2022年人教版必修一43《牛顿第二定律》WORD教案5

1、名师精编 优秀教案牛顿其次运动定律的应用学问要点：（一）牛顿其次定律：1. 动力学的两类基本问题（1）依据物体的受力情形,确定物体的运动情形；基本思路是：利用牛顿其次定律F合ma 求出物体的加速度a；再利用运动学的有关公式求出速度tv 和位移 S 等；（2）依据物体的运动情形,确定物体的受力情形,其基本思路是：分析物体的运动情况,选用运动学公式求出物体的加速度；再由牛顿其次定律求出力；（3）解题中加速度的桥梁作用见图物体受力情形分析 牛顿其次定律 加速 运动学 物体运动状态及其变化度（4）两类问题的意义：已知物体受力情形,由牛顿定律确定其运动情形如航天飞行器,由发动机打算受力情形,从而确定运动

2、情形；已知物体运动情形,确定受力情形, 如观测到天体运行规律,确定天体与四周天体的作用情形,探究未知天体情形；2. 应用牛顿运动定律的解题步骤（1）确定争论对象（解题时要明确地写出来）可依据题意选某物体（题设情形中有多个物体时更应留意） ,也可以选一个或几个相关物体（存在相互作用的物体）为一个系统作为争论对象, 所选争论对象应是受力或运动情形清晰便于解题的物体；有的物体虽是涉及到的对象, 但受力情形或运动情形不能直接求出解,通过牛顿第三定律,取相作用的物体作研究对象；（2）全面分析争论对象的受力情形,正确画出受力示意图,一般按力的性质依次分析物体受力情形；依据力的平行四边形定就或正交分解法求合

3、力（由牛顿其次定律求出加速度）；（3）全面分析争论对象的运动情形,画出过程示意图,找出前后过程的联系；（4）利用牛顿运动定律求解（5）争论结果（二）力学单位制：1. 力学单位制：（1）基本物理量：反映物理学基本问题的物理量；如力学中有三个基本物理量：质量、时间、长度；一般运动都是这三个基本物理量发生变化或组合发生变化；（2）基本单位：每一个物理量都可以用不同的单位表示大小,其中一种最直接简洁的 叫基本单位,其它叫帮助单位；长度（ L） cm、m、km；质量（ M ） g、kg、 t；时间（ T） s、min 、h；（3）导出单位；依据物理概念（定义）或规律确定各物理量间的关系,由此确定的单位关

4、系组合叫导出单位；如压强单位为1N1 Pa,电阻单位11 V；m21 A名师精编 优秀教案S速度单位 v,单位是 m / s；t（4）单位制；由基本单位和导出单位按肯定关系构成的系统叫单位制,如我国历史上曾用丈尺寸表示长度,用斤、 两表示质量, 用时、 刻表示时间长短, 物理历史上曾用 cm、g、s 制；如速度是 cm/ s,力的单位是 g cm / s 2（达因）（ dgn ）,现在都统一为国际制（SI制）；（5） SI 制： m、kg、 s 制,速度单位为m /s,力的单位为kgm/ s 2（牛顿）；（6）单位制的作用,一是简化运算：如牛顿其次定律中,如质量单位不是kg,加速度单位不是m/

5、 s2,公式中k1,运算中就繁琐,当这些单位都是国际制基本单位时k1；二是可以通过单位检验结果表达式反映的规律是否正确,如如推出自由落体位移公式h1gt,可以验证是错的；2（三）超重与失重：1. 超重现象：物体对支持物的作用力大于其重力的现象叫超重,人对地面压力大于重力叫超重,举重时人对地面压力大于人的体重不叫超重；产生缘由：物体在竖直方向有向上的加速度时产生超重现象；由牛顿其次定律第三定律不难分析出结论；2. 失重现象：物体对支持物的作用力小于重力的现象叫失重,手拉单杠对地面压力减小不叫失重；完全失重：对支持物作用力为零；争论超重和失重有重要意义；三. 重难点分析：（通常是悬在空中或在空中自

