《2012新课标同步导学高一物理课件6.2.2(鲁科版必修1)》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2012新课标同步导学高一物理课件6.2.2(鲁科版必修1)（84页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第2课时 牛顿第二定律及应用二、牛顿顿第二定律 1内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成 _，与物体的质质量成_，加速度方向与合外 力方向_ 2公式表示：Fkma 在国际际上，质质量的单单位用kg，加速度单单位用_， 且规规定质质量为为1 kg的物体获获得1 m/s2的加速度所需的 力为为_，这样这样 表达式中的k就等于1，牛顿顿第二定 律表达式可简简化为为：F_.正比反比 相同m/s21 N ma3意义义 (1)确定了加速度、力、质质量间间的_关系 (2)确定了加速度与合外力这这两个矢量间间的_关 系，即加速度方向与引起这这个加速度的合外力的方 向_ 三、力学单单位制 1国际单际单 位制
2、：由_和_组组成 2力学中的基本单单位：长长度单单位_，质质量单单位 _，时间单时间单 位 _. 3导导出单单位：力学中利用_从三个基本 单单位推导导出来的其他单单位数量 方向相同基本单单位导导出单单位 m kgs 物理公式一、对对牛顿顿第二定律的理解 牛顿顿第二定律揭示了加速度与力和质质量的关系， 着重解决了加速度的大小、方向和决定因素等问问 题题对对于牛顿顿第二定律，应应从以下几方面加深理 解： 1因果性：只要物体所受合力不为为0(无论论合力多 么小)，物体就获获得加速度，即力是产产生加速度的 原因力决定加速度，力与速度、速度的变变化没 有直接的关系2矢量性：Fma是一个矢量式，加速度与合
3、外 力都是矢量物体的加速度的方向由它所受的合 外力的方向决定，且总总与合外力的方向相同(同向 性)，而物体的速度方向与合外力的方向之间则间则 并 无这这种关系应应用时应规时应规 定正方向，凡是与正方 向相同的力和加速度取正值值，反之取负值负值 ，在一 般情况下取加速度的方向为为正方向3瞬时时性：牛顿顿第二定律反映的是力的瞬时时效 应应，所以牛顿顿第二定律表示的是力的瞬时时作用 规规律物体在某一时时刻加速度的大小和方向是 由该该物体在这这一时时刻所受到的合外力的大小和 方向决定的当物体所受到的合外力发发生变变化 时时，它的加速度随即也要发发生变变化，Fma对对 运动过动过 程的每一瞬时时成立加速
4、度与力是同一 时时刻的对应对应 量，即同时产时产 生(虽虽有因果关系，但 却不分先后)、同时变时变 化、同时时消失二、合外力、加速度、速度的关系 1物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合 外力与加速度的大小关系是Fma，只要有合外力， 不管速度是大还还是小，或是零，都有加速度，只要合 外力为为零，则则加速度为为零，与速度的大小无关只有 速度的变变化率才与合外力有必然的联联系 2合力与速度同向时时，物体做加速运动动，反之减速 3力与运动动关系：力是改变变物体运动动状态态的原因， 即力加速度速度变变化(运动动状态变态变 化)，物体所受 到的合外力决定了物体加速度的大小，而加速度的大 小决定了
5、单单位时间时间 内速度变变化量的大小，加速度的大 小与速度大小无必然的联联系物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬 时对应关系，即a与合力F方向总是相同，但 速度v的方向不一定与合外力的方向相同2.关于速度、加速度和合外力之间间的关系，下述 说说法正确的是( ) A做匀变变速直线线运动动的物体，它所受合外力是 恒定不变变的 B做匀变变速直线线运动动的物体，它的速度、加速 度、合外力三者总总是在同一方向上 C物体受到的合外力增大时时，物体的运动动速度 一定加快 D物体所受合外力为为零时时，一定处处于静止状态态【解析】 匀变速直线运动就是加速度恒定不变 的直线运动，所以做匀变速直线运动的物体的合
6、 外力是恒定不变的，选项A正确；做匀变速直线运 动的物体，它的加速度与合外力的方向一定相同 ，但加速度与速度的方向就不一定相同了加速 度与速度的方向相同时做匀加速运动，加速度与 速度的方向相反时做匀减速运动，选项B错误；物 体所受的合外力增大时，它的加速度一定增大， 但速度不一定增大，选项C错误；物体所受合外力 为零时，加速度为零，但物体不一定处于静止状 态，也可以处于匀速运动状态，选项D错误 【答案】 A三、由物体的受力情况确定物体的运动动情况 1基本思路 已知物体的受力情况，由牛顿顿第二定律求出物体 的加速度，再通过过运动动学公式就可以确定物体的 运动动情况 2对对物体进进行受力分析的依据
