高三物理一轮复习实验四验证牛顿第二定律课件PPT
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2020届高考物理一轮复习人教版实验4验证牛顿第二定律PPT课件(共31张)
系统误 小桶及砂的总重力代替小车所受的拉 使小桶和砂的总质量远小于小车的质量
差力
考点巧讲
第三单元 牛顿运动定律
2.注意事项
(1)打点前小车应靠近打点计时器且应先接通电源后释放小车。 (2)在平衡摩擦力时,不要悬挂小桶,但小车应连着纸带且接通电源。用手轻 轻地给小车一个初速度,如果在纸带上打出的点的间隔均匀,表明小车受到 的阻力跟它受到的重力沿斜面向下的分力平衡。 (3)改变砂的质量的过程中,要始终保证砂和小桶的质量远小于小车的质量。 (4)作图时应使所作的直线通过尽可能多的点,不在直线上的点也要尽可能 地对称分布在直线的两侧,但若遇到个别偏离较远的点可舍去。
长木板的表面平行,以确保小车所受的合外力保持不变,D 项正确。 (2)根据逐差法可得 a=2.40+2.808.2-12.40-1.89×10-2 m/s2=0.4975 m/s2,
保留 2 位有效数字得 a=0.50 m/s2。
(3)如图丁所示
结论:在合外力一定的情况下,小车的加速度与小车的质量成反比。
第三单元 牛顿运动定律
2020新亮剑高考总复习
第三单元
牛顿运动定律
第三单元 牛顿运动定律
实验4 验证牛顿第二定律
磨剑：课前自学
知识清单 课前自测
悟剑：课堂精讲
考点巧讲
知识清单
第三单元 牛顿运动定律
实验回顾
实验目的
1.学会用控制变量法探究物理规律。 2.全面正确地认识加速度与力、质量的关系。
实验原理
车的加速度(结果保留2位有效数字),将结果填入下表。
n
1
2
3
4
5
a/(m·s-2)
0.20 0.39(0.37~0.40均可) 0.58 0.78 1.00
高三复习物理课件：牛顿第二定律(共37张PPT)
θ
相对静止的几个物体的 运动情况完全相同，有 相同的速度和加速度。
例1.如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂一个 质量为1kg的小球，悬线偏离竖直方向的角度为θ=370，小球与车厢 保持相对静止（g取10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8） （1）求车厢的加速度，说明车厢的运动情况。 （2）求出悬线的拉力。
两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦
因数μ分别为（ ）
A.m＝0.5kg，μ＝0.4
F
B.m＝1.5kg，μ＝2/15
C.m＝0.5kg，μ＝0.2
D.m＝1kg， μ＝0.2
F/N
v/(m/s)
3
4
2 2
1
t/s
t/s
O 2 46
O 2 46
例2：如下图所示，一个小球从竖直立在地面上的 轻质弹簧正上方某处自由下落，从小球与弹簧接 触开始到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速 度和加速度的变化情况是( ) A．加速度和速度均越来越小，它们的方向均向下 B．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速 度越来越小，方向一直向下 C．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速 度先变大后变小，方向一直向下 D．以上均不正确
3.牛顿第二定律
一.基本内容
1.内容：物体的加速度大小跟它受到的合外力成 正比，跟它的质量成反比，加速度与合外力的 方向相同。
二.力的单位（1N的物理意义） 1N的力可以使质量为1kg的物体产生 1m/s2的加速度。
三.理解牛顿第二定律
1.同一性：表达式中三个物理量a、F、m是同一 个物体的加速度、合外力和质量
例2.如图所示，一个质量为m的小球用一细线系在
一个倾角为θ=30°的光滑斜面上，斜面体沿着水
相对静止的几个物体的 运动情况完全相同，有 相同的速度和加速度。
例1.如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂一个 质量为1kg的小球，悬线偏离竖直方向的角度为θ=370，小球与车厢 保持相对静止（g取10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8） （1）求车厢的加速度，说明车厢的运动情况。 （2）求出悬线的拉力。
两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦
因数μ分别为（ ）
A.m＝0.5kg，μ＝0.4
F
B.m＝1.5kg，μ＝2/15
C.m＝0.5kg，μ＝0.2
D.m＝1kg， μ＝0.2
F/N
v/(m/s)
3
4
2 2
1
t/s
t/s
O 2 46
O 2 46
例2：如下图所示，一个小球从竖直立在地面上的 轻质弹簧正上方某处自由下落，从小球与弹簧接 触开始到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速 度和加速度的变化情况是( ) A．加速度和速度均越来越小，它们的方向均向下 B．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速 度越来越小，方向一直向下 C．加速度先变小后变大，方向先向下后向上；速 度先变大后变小，方向一直向下 D．以上均不正确
3.牛顿第二定律
一.基本内容
1.内容：物体的加速度大小跟它受到的合外力成 正比，跟它的质量成反比，加速度与合外力的 方向相同。
