【优化指导】2016-2017学年高中物理 第5章 研究力和运动的关系 5.3牛顿第二定律课后训练 沪科版必修1
2016-2017学年高中物理-第5章-研究力和运动的关系本章整合课件-沪科版必修1
的压力为 0。
答案:(1)100 N 50 N (2)200 N 0
专题一
专题二
专题三
传送带问题
1.传送带一般做匀速运动,物体与传送带间的滑动摩擦力不影响传送
带的运动状态(这是因为带动传送带的电机在起作用)。
2.分析该类问题的关键
和方向均应相同,根据牛顿第二定律对整体列方程。如果系统内各物体的加
速度仅大小相同,如通过滑轮连接的物体,应采用隔离法根据牛顿第二定律
分别列方程。
专题一
专题二
专题三
【专题训练 1】 如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物
块,质量分别为 m1 和 m2。拉力 F1 和 F2 方向相反,与轻线沿同一水平直线,
且 F1>F2。试求在两个物块运动过程中轻线的拉力 FT。
解析:以两物块整体为研究对象,根据牛顿第二定律得
F1-F2=(m1+m2)a①
隔离物块 m1,由牛顿第二定律得 F1-FT=m1a②
由①②两式解得 FT=
答案:
m1F2+m2F1
m1+m2
m1F2+m2F1
m1+m2
专题一
专题二
专题三
用牛顿运动定律处理临界和极值问题
专题一
专题二
专题三
3.临界、极值问题的求解方法
(1)极限法:在题目中如出现“最大”“最小”“刚好”等词语时,一般隐含着
临界问题,处理此类问题时,应把物理问题(或过程)推向极端,从而使临界现
象(或状态)暴露出来,达到尽快求解的目的。
(2)假设法:有些物理过程中没有明显出现临界问题的线索,但在变化过
高中物理 第5章 研究力和运动的关系 5.1 牛顿第一律学高一1物理试题
点囤市安抚阳光实验学校5.1 牛顿第一律(建议用时：45分钟)[学业达标]1．伽利略理想揭示了( )【：69370233】A．若物体运动，那么它一受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动【解析】伽利略理想指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A、D错误；运动和静止都不需要力来维持，故B正确，C错误．【答案】B2．下列关于惯性的说法中正确的是 ( )A．同一物体运动速度大比速度小时难以停下来，所以物体运动速度大时具有较大的惯性B．同一物体受的力越大，停下来就越困难，所以物体受的推力越大，则惯性越大C．不同物体比较，体积越大，惯性越大D．不同物体比较，质量越大，惯性越大【解析】惯性是物体的固有属性，它的大小只由质量大小决，与其他因素无关，质量越大，惯性越大，A、B、C错误，D正确．【答案】D3．关于牛顿第一律，下列说法正确的是 ( )【：69370234】A．牛顿第一律是一条律B．牛顿第一律说明力是维持物体运动状态的原因C．惯性律和惯性的实质是相同的D．物体的运动不需要力来维持【解析】牛顿第一律反映的是物体在不受力的情况下所遵循的运动规律，而自然界中不受力的物体是不存在的，因此它是理想条件下的运动律，但不是律，它来源于大量真实的，但不能用真实的来验证，A错误；由牛顿第一律可知，物体的运动不需要力来维持，力的本质是使物体发生形变的原因、是改变物体运动状态的原因、是使物体产生加速度的原因，B错误，D正确；惯性是物体的固有属性，惯性律是在一条件下物体运动遵循的规律，二者实质不同，C 错误．【答案】D4．(多选)(2016·高一检测)运动着的物体，若所受的一切力突然同时消失，那么它将( )A．立即停止 B. 作匀速直线运动C．惯性改变D．惯性不变【解析】因为物体在运动，当物体所受的一切外力都消失时，物体将保持原来的速度做匀速直线运动，故A错误，B正确；惯性只与质量有关，质量不变，惯性不变，与受力情况无关，故C错误，D正确．【答案】BD5．(2016·白银高一期末)关于惯性和牛顿第一律，下列说法中正确的是( )【：69370235】A．静止的物体可能没有惯性B．速度越大的物体惯性越大C．同一物体在地球上和月球上惯性不同D．