6、由下落）叫完全失重；1. 牛顿其次定律与力学单位制的联系物理学不同于数学,物理学中的各个物理量都是有单位的；单位制也不仅仅是单位的换算,它是由基本单位和导出单位所组成的,即是有关基本单位、导出单位等一系列单位的体制,由于所采纳基本量的不同,基本单位的不同, 以及用来推导导出单位的定义公式的不同,存在着多种单位制；多种单位制并用,给科学技术的沟通和进展带来不便；为了防止多种单位制的并存, 国际上制定了一种通用适合一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,国际代号为 SI详见课本附录“ 图际单位制（SI）” ；国际单位制是在 1960 年笫十一届国际运算大会上通过的,其后向全世界举荐使用；在国际单位制

7、中,全部的力学量都是由长度、理量都是导出量,共单位是导出单位力的单位“2. 量纲检验法质量、时间这三个基本量组成的,其他物 N” 就是导出单位；一个物理量可由几个基本物理量组成,它与基本物理量间的关系式为量纲式,由量纲式也就确定了这个物理量的单位；如速度的定义式为 v s,说明白速度的量纲式为L 1T 1t（注： 量纲式均由大写字母表示）,加速度的定义式为 a v t v 0 ,说明白加速度的量纲式t为L 1T2名师精编优秀教案1N 的力使质量为1kg 的物,而对力的单位的确定,就是由牛顿笫二定律,规定体产生1 m/s2的加速度, 也就是牛顿其次定律的数学表式中的比例常数取1,力的量纲式为M1

8、1 LT2；对于以后的电学物理量,也是用相同的规定来确定其量纲式由量纲式可以确定一个表达式是否正确；【典型例题分析】例 1 如下列图, 放在水平面上的物体质量为2kg,受到一个斜向下的与水平方向成30角01.,取的推力F10N的作用, 从静止开头运动；已知物体与水平面间的摩擦因数为g10m/ s2；（1）求物体5s末速度和5s内发生的位移；（2）如5 s末撤去推力,物体在水平面上运动的总位移是多少米？F解：取物体为争论对象；由于物体只能沿水平面运动,取水平向右为 x 轴正向,竖直方向为 y 轴,物体受四个力分别是重力mg ,推力 F ,地面的支持力FN,摩擦力Ff,加速度为 a分解 F 为F

9、和F 2F 2Fsin30F 1Fcos 30F1Ffma0 1 FNmgF22 FfFN3 把（ 3）（2）代入（ 1）解得aFcos30Fsin305mg100. 866m0 .2100 1. 102vt3. 08m/s2v 00.4m/sv 0atvtat3 .08515S1at213. 0825名师精编y优秀教案385. m22FNFfF20F1Fxmg（2）5 末撤去推力,物体受力情形如下列图FNFfVmgFNmg0 FfFN .100mF fm a 解方程组得ag01.101 m/s2Svt22v0215.42118.6 ma21总位移S 总SS38 . 5118 6.157 .

10、1 m例 2 一辆载重汽车, 总质量是t8 ,从静止起开上一山坡, 山坡的坡度为0. 02（每前进长高2 m）如汽车是匀加速行驶,经100m后速度达到18km /h,摩擦阻力是车重的003倍,求汽车上坡时牵引力多大？（取g10 m/2 s）yFfFNFx0mg解：取汽车为争论对象,受力如图示把重力分解为x 方向, y 方向的分力；FNmgcos01 名师精编优秀教案F F f m g sin ma 2 2v t 2 as 3 2由（ 3）得 a v t代入（ 2）且 F f 0 . 03 mg2 s22 v tF 0 . 03 mg mg m100 2 s25F 0 . 03 mg 0 . 0

11、2 mg m2 1003 0 . 03 0 . 02 0 . 0125 m 10 5 10 N例 3 物体的初速度 0v 竖直向上抛出,到最高点后返回到抛出点；设运动中所受空气阻力大小不变,为重力的 0 . 02 倍；求物体来回时间；V .mg . fa下f mg（a）（ b）解：物体上升时受力如图a 所示h 上v 02.v 02gv0110.98v0fmgma 上f0.02mga 上.102 gt上v 0v0ga上1 . 022 a 上2 . 04下落时mgfma 下.0 98 mgma 下a 下0 . 98 gv 02h 下h 上h 下1a下t下22t下2 h上2v 02av02下2a 上