二.力的单位（1N的物理意义） 1N的力可以使质量为1kg的物体产生 1m/s2的加速度。
三.理解牛顿第二定律
1.同一性：表达式中三个物理量a、F、m是同一 个物体的加速度、合外力和质量
例2.如图所示，一个质量为m的小球用一细线系在
一个倾角为θ=30°的光滑斜面上，斜面体沿着水
高三复习物理课件：牛顿第二定律(共37张PPT)
思考2：如图所示,篮球被抛出瞬间，加速度沿 什么方向？（没有空气阻力）
v
g
例1.某质量为1000kg的汽车在平直的路面上试车，
当车速达到28m/s时关闭发动机，经过70s停了下
来。汽车受到的阻力为多大？重新起步加速时的
牵引力为2000N，产生的加速度是多大？（假设试
车过程中汽车受到的阻力不变。）
θ
a
θ
正交分解法
——在牛顿第二定律中的应用①
例2.如图所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，
悬挂一个质量为1kg的小球，悬线偏离竖直方向的角度为
θ=37O，小球与车厢保持相对静止（g取10m/s2，
sin37O=0.6，cos37O=0.8）
（1）求车厢的加速度，说明车厢的运动方向。
（2）求出悬线的拉力。
N
a
f ay
θ
ax
θθ
mg
例5.如图所示，一物体放置在倾角为θ的斜面上， 斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，物体 与斜面保持相对静止，求：物体受到的支持力和 摩擦力。
加速度的正交分解法在牛顿第二定律中 的应用： （1）适用条件：受力情况不明朗或者
a 在分解力时比较麻烦
（2）处理技巧：分解加速度，在两个 方向列出牛顿第二定律的分量表达式:
一个倾角为θ=30°的光滑斜面上，斜面体沿着水
平面以加速度a=g向左做匀加速运动，二者保持相
对静止，求：细线的拉力大小？斜面的支持力的
大小？
y
ax
xT
N
aθ
ay
θ
θ
mg
例5.如图所示，一物体放置在倾角为θ的斜面上， 斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，物 体与斜面保持相对静止，求：物体受到的支持力 和摩擦力。
高中物理第四章4.3牛顿第二定律(共21张PPT)
答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外 力，无论怎样小的力（F≠0）都可以使物体产 生加速度，这个力应是合外力。现用力提一 很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为 零。由受力分析可知F提+F支-mg=0。
2021年7月26日星期一
20
小结
实 方法:控制变量法
牛 顿 第 二 定
验 验 证
m一定，a∝F
1牛=1千克 ·米/秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，
上式简化成：
F = ma
这20就21年是7月2牛6日星顿期一第二定律的公式。 6
牛顿第二定律的更一般表述是：
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，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合 = ma
关于牛顿第二定律的说明:
F1
就等于力F1和F2的合力，即
F合=F1x+F2x =F1cos60°+F2cos60° =10N.
o
600 F1x
600 F2x
x
由F合=ma得:
a F合 10N 5m / s2 m 5kg
F1y
F2
2021年7月26日星期一
15
1．确定研究对象．
2．分析物体的受力情况和运动情 况， 画出研究对象的受力分析图．
若v、F合的方向相反，物体做减速运动 注意：a的方向与F合方向一定相同
加速度。 解：沿汽车运动方向建立坐标轴，在试车的第一阶段，汽车做匀变速运动初速度是v0=100km/h=27-8m/s，末速度是0，滑行时间t=70s
，因此加速度a1为 2、力F一定，加速度a与质量m的关系 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。 牛顿第二定律的更一般表述是： A. (2)汽车重新起步的加速度为多大？ 从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体来说，它的质量 现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。 F1x=F1cos60°，F1y=F1sin60° 加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化，则为变力。 如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0. 若v、F合的方向相同，物体做加速运动 所以，合外力越大时，速度有可能变大，
2021年7月26日星期一
20
小结
实 方法:控制变量法
牛 顿 第 二 定
验 验 证
m一定，a∝F
1牛=1千克 ·米/秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，
上式简化成：
F = ma
这20就21年是7月2牛6日星顿期一第二定律的公式。 6
牛顿第二定律的更一般表述是：
物体的加速度跟物体所受的合力成正比，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合 = ma
关于牛顿第二定律的说明:
F1
就等于力F1和F2的合力，即
F合=F1x+F2x =F1cos60°+F2cos60° =10N.
