【中学教材全解】2020年秋高中物理必修一课时学案：第四章-牛顿运动定律-第3节-牛顿第二定律

第3节牛顿其次定律1.把握牛顿其次定律的文字表达和数学表达式。2.理解公式中各物理量的意义及相互关系。3.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。4.会用牛顿其次定律的公式进行有关的计算。1.牛顿其次定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成，跟它的质量成，加速度的方向跟作用力的方向。2.在国际单位制中，力的单位是牛顿。1N等于质量为的物体，获得的加速度时受到的合力。3.在国际单位制中，公式QUOTE中的比例系数QUOTE为，因此，牛顿其次定律的数学表达式为。4.应用公式QUOTE进行计算时，QUOTE的单位必需统一为。1.(多选)在牛顿其次定律的数学表达式QUOTE中，有关比例系数QUOTE的说法，正确的是()A.QUOTE的数值由QUOTE的数值打算B.QUOTE的数值由QUOTE的单位打算C.在国际单位制中，QUOTED.在任何状况下QUOTE都等于12.(单选)已知甲物体受到2N的力作用时，产生的加速度为4QUOTE，乙物体受到3N的力作用时，产生的加速度为6QUOTE，则甲、乙两物体的质量之比QUOTE∶QUOTE等于()A.1∶3 B.2∶3 C.1∶1 D.3∶23.(多选)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是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()A.1QUOTE B.2QUOTEC.3QUOTE D.4QUOTE一、牛顿其次定律1.依据上节课试验中得到的加速度与力、加速度与质量的关系，总结物体的加速度与力、质量的关系。2.力是矢量，加速度也是矢量，它们的方向关系如何？观看演示试验，得出结论。3.依据前面的分析，总结牛顿其次定律的内容。4.依据已有的数学学问，用QUOTE表示物体的加速度，QUOTE表示物体所受的力，QUOTE表示物体的质量，写出用比例式和等式表示的牛顿其次定律。二、力的单位1.牛顿其次定律的表达式：QUOTE，为使公式变得简洁，QUOTE应如何取值？这时牛顿其次定律的表达式如何？2.通过学校的学习，我们知道在国际单位制中，力的单位是牛顿，依据QUOTE说明“牛顿”是如何定义的？三、对牛顿其次定律的理解1.依据牛顿其次定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是，我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿其次定律有无冲突？为什么？2.光滑水平面上的物体受水平恒力QUOTE作用时，物体运动的加速度的大小和方向是否发生转变？若某时刻力QUOTE突变为0，则物体的加速度是多大？例1某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，当达到100km／h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)分析：引导同学分析、思考如下问题，体会应用牛顿其次定律解决问题的方法步骤。(1)试车第一阶段，分析汽车的受力状况并画出受力图，求其合力;(2)求出试车第一阶段的加速度(从已知量动身，选择合适的规律、公式);(3)计算汽车受到的阻力，依据的物理规律;(4)试车其次阶段，汽车的受力状况并画出受力图，求其合力;(5)求出试车其次阶段的加速度，依据的物理规律。图4-3-1例2光滑水平面上，一物体质量为1kg，初速度为0，从0时刻开头受到一水平向右的变力QUOTE，QUOTE随时间QUOTE变化状况如图4-3-1所示，试分析物体的运动状况并作出物体运动的速度-时间图像。图4-3-1例3光滑水平桌面上有一个物体，质量是2kg，受到互成120°角的两个水平方向的力QUOTE和QUOTE的作用，这两个力的大小都是10N。这两个力产生的加速度是多大？图4-3-2例4一辆小车在水平地面上沿直线行驶，在车厢上悬挂的摆球相对小车静止，其悬线与竖直方向成QUOTE角，如图4-3-2所示。问小车的加速度多大，方向怎样？图4-3-2总结：应用牛顿其次定律的解题步骤1.(单选)静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开头作用的瞬间，下列说法正确的是()A.物体同时获得速度和加速度B.物体马上获得加速度，但速度仍为零C.物体马上获得速度，但加速度仍为零D.物体的速度和加速度均为零图4-3-32.(单选)如图4-3-3所示，质量m=10kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右、大小为20N的推力F作用，则物体产生的加速度是(g取10QUOTE)()图4-3-3A.0 B.4QUOTE，水平向右C.2QUOTE，水平向左 D.2QUOTE，水平向右图图4-3-43.质量为2kg的质点同时受到相互垂直的两个力QUOTE、QUOTE的作用，如图4-3-4所示，其中QUOTE=3N，QUOTE=4N，求质点加速度的大小和方向。图4-3-54.质量为0.5kg的物体，沿倾角θ=37°的斜面下滑，如图4-3-5所示，g取10QUOTE，求：图4-3-5(1)若斜面光滑，物体沿斜面下滑的加速度多大？(2)若斜面不光滑，物体与斜面间的动摩擦因数为0.5，物体下滑的加速度又是多大？1.牛顿第确定律能否看作是牛顿其次定律的特例？2.由F=ma变形得到m=QUOTE，小