12、a 下a 下上a1.02g098ggg. 02t总t上t 下1 .v0gv02.02v01 .98v002g1. 02gg名师精编 优秀教案【模拟试题】1. 在力学中,选定、三个基本物理量的单位为基本单位,在国际单位制中,三个力学量的基本单位是、；2. 以下物理量的单位中,属于国际制基本单位的是；A. 毫米 B. 米 C. 克 D. 千克 E. 牛 F. 焦耳3. 指出以下公式的单位,及其对应物理量的名称：A. l ,单位是,物理量名称是；g2B. v,单位是,物理量名称是；l2C. m v,单位是,物理量名称是；l4. 声音在空气中的传播速度 v 与空气密度,压强 p 有关,以下关于空气中声

13、速的表达式中正确选项（）（k 是无单位常数） ；A. v kp / B. v kp / C. v k / p D. v k p5. 质量为 M 的木块位于粗糙水平面上,如用大小为 F 的力水平拉木块,其加速度为 a ；当拉力方向不变,大小变为 2 F 时木块的加速度为 a ,就（）A. a a B. a 2 a C. a 2 a D. a 2 a6. 如下列图底板光滑的小车上用两个量程为 20 N 完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为 kg 的物块,在水平地面上,当小车作匀速直线运动时,两弹簧秤示数均为 10 N；当小车作匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数 8 N；这时小车运动的加速度大小是（）

14、甲 乙2 2 2 2A. 2 m / s B. 4 m / s C. 6 m / s D. 8 m / s7. 某消防队员从一平台上跳下,下落 2 m 后双脚触地,接着他用双腿弯屈的方法缓冲,使自身重心又下降了 0 . 5 m,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估量为（）A. 自身所受重力的 2 倍 B. 自身所受重力的 5 倍C. 自身所受重力的 8 倍 D. 自身所受重力的 10 倍8. 如下列图,一根轻弹簧的一端系着一个物体,手拉弹簧的另一端,使弹簧和物体一起在光滑水平面上向右做匀加速直线运动,当手突然停止后的短时间内,物体可能的运动是（）F名师精编 优秀教案A. 物体连续向右加速运动

15、 C. 物体先加速后减速向右运动B. 物体开头向右匀速运动 D. 物体先减速后加速向右运动9. 放在光滑水平面上的物体受三个水平力作用处于静止状态,已知 F 垂直于 F ；如三个2力中去掉 F ,物体产生的加速度大小为 2 . 5 m / s；如去掉 F ,物体产生的加速度大小为21 . 5 m / s；如去掉 F 就物体产生的加速度大小为（）2 2 2 2A. 1 . 5 m / s B. 2 . 0 m / s C. 2 . 5 m / s D. 4 . 0 m / s10. 一物块从倾角为,长为 S 的斜面的顶端由静止开头下滑,物块与斜面间的动摩擦因数为,求物块滑到斜面底端所需时间；11

16、. 总质量为 M 的热气球,以速度 v 匀速下降,为了阻挡连续下降,在 t 0 时刻,从热气球下释放一个质量为 m 的砂袋,如空气阻力不计,气球浮力不变；（1）热气球经多长时间停止下降？（2）此时砂袋的速度多大？12. 质量为 M 的斜面体,放于粗糙水平地面上,斜面倾角为；质量为 m 的物块与斜面间摩擦因数为,物块沿斜面匀加速下滑时,斜面体保持静止不动,斜面体受到地面的静摩擦力多大？什么方向？mM13. 已知质量为 m 的木块在大小为 动,加速度为 a ；F 的水平拉力作用下沿粗糙水平面作匀加速直线运（1）求木块与水平面间摩擦因数是多少？（2）如在木块上再加一个推力,保持木块的加速度不变,求此推力与水平拉力 F 的夹 角多大？a14. 如下列图质量为1 kg的小球穿在倾角等于30 的斜杆上,球与斜杆的动摩擦因数3,小