伽利略的斜槽以可靠的事实为基础并把探究和逻辑推理和谐地结合在一起【解析】惯性是物体的固有属性，与运动状态无关，故A错误；质量是惯性大小的唯一量度，与速度、环境因素无关，故B、C错误；伽利略的斜槽以可靠的事实为基础并把探究和逻辑推理和谐地结合在一起，故D正确．【答案】D6.如图514，冰壶在冰面运动时受到的阻力很小，可以在较长时间内保持运动速度的大小和方向不变，我们可以说冰壶有较强的抵抗运动状态变化的“本领”．这里所指的“本领”是冰壶的惯性，则惯性的大小取决于( )图514A．冰壶的速度B．冰壶的质量C．冰壶受到的推力D．冰壶受到的阻力【解析】质量是物体惯性大小的唯一量度，故冰壶的惯性大小取决于冰壶的质量，B正确．【答案】B7．2013年1月1日起实施的交通法规中规，坐在小前排的司机和乘客都在胸前系上安全带，这主要是为了减轻在下列哪种情况出现时可能对人造成的伤害( )【：69370236】图515A．车速太快B．车速太慢C．紧急刹车D．突然启动【解析】小车速无论快慢，若车速不变，则车、人相对静止，所以不会使人受伤，故A、B选项不合题意；当紧急刹车时，车停止而人由于惯性向前冲，安全带可以防止人冲向前而受伤，故C选项符合题意；突然启动时，人会向后仰，有靠背支撑，安全带不起作用，故D不合题意．【答案】C8．在足球场上，为了不使足球停下来，运动员带球必须不断用脚轻轻地踢拨足球(如图516甲)．又如为了不使自行车减速，总要不断地用力蹬脚踏板(如图516乙)．这些现象不正说明了运动需要力来维持吗？那为什么又说“力不是维持物体运动的原因”？甲乙图516【解析】对于这一问题，我们可以这样思考：如果足球不是在草地上滚动，而是以相同的初速度在水平的水泥地板上滚动，它将会滚出比草地上远得多的距离，这说明了由于阻力的存在才导致足球的运动状态发生了改变，足球在草地上滚动时所受阻力大，运动状态很快发生改变；足球在水泥地面上滚动时所受阻力小，运动状态改变得慢，但终究还是要停下来．在盘带足球时，人对足球施加力的作用，是克服摩擦阻力对足球产生的效果．自行车的例子也是同样的道理．【答案】见解析[能力提升]9．如图517所示，一个劈形物体M，各面均光滑，放在固的斜面上，上表面水平，在上表面放一个光滑小球m.劈形物体由静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是( )【：69370238】图517A．沿斜面向下的直线B．竖直向下的直线C．无规则的曲线D．抛物线【解析】由于小球处在物体M上，接触面光滑，在M滑下过程中，由于小球水平方向上不受外力作用，该方向上运动状态不会改变，原来静止，则下滑过程中，小球在水平方向上没有位移，故B正确．【答案】B10．(多选)如图518所示，一个盛水的容器固在一个小车上，在容器中分别悬挂和拴住一个铁球和一个乒乓球．容器中的水、铁球和乒乓球都处于静止状态．当容器随小车突然向右运动时，两球的运动状况是(以小车为参考系)( )图518A．铁球向左B．铁球向右C．乒乓球向左D．乒乓球向右【解析】因为小车突然向右运动，铁球和乒乓球都有向右运动的趋势，但由于与同体积的“水球”相比，铁球质量大、惯性大，铁球的运动状态难改变，即速度变化慢，而同体积的水球的运动状态容易改变，即速度变化快，而且水和车一起加速运动，所以小车加速运动时，铁球相对小车向左运动，A正确；同理，由于乒乓球与同体积的“水球”相比，质量小，惯性小，乒乓球相对小车向右运动，D正确．【答案】AD11．如图519所示，重球系于DC绳下端，重球下再系一根同样的BA绳，回答下列问题：【：69370239】图519(1)在绳的A端慢慢增加拉力时，哪根绳先断？为什么？(2)在绳的A端突然用力一拉时，哪根绳先断？为什么？【解析】(1)当拉力缓慢增大时，AB绳的张力于拉力，而DC绳的张力于AB绳的拉力与重球重力的合力，DC绳承受的拉力大，故DC绳先断．(2)瞬间用力拉A端，由于重球具有保持原来静止状态的性质，对DC绳的拉力来不及变化时，AB绳由于不能承受巨大的拉力而先断裂．【答案】见解析12．在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图5110所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？图5110【解析】首先确本题该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．【答案】见解析。