o
600 F1x
600 F2x
x
由F合=ma得:
a F合 10N 5m / s2 m 5kg
F1y
F2
2021年7月26日星期一
15
1．确定研究对象．
2．分析物体的受力情况和运动情 况， 画出研究对象的受力分析图．
若v、F合的方向相反，物体做减速运动 注意：a的方向与F合方向一定相同
加速度。 解：沿汽车运动方向建立坐标轴，在试车的第一阶段，汽车做匀变速运动初速度是v0=100km/h=27-8m/s，末速度是0，滑行时间t=70s
，因此加速度a1为 2、力F一定，加速度a与质量m的关系 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。 牛顿第二定律的更一般表述是： A. (2)汽车重新起步的加速度为多大？ 从牛顿第二定律公式m=F/a可得，对某一物体来说，它的质量 现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体运动的加速度大小。 F1x=F1cos60°，F1y=F1sin60° 加速度大小不变，若方向发生变化时，合外力方向必然变化，则为变力。 如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0. 若v、F合的方向相同，物体做加速运动 所以，合外力越大时，速度有可能变大，
高考物理一轮复习：实验【4】验证牛顿第二定律ppt课件
高实三验基物础理一轮复习
自主梳理
实验四 验证牛顿第二定律
内容
考点一 实验操作及注意事项
考
点
考点二 数据处理及误差分析
考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
自主梳理
实验四 验证牛顿第二定律
内容
考点一 实验操作及注意事项
考
点
考点二 数据处理及误差分析
考点三 创新实验设计
在本模块中，学生将学习算法初步、统计、概率的基础知识。 1．算法是数学及其应用的重要组成部分，是计算科学的重要基础。随着现代信息技术飞速发展，算法在科学技术、社会发展中发挥着越来越大的作用，并日益融入社会生活的许多方面，算法思想已经成为现代人应具备的一种数学素养。中学数学中的算法内容和其他内容是密切联系在一 起的， 比如线性方程组的求解、数列的求和等。具体来说，需要通过模仿、操作、探索，学习设计程序框图表达解决问题的过程，体会算法的基本思想和含义，理解算法的基本结构和基本算法语句，并了解中国古代数学中的算法。在本教科书中，首先通过实例明确了算法的含义，然后结合具 体算法介绍了算法的三种基本结构：顺序、条件和循环，以及基本的 算法语句，最后集中介绍了辗转相除法与更相减损术、秦九韶算法、排序、进位制等典型的几个算法问题，力求表现算法的思想，培养学生的算法意识。2．现代社会是信息化的社会，人们面临形形色色的问题，把问题用数量化的形式表示，是利用数学工具解决问题的基础。对于数量化表示的问题，需要收集数据、分析数据、解答问题。统计学是研究 如何合理收集、整理、分析数据的学科，它可以为人们制定决策提供依据。本教科书主要介绍最基本的获取样本数据的方法，以及几种从样本数据中提取信息的统计方法，其中包括用样本估计总体分布及数字特征和线性回归等内容。本教科书介绍的统计内容是在义务教育阶段有关抽样 调查知识的基础上展开的，侧重点放在了介绍获得高质量样本的方法、 方便样本的缺点以及随机样本的简单性质上。教科书首先通过大量的日常生活中的统计数据，通过边框的问题和探究栏目引导学生思考用样本估计总体的必要性，以及样本的代表性问题。为强化样本代表性的重要性，教科书通过一个著名的预测结果出错的案例，使学生体会抽样不是简 单的从总体中取出几个个体的问题，它关系到最后的统计分析结果是 否可靠。然后，通过生动有趣的实例引进了随机样本的概念。通过实际问题情景引入系统抽样、分层抽样方法，介绍了简单随机抽样方法。最后，通过探究的方式，引导学生总结三种随机抽样方法的优缺点。3．随机现象在日常生活中随处可见，概率是研究随机现象规律的学科，它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的模型，同时为 统计学的发展提供了理论基础。因此，统计与概率的基础知识已经成为一个未来公民的必备常识。在本模块中，学生将在义务教育阶段学习统计与概率的基础上，结合具体实例，学习概率的某些基本性质和简单的概率模型，加深对随机现象的理解，能通过实验、计算器（机）模拟估计 简单随机事件发生的概率。