加速度为零时,所受合外力不一定为零 8、下列说法正确的是( ) A.物体所受到的合外力越大,其速度改变量也越大 B.物体所受到的合外力不变(F合≠0),其运动状态就不改变 C.物体所受到的合外力变化,其速度的变化率一定变化 D.物体所受到的合外力减小时,物体的速度可能正在增大 9、下列说法正确的是() A.物体受到的合外力方向与速度方向相同时,物体做加速直线运动 B.物体受到的合外力方向与速度方向成锐角时,物体做加速曲线运动 C.物体受到的合外力方向与速度方向成钝角时,物体做减速直线运动 D.物体受到的合外力方向与速度方向相反时,物体做减速直线运动 10、在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是( ) A.在任何情况下k都等于1 B.在国际单位制中k一定等于1 C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定 D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定 11、力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a可能是() A. 5m/s2 B. 2m/s2 C. 8m/s2 D. 6m/s2

牛顿第二定律

4-3 一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1.(多选)(2017·南通高一检测)某物体在粗糙水平面上受一水平恒定拉力F作用由静止开始运动,下列四幅图中,能正确反映该物体运动情况的图象是() 【解析】物体所受合力一定,由F=ma知加速度a恒定,故C错误,D正确;又由v=at知v与t 成正比,A正确;由s=1 2知s与t2成正比,故B错误。 2at 【答案】AD 2.(多选)(2017·成都高一检测)力F1单独作用在物体A上时产生的加速度a1大小为5 m/s2,力F2单独作用在物体A上时产生的加速度a2大小为2 m/s2,那么,力F1和F2同时作用在物体A上时产生的加速度a的大小可能是() A.5 m/s2B.2 m/s2C.8 m/s2D.6 m/s2 【解析】设物体A的质量为m,则F1=ma1,F2=ma2,当F1和F2同时作用在物体A上时,合力的大小范围是F1-F2≤F≤F1+F2,即ma1-ma2≤ma≤ma1+ma2,加速度的大小范围为3 m/s2≤a≤7 m/s2,正确选项为A、D。 【答案】AD 3.(多选)如图所示,沿平直轨道运动的火车车厢中有一光滑的水平桌面,桌面上有一弹簧和小球,弹簧左端固定,右端拴着小球,弹簧处于原长状态。现发现弹簧的长度变短,关于弹簧长度变短的原因,以下判断中正确的是() A.火车可能向右运动,速度在增加 B.火车可能向右运动,速度在减小

C.火车可能向左运动,速度在增加 D.火车可能向左运动,速度在减小 【答案】AD 4.(2016·海南高考)沿固定斜面下滑的物体受到与斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度—时间图线如图所示。已知物体与斜面之间的动摩擦因数为常数,在0~5 s、5~10 s、10~15 s内F的大小分别为F1、F2和F3,则() A.F1F3 C.F1>F3D.F1=F3 【解析】加速下滑过程,有mg sin θ-F1-f=ma,匀速下滑过程,有mg sin θ-F2-f=0,减速下滑时,有F3-mg sin θ+f=ma,故有F1

16牛顿第二定律及其应用 知识讲解 基础

物理总复习:牛顿第二定律及其应用 【考纲要求】 1、理解牛顿第二定律,掌握解决动力学两大基本问题的基本方法; 2、了解力学单位制; 3、掌握验证牛顿第二定律的基本方法,掌握实验中图像法的处理方法。 【知识网络】 牛顿第二定律内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。 解决动力学两大基本问题 (1)已知受力情况求运动情况。 (2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况。 运动=F ma ???→←??? 合力 加速度是运动和力之间联系的纽带和桥梁 【考点梳理】 要点一、牛顿第二定律 1、牛顿第二定律 牛顿第二定律内容:物体运动的加速度与所受的合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力相同。 要点诠释:牛顿第二定律的比例式为F ma ∝;表达式为F ma =。1 N 力的物理意义是使质量为m=1kg 的物体产生21/a m s =的加速度的力。 几点特性:(1)瞬时性:牛顿第二定律是力的瞬时作用规律,力是加速度产生的根本原因,加速度与力同时存在、同时变化、同时消失。 (2)矢量性: F ma =是一个矢量方程,加速度a 与力F 方向相同。 (3)独立性:物体受到几个力的作用,一个力产生的加速度只与此力有关,与其他力无关。 (4)同体性:指作用于物体上的力使该物体产生加速度。 要点二、力学单位制 1、基本物理量与基本单位 力学中的基本物理量共有三个,分别是质量、时间、长度;其单位分别是千克、秒、米;其表示的符号分别是kg 、s 、m 。 在物理学中,以质量、长度、时间、电流、热力学温度、发光强度、物质的量共七个物理量 作为基本物理量。以它们的单位千克(kg )、米(m )、秒(s )、安培(A )、开尔文(K )、坎 德拉(cd )、摩尔(mol )为基本单位。 2、 基本单位的选定原则 (1)基本单位必须具有较高的精确度,并且具有长期的稳定性与重复性。 (2)必须满足由最少的基本单位构成最多的导出单位。 (3)必须具备相互的独立性。 在力学单位制中选取米、千克、秒作为基本单位,其原因在于“米”是一个空间概念;“千克”是一个表述质量的单位;而“秒”是一个时间概念。三者各自独立,不可替代。 例、关于力学单位制,下列说法正确的是( ) A .kg 、m/s 、N 是导出单位 B .kg 、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 F ma =

牛顿第二定律

牛顿第二定律教学设计 一、学习任务分析 1.教材的地位和作用 牛顿第二定律是在实验基础上建立起来的重要规律,它是动力学的核心规律,也是学习其它动力学规律的基础。在《普通高中物理课程标准》共同必修模块“物理1”中涉及本节的内容有:“通过实验,探究加速度与物体质量、物体受力的关系,理解牛顿第二定律。”本条目要求学生通过实验,探究加速度、质量、力三者的关系,强调让学生经历实验探究过程。 2.学习的主要任务 本节的学习任务类型是综合型。在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系;在技能上要求能设计和操作实验,会测定相关物理量;体验性上要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程,体会科学研究方法──控制变量法、图象法的应用。 3.教学重点和难点 重点:①知道决定物体加速度的因素。 ②加速度与力和质量的关系的探究过程。 教学难点:引导学生在猜想的基础上进行实验设计,提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。 二、学习者情况分析 在学习这一内容之前,所教的学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念;知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因;会分析物体的受力。已具备一定的实验操作技能,会用气垫导轨与光电测时系统或打点计时器研究匀变速直线运动;具备一定的计算机操作能力,会应用CAI课件处理实验数据。学生对物理学的研究方法已有一定的了解,在自主学习、合作探究等方面的能力有了一定提高。 在非智力因素方面,学生学习积极主动,对学习物理有较浓厚兴趣;有较强的好奇心和求知欲,乐于探究自然界的奥秘;敢于坚持正确观点,勇于修正错误;喜欢和同龄人一起学习,有将自己的见解与他人交流的愿望,具有团队精神。 三、教学目标分析 根据上述对学习任务和学习者情况的分析,确定本节课教学目标如下: 1.知识与技能目标 ①让学生明确物体的加速度只与力与和质量有关,并通过实验探究它们之间的定量关系; ②培养学生获取知识和设计实验的能力。 2.过程与方法目标 在探究过程中,渗透科学研究方法(控制变量法、实验归纳法、图象法等); 3.情感、态度、价值观目标 ①通过学生之间的讨论、交流与协作探究,培养团队合作精神;

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