【优化指导】2016-2017学年高中物理 第5章 研究力和运动的关系 5.3牛顿第二定律课件 沪科版必修1
探究一
探究二
探究三
解析:分别以 A、B 为研究对象,分析剪断细绳前和 剪断细绳瞬间的受力。剪断前 A、 B 静止,A 球受三个力 : 绳子的拉力 T、重力 mg 和弹簧弹力 F,B 球受两个力 : 重力 mg 和弹簧弹力 F'。 A 球:T-mg-F=0 B 球:F'-mg=0, F=F' 解得 T=2mg, F=mg。 剪断瞬间,因为绳无弹性,拉力不存在,而弹簧瞬间形状不可改变,弹力 不变。A 球受重力 mg 、弹簧弹力 F。同理 B 球受重力 mg 和弹力 F'。 A 球:mg+F=maA B 球:mg-F'=maB 解得 aA=2g,aB=0。 答案: C
⇩
列方程→根据牛顿第二定律列出动力学方程,必要时再列运动学方程 或在跟加速度垂直方向上列平衡方程
探究一
探究二
探究三
⇩
解方程→一般先进行字母运算,之后将各已知量统一单位,再代入数值 进行计算
⇩
检验和讨论→必要时对结果进行检验,判断结果是否符合物理事实,还可 以对解题结果进行分析、讨论,进一步扩大解题收获
探究一
探究二
探究三
对牛顿第二定律的理解
●问题导引●
如图所示的赛车,为什么它的质量比一般的小汽车质量小得多,而且还 安装一个功率很大的发动机?
探究一
探究二
探究三
提示:为了提高赛车的灵活性,由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的 加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机 动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵 活性的,这样有益于提高比赛成绩。
探究三
(2)当木块沿斜面下滑时,木块受力如图乙所示,由题意知,木块加速度 方向沿斜面向下。
高中物理第5章研究力和运动的关系5.3牛顿第二定律课件沪科版必修1
解析
答案
例4 如图2所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间 的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向 右下的推力F作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大 小.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
[延伸思考] 在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动， 这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？ 答案 不矛盾，牛顿第二定律公式中的F指的是物体受到的合力，大卡 车在水平方向上不只受到推力，还同时受到地面摩擦力的作用，它们相 互平衡，即卡车受到的合力为零，加速度为零，故卡车不做加速运动.
答案 8 m/s2
解析 水平面光滑时物体的受力情况如图甲所示
由牛顿第二定律：Fcos 37°＝ma1
图3
解得a1＝8 m/s2源自1234解析答案
(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体的加速度是多大？
答案 6 m/s2 解析 水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示 Fcos 37°－f＝ma2 N′＋Fsin 37°＝mg f＝μN′ 联立解得：a2＝6 m/s2
此外还有功、功率、压强等.
3.单位制的应用 (1)单位制可以简化计算过程 计算时首先将各物理量的单位统一到国际单位制中，这样就可以省去计 算过程中单位的代入，只在数字后面写上相应待求量的单位即可，从而 使计算简便. (2)单位制可检查物理量关系式的正误 根据物理量的单位，如果发现某公式在单位上有问题，或者所求结果的 单位与采用的单位制中该量的单位不一致，那么该公式或计算结果肯定 是错误的.