教科书首先通过具体实例给出了随机事件 的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义 。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释概率的意义， 并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。教科书首先通过具体实例给出了随机事件的定义，通过抛掷硬币的试验，观察正面朝上的次数和 比例，引出了随机事件出现的频数和频率的定义，并且利用计算机模拟掷硬币试验，给出试验结果的统计表和直观的折线图，使学生观察到随着试验次数的增加，随机事件发生的频率稳定在某个常数附近，从而给出概率的统计定义。概率的意义是本章的重点内容。教科书从几方面解释 概率的意义，并通过掷硬币和掷骰子的试验，引入古典概型，通过转 盘游戏引入几何概型。分别介绍了用计算器和计算机中的Excel软件产生（取整数值的）随机数的方法，以及利用随机模拟的方法估计随机事件的概率、估计圆周率的值、近似计算不规则图形的面积等。
牛顿第二定律ppt课件
应用牛顿第二定律解题的一般步骤
● （1）根据题意选取研究对象．
● （2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并画出示意
图．
● （3）建立直角坐标系，分别求出两个方向的合力．
● （4）根据牛顿第二定律列出方程，代入数值求解方程．
牛顿第二定律小结
内容：物体的加速度与合外力成
正比，与物体的质量成反比。加
Q5：自然下垂的Slinky，松手之后下端为何不立即下落
典例3 （瞬时性）如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小
球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和
2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为（取向下为正方向）
（ C）
A．0，g
B．-g，g
C．-2g，g
D．2g，0
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，
● 针对训练 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37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
（2）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
物体将（ B ）
2024届高考一轮复习物理课件(新教材粤教版)：牛顿第二定律的基本应用
超重和失重问题
梳理 必备知识
1.实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态 无关 (选填“无关” 或“相关”). (2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计 或台秤的示数称为视重.
2.超重、失重和完全失重的对比
名称
超重
失重
完全失重
现象 视重 大于实重 视重 小于 实重
(3)运动员滑上水平雪道后，在t′＝2.0 s内 滑行的距离x. 答案 59 m
运动员滑到B点时的速度vB＝v0＋at＝30 m/s 在水平雪道上运动员受力如图乙所示，建立如图乙 所示的直角坐标系，设运动员的加速度为a′， 根据牛顿第二定律，x方向上有－μFN′＝ma′， y方向上有FN′－mg＝0，又x＝vBt′＋ 12a′t′2 ， 联立解得x＝59 m.
开始弹簧处于拉伸状态，伸长量为x，设弹簧的 劲度系数为k，则kx＝0.5mg，剪断细线后a向下 做加速运动，a向下运动x时弹簧恢复原长，然 后a继续向下做加速运动，弹簧被压缩，弹簧弹力向上，开始弹簧弹 力小于a的重力沿斜面方向的分力F1＝2mgsin 30°＝mg，物块继续向下 做加速运动，设弹簧压缩量为x′时物块a所受合力为零，则kx′＝F1 ＝mg，x′＝2x，当物块a所受合力为零时速度最大，在此过程物块a 下滑的距离s＝x＋x′＝3x，D正确.
