【講與練】高中物理人教版(2019)必修1：4.3 牛頓第二定律課件

第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系3．牛頓第二定律課前預(yù)習(xí)反饋課內(nèi)互動(dòng)探究課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)目標(biāo)體系構(gòu)建目標(biāo)體系構(gòu)建1．理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律。2．能用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活生產(chǎn)中的有關(guān)現(xiàn)象、解決有關(guān)問題。物理觀念1.知道牛頓第二定律的內(nèi)容、表達(dá)式。2．理解牛頓第二定律的內(nèi)涵。3．知道國際單位制中力的單位?？茖W(xué)思維應(yīng)用牛頓第二定律解決生產(chǎn)生活中的有關(guān)問題課前預(yù)習(xí)反饋

牛頓第二定律

知識(shí)點(diǎn)

11．內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力_________，跟物體的質(zhì)量_________，加速度的方向跟___________________。2．表達(dá)式(1)表達(dá)式：F＝_________，式中k是比例系數(shù)，F(xiàn)是物體所受的_________。(2)國際單位制中：F＝_______。成正比成反比作用力的方向相同kma合外力ma力的單位

知識(shí)點(diǎn)

21．國際單位：_______，簡(jiǎn)稱_____，符號(hào)為________。2．“牛頓”的定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生______________的加速度的力，稱為1N，即1N＝_____________________。3．比例系數(shù)k的含義：關(guān)系式F＝kma中的比例系數(shù)k的數(shù)值由F、m、a三量的單位共同決定，三個(gè)量都取國際單位，即三量分別取______、________、____________作單位時(shí)，系數(shù)k＝_____。牛頓牛N1m/s21kg·m/s2Nkgm/s21『微訓(xùn)練』1．根據(jù)預(yù)習(xí)內(nèi)容，判斷下列說法正誤：(1)由牛頓第二定律可知，加速度大的物體所受的合外力一定大。(

)(2)牛頓第二定律說明了質(zhì)量大的物體其加速度一定小。(

)(3)任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力方向一致。(

)(4)在國際單位制中，公式F＝kma中，k＝1。(

)(5)兩單位N/kg和m/s2是等價(jià)的。(

)××√√√2．如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒動(dòng)，請(qǐng)思考：(1)根據(jù)牛頓第二定律，有力就能產(chǎn)生加速度，但為什么箱子一直沒動(dòng)呢？(2)如果箱底光滑，當(dāng)拉力作用在箱子上的瞬間，箱子是否立刻獲得加速度？是否立刻獲得速度？答案：(1)牛頓第二定律F＝ma中的力F指的是物體受的合力，盡管小明對(duì)箱子有一個(gè)拉力作用，但箱子受的合力為零，所以不能產(chǎn)生加速度。(2)加速度與力之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，有力就立刻獲得加速度，但速度的獲得，需要一段時(shí)間，故不能立刻獲得速度。課內(nèi)互動(dòng)探究探究

對(duì)牛頓第二定律的理解要點(diǎn)提煉1.牛頓第二定律的六個(gè)特性同體性F＝ma中F、m、a都是對(duì)同一物體而言的因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度矢量性F＝ma是一個(gè)矢量式。物體的加速度方向由它所受的合力方向決定，且總與合力的方向相同瞬時(shí)性加速度與合力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，同時(shí)產(chǎn)生，同時(shí)變化，同時(shí)消失相對(duì)性物體的加速度是相對(duì)于慣性參考系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣性參考系獨(dú)立性作用在物體上的每一個(gè)力都產(chǎn)生加速度，物體的實(shí)際加速度是這些加速度的矢量和分力和分加速度在各個(gè)方向上的分量關(guān)系也遵循牛頓第二定律，即Fx＝max，F(xiàn)y＝may物體的加速度的方向與物體所受的合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即a與合力F方向總是相同，但速度v的方向不一定與合外力的方向相同。典例剖析