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
第五章 研究力和运动的关系
第五章研究力和运动的关系一．用牛顿第二定律解题的一般步骤• 1.明确研究对象；• 2.受力分析与运动情况分析；• 3.取好正方向；• 4.根据牛顿第二定律列出方程；• 5.解方程，检验结果。
二．传送带问题1．传送带问题分类传送带类分水平、倾斜两种：按转向分顺时针、逆时针转两种。
2．传送带问题解题策略（1）受力和运动分析：受力分析中重点是摩擦力的分析，明确物体在不同过程中摩擦力的种类及其规律，尤其注意摩擦力突变（大小、方向）——发生在v物与v传相同的时刻；运动分析中根据合外力和初速度明确物体的运动性质是以地面为参考系的，根据运动学公式计算时，公式中的运动学量v、a、s都是以地为参考系的。
而涉及到摩擦力的方向和摩擦生热现象中s相是以传送带为参考系的。
分析关键是：一是v物、v传的大小与方向；二是mgsinθ与f的大小与方向。
例1、如下图所示，传送带保持v0=1m/s的速度运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送带左端由静止放上。
设物体与传送带间动摩擦因数μ=0.1，传送带两端水平距离为L=2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间为多少？（1）当v0=5m/s，μ=0.5，小物体从左端到右端所经历的时间为多少？（2）当v0=6m/s，μ=0.5，小物体从左端到右端所经历的时间为多少？•解析：小物块在摩擦力作用下匀加速运动，加速度a=μg,可能达到的最大速度为v0，匀加速最大位移s1= v02/2a•当v0=1m/s，μ=0.1时，•s1=0.5m＜L=2.5m,可知小物体將先加速后匀速。
•加速时间t1= v0/a=1s•匀速时间t2=(L-s1)/v0=2s•所以，物体从左端运动到右端所经历的时间t=3s•(1)当v0=5m/s，μ=0.5时，a=5m/s2，s1=2.5m=L•可知小物体在传送带上一直匀加速•所以L=1/2at2 t=1s•（2）当v0=6m/s，μ=0.5，从左端到右端所经历的时间为多少？•μ=0.5时，a=5m/s2•加速位移s1= v02/2a=3.6m＞L•可知小物体在传送带上一直匀加速•位移s=L= at2 t=1s三．连接体问题—整体与隔离体法的应用在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点）分析受到的外力和运动情况，应用牛顿第二定律求出加速度（或其他未知量）；如果需要知道物体之间的相互作用力，就需要把物体从系统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列出方程．隔离法和整体法是互相依存、互相补充的．两种方法互相配合交替应用，常能更有效地解决有关连接体的问题．四．临界和极值问题用极端分析法分析临界条件若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般都有临界现象出现，分析时，可用极端分析法，即把问题（物理过程）推到极端（界），分析在极端情况下可能出现的状态和满足的条件，应用规律列出在极端情况下的方程，从而暴露出临界条件．练一练一、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1B．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15．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′=aB．a＜a′＜2aC．a′=2aD．a′＞2a9．一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则 [ ]A．物体始终向西运动B．物体先向西运动后向东运动C．物体的加速度先增大后减小D．物体的速度先增大后减小二、填空题10．如图3所示，质量相同的A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动．两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间A球加速度为____；B球加速度为________．11．如图4所示，放在斜面上的长木板B的上表面是光滑的，给B一个沿斜面向下的初速度v0，B沿斜面匀速下滑．在B下滑的过程中，在B的上端轻轻地放上物体A，若两物体的质量均为m，斜面倾角为θ，则B的加速度大小为____，方向为_____；当A的速度为（设该时A没有脱离B，B也没有到达斜面底端），B的速度为______．三、计算题12．一个质量m=2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？