例7 (2023·四川金堂县淮口中学高三检测)如图所示，ABC是一雪道， AB段为长L＝80 m、倾角θ＝37°的斜坡，BC段水平，AB与BC平滑相连. 一个质量m＝75 kg的滑雪运动员(含滑雪板)，从斜坡顶端以v0＝2.0 m/s 的初速度匀加速滑下，经时间t＝5.0 s到达斜坡底端B点.滑雪板与雪道间 的动摩擦因数在AB段和BC段均相同(运动员可视为质点).取g＝10 m/s2， sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.求： (1)运动员在斜坡上滑行时的加速度大小a； 答案 5.6 m/s2
人教版高三一轮复习牛顿第二定律之板块模型(共26张PPT)
三.板块模型
1.板块模型的解决方法：运动学+整体隔离+牛顿第二定律（V-t图像辅助）
2.模型难点： （1）长木板表面是否存在摩擦力，摩擦力的种类；静摩擦还是滑动摩擦 力，如果是滑动摩擦力，FN如何计算。 （2）长木板和物块间是否存在摩擦力。 （3）长木板上下表面摩擦力的大小。 （4）共速后两者接下来如何运动。 （5）有外力施加时，两者发生相对滑动的条件。
两者的运动图像： 两者的位移关系：
例如：粗糙的水平面上，静止放置一质量为M的木板，一质量为m的物块，
物木块板以和速地度面V间0的从动木摩板擦的因一数端为滑向2另，一长端木，板已足知够板长块。间的动摩擦因数为 1 ，
分析：地面有摩擦需讨论带动带不动的情况
先分析木块，受到向左的摩擦力,加速度为am=1g ;再分析M,受到m及地面
速度匀加速运动，F增M大两者的静摩擦力增大。
当 F m（M m）g 时，板块间发生相对滑动，am>aM,F增大两 者间的滑动摩擦力不M变为 f mg ，am增大，aM不变。
思考：地面粗糙的情况如何分析？
例如：光滑的水平面上，静止放置一质量为M的木板，长木板静止放置一质量为m的物
块，现对长木板施加一外力F，板块间动摩擦因数为
力学之板块模型
一．基本知识储备： 1.运动学基本公式 2.整体法与隔离法（受力分析） 3.牛顿第二定律 二．整体法与隔离法回顾： 1.整体法：整体法是指对物理问题中的整个系统或整个过程进行分析和研究的方法。在力学 中，就是把几个物体视为一个整体作为研究对象，受力分析时，只分析这一整体之外的物体 对整体的作用力（外力），不考虑整体内部之间的相互作用力（内力）。 整体法的优点：通过整体法分析物理问题，可以弄清楚系统的整体受力情况和全过程的受力 情况，从整体上揭示事物的本质和规律，从而避开了中间环节的繁琐推算，能够灵活地解决 问题。通常在分析外力对系统的作用时，用整体法。
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基础自主梳理
7.改变小车上砝码的个数,重复步骤 6,并将所对应的质量和加速度填 入表(二)中. 表(一)
实验次数 1 2 3 4 加速度 a/(m· s-2) 小车受力 F/N
表(二)
实验次数 1 2 3 加速度 a/(m· s-2) 小车和砝码的总质量 M/kg
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五、数据处理Βιβλιοθήκη 1.需要计算各种情况下所对应的小车加速度,可使用“研究匀变速直线 运动”的方法:先在纸带上标明计数点,测量各计数点间的距离,根据公式 a= 2 计算加速度.
精典考题例析
例1(2016·乐山市第一次诊断性测试)某实验小组利用图示的装置探究加速度与 力、质量的关系．
(1)(多选)下列做法正确的是______(填字母代号)． A．调节滑轮的高度，使牵引木块的细绳与长木板保持平行 B．在调节木板倾斜度平衡木块受到的滑动摩擦力时，将装有砝码的砝码桶通 过定滑轮拴在木块上 C．实验时，先放开木块再接通打点计时器的电源 D．通过增减木块上的砝码改变质量时，不需要重新调节木板倾斜度
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5.作图象时,要使尽可能多的点在所作直线上,不在直线上的点应尽可 能对称分布在所作直线两侧. 6.作图时两轴标度比例要选择适当.各量须采用国际单位.这样作图线 时,坐标点间距不至于过密或过疏,误差会小些. 7.为提高测量精度 (1)应舍掉纸带上开头比较密集的点,在后边便于测量的地方找一个起 点. (2)可以把每打五次点的时间作为时间单位,即从开始点起,每五个点标 出一个计数点,而相邻计数点间的时间间隔为 T=0.1s.