(多選)(2023·山東淄博高一?？计谀?如圖所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點(diǎn)并系住物體m?，F(xiàn)將彈簧壓縮到A點(diǎn)，然后釋放，物體可以一直運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)。如果物體受到的阻力恒定，則下列說法不正確的是(

)A．物體從A到O先加速后減速B．物體從A到O加速運(yùn)動(dòng)，從O到B減速運(yùn)動(dòng)C．物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)所受合力為0D．物體從A到O的過程加速度逐漸減小典題1BCD解析：物體從A到O的過程中，彈力先大于阻力，物體向右做加速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)物體足夠靠近O點(diǎn)時(shí)，彈力小于阻力，則物體向右做減速運(yùn)動(dòng)，從O到B所受彈力和摩擦力均與運(yùn)動(dòng)方向相反，即物體做減速運(yùn)動(dòng)，故A正確，與題意不符；B錯(cuò)誤，與題意相符；物體運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn)時(shí)合力是滑動(dòng)摩擦力，方向水平向左，故C錯(cuò)誤，與題意相符；在A點(diǎn)合力水平向右，在O點(diǎn)合力水平向左，因此從A到O過程中存在一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，該點(diǎn)的加速度為零。從A到O加速度大小先變小后變大，故D錯(cuò)誤，與題意相符。本題選不正確的故選BCD。思維升華：1.力與加速度為因果關(guān)系：力是因，加速度是果。只要物體所受的合外力不為零，就會(huì)產(chǎn)生加速度。加速度與合外力方向相同，大小與合外力成正比。2．力與速度無因果關(guān)系：合外力方向與速度方向可以相同，可以相反，還可以有夾角。合外力方向與速度方向相同時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，相反時(shí)物體做減速運(yùn)動(dòng)。(2023·河南鄭州高一統(tǒng)考期末)關(guān)于牛頓第二定律，下列說法正確的是(

)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?D探究

對(duì)牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用要點(diǎn)提煉1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟典例剖析

(多選)(2023·內(nèi)蒙古高一期末)如圖所示，水平面上有一小車正在向左運(yùn)動(dòng)，在車廂頂上吊一小球，小球懸線與豎直方向夾角α并保持不變，質(zhì)量為m的木塊相對(duì)車廂靜止，則下列說法正確的是(

)A．小車的加速度大小為gtanαB．小車的加速度大小為gsinαC．車正在做勻加速直線運(yùn)動(dòng)D．木塊所受摩擦力大小為mgtanα典題2AD解析：以小球?yàn)閷?duì)象，設(shè)小球的質(zhì)量為m0，根據(jù)牛頓第二定律可得m0gtanα＝m0a，解得a＝gtanα，可知小車的加速度大小為gtanα，方向水平向右，與運(yùn)動(dòng)方向相反，則小車正在做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，故A正確，B、C錯(cuò)誤；以木塊為對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律可得Ff＝ma＝mgtanα，故D正確。(2023·遼寧盤錦高一期末)質(zhì)量為6.0×103kg的汽車，以2.0m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。若阻力為3.0×103N，則汽車的牽引力為(

)A．6.0×103N B．9.0×103NC．1.2×104N D．1.5×104N解析：汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律有F－Ff＝ma，代入數(shù)據(jù)解得F＝1.5×104N，則汽車的牽引力為1.5×104N，故D正確，A、B、C錯(cuò)誤。