13．地面上放一木箱，质量为40kg ，用100N 的力与水平成37°角推木箱，如图5所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平成37°角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m ／s 2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）14.如图6-9所示，一水平传送带以2 m/s 的速度做匀速运动，传送带两端的距离为s=20 m ，将一物体轻轻地放在传送带一端，物体由这一端运动到另一端所需的时间为t=11 s.求物体与传送带之间的动摩擦因数μ.图6-9思路解析：此题为已知运动情况来分析受力情况.“轻轻”放在传送带上时，物体初速度v 0=0，物体先在皮带上滑动，在滑动摩擦力作用下向右匀加速运动，达最大速度v ，在这段时间内物体的位移s 1=v ·t=v2×11 m ＜20 m ，由此可判定物体不可能一直做匀加速运动，而是先匀加速，速度达到2 m/s 后就一直做匀速直线运动.设匀加速运动的时间为t 1，则位移s=2v t 1+v （t －t 1），整理得 t 1=2（t －v s ）=2×（11－220） s=2 s 所以加速度a=1t v =22 m/s 2=1 m/s 2 由牛顿第二定律知μmg=ma 所以动摩擦因数μ=g a =101=0.1.答案：μ=0.1 自我反思：。
高中物理第5章研究力和运动的关系5超重与失重课件必修1高中必修1物理课件
12/10/2021
第六页，共三十一页。
一质量为 m 的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度 大小为13g，g 为重力加速度，则人对电梯底部的压力为多少？ [思路点拨] 解此题按以下思维流程 以人为研究对象 → 分析受力并确定加速度方向
→ 由牛顿第二定律列式求解 → 由牛顿第三定律得到压力
12/10/2021
12/10/2021
第二十八页，共三十一页。
在这段时间内电梯上升的总高度 s3＝v1(t3－t2)＋12a2(t3－t2)2 ＝2×(6－5) m＋12×(－2)×(6－5)2 m＝1 m 电梯上升的总高度 s＝s1＋s2＋s3＝(2＋6＋1) m＝9 m. 答案：9 m
12/10/2021
第二十九页，共三十一页。
12/10/2021
第二十页，共三十一页。
超重与失重的综合应用 超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时 仍应抓住加速度这个关键量．具体方法是： 1．分析物体运动的加速度方向； 2．判断物体处于超重(或失重)状态； 3．利用牛顿第二定律分析和求解．
12/10/2021
第二十一页，共三十一页。
s1＝12a1t21＝12×1×22 m＝2 m
12/10/2021
第二十七页，共三十一页。
在 t1＝2 s 到 t2＝5 s 的时间内，体重计的示数等于 mg，故电梯 应匀速上升运动，速度为 t1 时刻电梯的速度， 即 v1＝a1t1＝1×2 m/s＝2 m/s 在这段时间内电梯上升的高度 s2＝v1(t2－t1)＝2×(5－2) m＝6 m 在 t2＝5 s 到 t3＝6 s 的时间内，体重计的示数为 320 N 小于 mg， 故电梯应做减速上升运动．设这段时间内体重计作用于小孩的 力为 F2，电梯及小孩的加速度为 a2，由牛顿第二定律得： F2－mg＝ma2 a2＝F2－mmg＝320－40400 m/s2＝－2 m/s2
高中物理第5章研究力和运动的关系5.3牛顿第二定律教案沪科版必修1(2021年整理)
陕西省安康市石泉县高中物理第5章研究力和运动的关系5.3 牛顿第二定律教案沪科版必修1编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（陕西省安康市石泉县高中物理第5章研究力和运动的关系5.3 牛顿第二定律教案沪科版必修1）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为陕西省安康市石泉县高中物理第5章研究力和运动的关系5.3 牛顿第二定律教案沪科版必修1的全部内容。
5.3《牛顿第二定律》一、教学目标1．知识与技能：（1)掌握牛顿第二定律的内容和公式;(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.2．过程与方法：(1)以实验为基础，通过观察、测量、归纳得到物体的加速度跟它的质量及所受外力的关系，进而总结出牛顿第二定律。
培养学生的实验能力、概括能力和分析推理能力。
(2）渗透物理学研究方法的教育。