精典考题例析
(2)为使砝码桶及桶内砝码的总重力在数值上近似等于木块运动时受到的 拉力,应满足的条件是砝码桶及桶内砝码的总质量 木块和木块上 砝码的总质量.(选填“远大于”“远小于”或“近似等于”)
(3)甲、乙两同学在同一实验室,各取一套图示的装置放在水平桌面上,木块 上均不放砝码,在没有平衡摩擦力的情况下,研究加速度 a 与拉力 F 的关系, 分别得到图中甲、 乙两条直线.设甲、 乙用的木块质量分别为 m 甲、 m 乙,甲、 乙用的木块与木板间的动摩擦因数分别为 μ 甲、 μ 乙,由图可知,m 甲 m μ 乙.(选填“大于”“小于”或“等于”) 乙,μ 甲
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4.把小车停在打点计时器处,挂上小盘和砝码,先接通电源,再让小车拖 着纸带在木板上匀加速下滑,打出一条纸带.计算小盘和砝码的重力,即为小 车所受的合外力,由纸带计算出小车的加速度,并把力和对应的加速度填入 表(一)中. 5.改变小盘内砝码的个数,重复步骤 4,并多做几次. 6.保持小盘内的砝码个数不变,在小车上放上砝码改变小车的质量,让 小车在木板上滑动打出纸带.计算砝码和小车的总质量 M,并由纸带计算出 小车对应的加速度.
实验四 验证牛顿第二定律
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一、实验目的
1.学会用控制变量法研究物理规律. 2.验证牛顿第二定律. 3.掌握利用图象处理数据的方法.
二、实验原理
探究加速度 a 与力 F 及质量 m 的关系时,应用的基本方法是控制变量 法,即先控制一个参量——小车的质量 m 不变,讨论加速度 a 与力 F 的关系, 再控制小盘和砝码的质量不变,即力 F 不变,改变小车质量 m,讨论加速度 a 与 m 的关系.
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量倒数,所以 m 甲<m 乙,图线在纵轴的截距表示-μg,有 μ 甲>μ 乙. 答案:(1)AD (2)远小于 (3)小于 大于
三、实验器材
打点计时器、 纸带、 复写纸、 小车、 一端附有定滑轮的长木板、 小盘、 夹子、细绳、低压交流电源、导线、天平、刻度尺、砝码.
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四、实验步骤
1.用天平测量小盘的质量 m0 和小车的质量 M0.
2.把一端附有定滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打 点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连接好电路. 3.平衡摩擦力:小车的尾部挂上纸带,纸带穿过打点计时器的限位孔,将 木板无滑轮的一端稍微垫高一些,使小车在不挂小盘和砝码的情况下,能沿 木板做匀速直线运动.这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力 平衡.在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下,可以近似认为小 盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小.
精典考题例析
解析:(1)实验时,要保证牵引木块的细线与长木板平行,即使拉力方向与长 木板平行,A 项正确;平衡摩擦力时,让木块的重力沿斜面的分力与摩擦力平 衡,不能悬挂砝码桶,B 项错误;实验时,应先接通打点计时器电源,再释放木 块,C 项错误;整个实验过程只需平衡一次摩擦力即可,D 项正确. (2)当砝码桶及桶内砝码的总质量远小于木块及木块上砝码的总质量 时,才能近似认为木块运动时受的拉力等于砝码桶及桶内砝码总重力. 1 (3)根据牛顿第二定律有 F-μmg=ma,即 a=-μg+ ·F,图线的斜率表示质
1 1 图象,如果图象是一条过原点 ������
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六、注意事项
1.一定要做好平衡摩擦力的工作,也就是调出一个合适的斜面,使小车 的重力沿着斜面方向的分力正好平衡小车受的摩擦力.在平衡摩擦力时,不 要把悬挂小盘的细线系在小车上,即不要给小车加任何牵引力,并要让小车 拖着纸带运动. 2.整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变小盘和砝码的总质量还 是改变小车和砝码的总质量,都不需要重新平衡摩擦力. 3.每条纸带必须在满足小车的质量远大于小盘和砝码的总质量的条件 下打出.只有如此,小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力. 4.改变拉力和小车与砝码质量后,每次开始时小车应尽量靠近打点计 时器,并应先接通电源,再放开小车,且应在小车到达滑轮前按住小车.
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2.需要记录各组对应的加速度 a 与小车所受牵引力 F,然后建立直角坐 标系,用纵坐标表示加速度 a,横坐标表示作用力 F,描点画 a F 图象,如果图 象是一条过原点的直线,便证明加速度与作用力成正比.再记录各组对应的 加速度 a 与小车和砝码总质量 M,然后建立直角坐标系,用纵坐标表示加速 度 a,横坐标表示总质量的倒数������,描点画 a 的直线,就证明了加速度与质量成反比.