對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?D探究

瞬時(shí)加速度問題要點(diǎn)提煉1.兩種模型的特點(diǎn)(1)剛性繩(或接觸面)模型：這種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷(或脫離)后，形變恢復(fù)幾乎不需要時(shí)間，故認(rèn)為彈力可以立即改變或消失。(2)彈簧(或橡皮繩)模型：此種物體的特點(diǎn)是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，在彈簧(或橡皮繩)的自由端連接有物體時(shí)其彈力的大小不能突變，往往可以看成是不變的。2．解決此類問題的基本思路(1)分析原狀態(tài)(給定狀態(tài))下物體的受力情況，求出各力大小(若物體處于平衡狀態(tài)，則利用平衡條件；若處于加速狀態(tài)，則利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律)。(2)分析當(dāng)狀態(tài)變化時(shí)(燒斷細(xì)線、剪斷彈簧、抽出木板、撤去某個(gè)力等)，哪些力變化，哪些力不變，哪些力消失(被剪斷的繩、彈簧中的彈力，發(fā)生在被撤去物體接觸面上的彈力都立即消失)。(3)求物體在狀態(tài)變化后所受的合外力，利用牛頓第二定律，求出瞬時(shí)加速度。典題3ACD解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，受力分析如圖所示分析瞬時(shí)加速度問題的方法和思路(1)加速度和力具有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，分析物體在某一時(shí)刻的瞬時(shí)加速度，關(guān)鍵是分析該時(shí)刻物體的受力情況及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時(shí)加速度。(2)分析瞬時(shí)變化問題的一般思路①分析瞬時(shí)變化前物體的受力情況，求出每個(gè)力的大小。②分析瞬時(shí)變化后每個(gè)力的變化情況。③由每個(gè)力的變化確定變化后瞬間的合力，由牛頓第二定律求瞬時(shí)加速度。(2023·重慶九龍坡高一期末)如圖所示，A、B球通過輕繩相連，A球用輕彈簧懸掛于天花板，開始整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。已知A、B球質(zhì)量相等，重力加速度大小為g。則(

)A．剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為0、gB．剪斷輕繩的瞬間，A、B球的加速度大小分別為g、gC．剪斷輕繩后，A球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中一直做加速度減小的減速運(yùn)動(dòng)D．剪斷輕繩后，A球運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)過程中一直做加速度增加的加速運(yùn)動(dòng)對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練?B解析：剪斷輕繩的瞬間，繩子拉力瞬間變?yōu)榱悖菑椈刹煌蛔?，仍為初始時(shí)彈力，根據(jù)整體法，剪斷繩前，彈簧處于伸長狀態(tài)，彈力大小為F彈＝2mg剪斷輕繩的瞬間，對(duì)A球分析F彈－mg＝maA，解得aA＝g，對(duì)B球分析mg＝maB，解得aB＝g，故A錯(cuò)誤，B正確；剪斷輕繩后，A球在彈簧彈力與重力的共同作用下運(yùn)動(dòng)，剛開始彈力大于重力，加速度向上，向上過程彈簧彈力不斷減小，由牛頓第二定律F彈－mg＝ma，所以做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，加速度減為零，速度向上最大，接著彈力小于重力，加速度向下，開始減速，由牛頓第二定律mg－F彈＝ma，可知，彈簧恢復(fù)原長過程，彈力繼續(xù)減小，所以做加速度逐漸增加的減速運(yùn)動(dòng)，故C、D錯(cuò)誤。課堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)一、對(duì)牛頓第二定律的理解1．(2023·山東省臨沂第一中學(xué)高一校考期末)關(guān)于加速度，下列說法不正確的是(

)A．某時(shí)刻物體速度為零，其加速度不一定為零B．物體加速度大小與合外力成正比，與物體質(zhì)量成反比C．物體加速度大小與速度變化量成正比，與時(shí)間成反比D．物體加速度方向與速度方向無關(guān)C二、牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用2．(多選)(2023·四川眉山高一期末)一個(gè)質(zhì)量為2kg的物體，在5個(gè)共點(diǎn)力的作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)。若同時(shí)撤去其中大小分別為4N和5N的兩個(gè)力，其余的力保持不變，此時(shí)該物體的加速度大小可能是(

)A．1m/s2 B．2m/s2C．6m/s2 D．11m/s2ABC三、瞬時(shí)加速度問題4．(2023·河北滄州高一期末)如圖1所示，豎直放置在水平面上的輕彈簧上放著質(zhì)量為3kg的物體A，物體A處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將一個(gè)質(zhì)量為3kg的物體B輕放在A上的一瞬間，