实验采用控制变量的方法对物体的a、F、m三个物理量进行研究；运用列表法、图象法处理数据，使学生知道结论是如何得出的；认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法.3．情感态度与价值观培养学生主动与他人合作、具有团队精神，培养学生具有勇于创新和实事求是的科学态度和科学精神。
二、重点、难点分析1．本节的重点内容是做好演示实验。
让学生观察并记录数据,从而有说服力地归纳出a与F和m的关系,即可顺理成章地得出牛顿第二定律的基本关系式.因此，熟练且准确地操作实验就是本课的关键点。
同时，也只有讲清实验装置、原理和圆满地完成实验才能使学生体会到物理学研究的方法，才能达到掌握方法、提高素质的目标。
2．牛顿第二定律的数学表达式简单完美，记住并不难.但要全面、深入理解该定律中各物理量的意义和相互关联;牢固掌握定律的物理意义和广泛的应用前景，对学生来说是较困难的.三、教具朗威DIS实验室、微机、铁架台、气垫导轨、学生天平、滑块、细线、小钩码、配重片等。
高中物理第5章研究力和运动的关系5.4牛顿运动定律的案例分析课件沪科必修1
则 F=f+ma1=μmg+ma1=15 N。 答案:15 N
探究一
探究二
反思由撤去力 F 前及撤去力 F 后的运动情况以及运动学规律求
出撤去力 F 前的加速度,然后由牛顿第二定律求出恒力 F 的大小。对于过 程较复杂的情况,应分阶段进行运动过程分析,并找出各运动过程的相关量, 从而将各运动过程有机地连接在一起。
5.4 牛顿运动定律的案例分析
情境导入
课程目标 1.进一步学习对物体的受力情 况及运动情况进行分析的方法。 2.初步掌握动力学两类基本问题求 解的基本思路和步骤,理解加速度 是解决两类动力学问题的桥梁。 3.经历牛顿定律解决问题的过程,体 会选择研究对象的重要性。
动力学两类基本问题
1.已知物体的受力情况 ,确定物体的运动情况 根据牛顿第二定律,已知物体的受力情况可以求出物体的加速度,再知 道物体的初始条件(初位置和初速度),根据运动学公式,就可以求出物体在 任意时刻的位置和速度,也就确定了物体的运动情况。 2.已知物体的运动情况 ,分析物体的受力情况 根据物体的运动情况,由运动学公式求出加速度,再根据牛顿第二定律 可确定物体所受的合力,从而求出某些未知力或与力相关的某些量,如动摩 擦因数、劲度系数、力的方向等。
������ ������
警示 (1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。(2)已知量的单
位都要统一成国际单位制中的单位。
探究一
探究二
【例题 2 】 如图所示是一滑雪场示意图,其中 AC 是长 L=8 m 、倾角 θ=37° 的斜坡,CD 段是与斜 坡平滑连接的水平面。 人从 A 点由静止下滑,经过 C 点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下。 人与接触面间的 动摩擦因数均为 μ=0.25,不计空气阻力,(g 取 10 N/kg,sin 37° =0.8)求 : (1)人从斜坡顶端 A 滑至底端 C 所用的时间; (2)人停下时离 C 点的距离。 点拨:人沿斜坡做匀加速运动,在水平面上人做匀减速运动。由牛顿第 二定律求出加速度,再根据运动学公式求出下滑时间和运动的距离。 37° =0.6,cos
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5.3 牛顿第二定律
1.(多选)下列说法中正确的是( )
A.在力学中,力是基本概念,所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位
B.因为力的单位是牛顿,而1 N=1 kg·m/s2,所以牛顿是导出单位
C.各物理量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位
D.物理公式仅仅确定了物理量之间的数量关系,没有确定物理量间的单位关系
解析:“力”虽然是力学中的一个最基本的概念,但它的单位“牛顿”却不是力学中的基本单位。
力学中的基本单位是千克、米、秒,其他皆为导出单位。
物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量之间的单位关系。
已知量采用国际单位,通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位。
答案:BC
2.(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是( )
A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比
B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用
C.加速度的方向总跟合力的方向一致
D.当外力停止作用时,加速度随之消失
解析:虽然F=ma表示牛顿第二定律,但F与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a∝且a与F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同。
综上所述,可知A、B错
误,C、D正确。
答案:CD
3.在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受合力逐渐减小而方向不变时,则物体的( )
A.加速度越来越大,速度越来越大
B.加速度越来越小,速度越来越小
C.加速度越来越大,速度越来越小
D.加速度越来越小,速度越来越大
解析:由于物体原来做匀加速直线运动,说明物体所受合力的方向和运动方向相同,当合力逐渐减小时,由牛顿第二定律知,物体的加速度也逐渐减小,但加速度方向并未改变,物体仍在做加速运动。
故D项正确。
答案:D
4.力F1作用在物体上产生的加速度大小a1=3m/s2,力F2作用在该物体上产生的加速度大小a2=4 m/s2,则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小不可能为( )
A.7m/s2
B.5m/s2
C.1m/s2
D.8m/s2
解析:由牛顿第二定律F=ma及|F1-F2|≤F合≤F1+F2可知,当F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小范围为|a1-a2|≤a合≤a1+a2,即1m/s2≤a合≤7m/s2,不可能为8 m/s2,故选D。
答案:D
5.如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动,物体与水平地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的拉力F=20 N的作用,则物体的加速度为(g取10
m/s2)( )
A.0
B.2m/s2,水平向右
C.4m/s2,水平向右
D.2m/s2,水平向左
解析:物体受到地面的摩擦力大小为f=μmg=0.2×10×10N=20N,方向水平向右,物体的加速度a= m/s2=4m/s2,方向水平向右,故选项C正确,A、B、D错误。
答案:C
6.A、B两球的质量均为m,两球之间用轻弹簧相连,放在光滑的水平地面上,A球左侧靠墙。
用力F向左推B球将弹簧压缩,如图所示,然后突然将力F撤去,在撤去力F的瞬间,A、B两球的加速度分别为( )
A.0,0
B.
C.0,
D.
解析:弹簧处于压缩状态时,B球受到力F和弹簧的弹力F1的作用,有F=F1,A球受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,且F1=F2。
撤去力F的瞬间,A球仍受到弹簧的弹力F1和墙壁的弹力F2的作用,加速度a1=0;B球只受到弹簧的弹力F1的作用,加速度a2=。
答案:C
7.一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θ角,如图所示。
(1)求小车的加速度并说明小车的运动情况。
(2)求悬线对小球的拉力。
解析:小车的加速度与小球的相同。
法一:合成法
(1)摆球的受力情况如图甲所示:
由图甲可知,F合=mg tanθ,
所以加速度a==g tanθ,方向水平向左。
小车向左做匀加速运动或向右做匀减速运动。
(2)由图甲知,线对小球的拉力为
F=
法二:正交分解法
摆球的受力情况如图乙所示,
由牛顿第二定律得:
F sinθ=ma①
F cosθ-mg=0②
由①②得a=g tanθ,方向水平向左。
F=
小车向左做匀加速运动或向右做匀减速运动。
答案:(1)g tanθ,方向水平向左。
小车向左做匀加速或向右做匀减速运动(2)mg/cosθ
8.如图所示,质量为m=20kg的物块受到与水平面成37°角、大小为100N的力F的作用,在水平地面上以2m/s2的加速度做匀加速直线运动,试分析当撤去力F时,物体的加速度为多少?(cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)
解析:设未撤去力F时,物体受力如图所示。
水平方向上根据牛顿第二定律得
F cos θ-f=ma。
所以f=F cos θ-ma=80N-40 N=40 N。
竖直方向上物体受力平衡,即N+F sin θ=mg
所以N=mg-F sin θ=200N-60 N=140 N。
又由f=μN,得
μ=
当撤去力F时物体受力如图所示。
物体沿原来的方向做匀减速直线运动。
则N'=mg,
f'=μN'=μmg,
所以由牛顿第二定律
a'==μg= m/s2=2.86 m/s2
方向与物体运动方向相反。
答案:2.86m/s2,方向与物体运动方向相反。