7、 (1)每分析一个力，都应应能找出该该力的施力物体， 以防止多分析出没有施力物体的并不存在的力不 要把物体惯惯性的表现误认为现误认为 物体在运动动方向上受 到一种力的作用(2)不要把某个力和它的分力同时时作为为物体所受的力 ，也不要把某几个力与它们们的合力同时时作为为物体受 到的力，应应只保留物体实际实际 受到的力 (3)要养成先画非接触力(如重力)再画接触力(如弹弹力 、摩擦力)的顺顺序分析物体受力的习惯习惯 (4)画受力示意图时图时 ，只画物体受的力，不要画研究 对对象对对其他物体施加的力 (5)有时时要结结合物体的运动动状态态，应应用牛顿顿第二定 律进进行受力分析 (6)从牛顿顿第三定律
8、出发发，依据力的相互性，转换转换 研 究对对象，分析物体受力，可以化难为难为 易，即需研究 “甲对对乙的力”，可先研究“乙对对甲的力”【答案】 (1)5 m/s2 (2)4 m/s2 8 m3无论论是哪种情况，解决问题问题 的关键键是对对物体 正确地受力分析和运动过动过 程分析，要善于画图图 分析物体的受力情况和运动过动过 程不论论哪类问类问 题题，都要抓住加速度始终终是联联系运动动和力的桥桥 梁这这一枢纽纽，通过过加速度把运动动情况和受力情 况联联系起来，解题题思路可表示为为：4.质质量为为0.2 kg的物体从36 m高处处由静止下落 ，落地时时速度为为24 m/s，则则物体在下落过过程中
9、所受的平均阻力是多少？(g取10 m/s2)【答案】 0.4 N【答案】 小球向下压弹簧至压缩到最短的过 程中，F合方向先向下后向上，大小先变小后 变大；a方向先向下后向上，大小先变小后变 大；v方向始终向下，大小先变大后变小物体的加速度由合力决定，物体的速度大 小变化则由加速度的方向与速度的方向关 系决定【解析】 对小球进行受力分析知：小球水平 方向受到弹簧水平向右的弹力，由牛顿第二定 律知其加速度向右，其速度方向可能向右，也 可能向左故小车可能向右做加速运动，也可 能向左做减速运动，故A、D正确 【答案】 AD【答案】 (1)7.5 m/s2 方向水平向右 车厢可 能水平向右做匀加速直线运
10、动，也可能水平向 左做匀减速直线运动 (2)12.5 N应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法 (1)一般步骤 确定研究对象 进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意 图 建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根据 定律列方程 统一已知量单位，代值求解 检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解【答案】 D【思路点拨】 牛顿第二定律的核心是加速度与 合外力的瞬时对应关系，求瞬时加速度时，当物 体受到的某个力发生变化时，可能还隐含着其他 力也发生变化，像弹簧、橡皮绳等提供弹力时， 由于形变量较大，弹力不会瞬间改变，而细绳、 钢丝、轻杆则不同，由于形变量太小，所提供的 弹力会在瞬间改变【答案】
11、3g方向竖直向下 0在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时 ，经常会遇到轻绳、轻杆、轻弹簧和橡皮绳这 些常见的力学模型全面准确地理解它们的特 点，可帮助我们灵活正确地分析问题 (1)这些模型的共同点：都是质量可忽略的理想 化模型，都会发生形变而产生弹力，同一时刻 内部弹力处处相等且与运动状态无关(2)这些模型的不同点： 轻绳：只能产生拉力，且方向一定沿着绳子背 离受力物体，不能承受压力；认为绳子不可伸长 ，即无论绳子所受拉力多大，长度不变(只要不被 拉断)；绳子的弹力可以发生突变瞬时产生，瞬 时改变，瞬时消失 轻杆：既能承受拉力，又可承受压力，施力或 受力方向不一定沿着杆；认为杆既不可伸长，
12、也 不可缩短，杆的弹力也可以发生突变轻弹簧：既能承受拉力，也可承受压力，力 的方向沿弹簧的轴线，受力后发生较大形变， 弹簧的长度既可变长，又可变短，遵循胡克定 律；因形变量较大，产生形变或使形变消失都 有一个过程，故弹簧的弹力不能突变，在极短 时间内可认为弹力不变 橡皮条：只能受拉力，不能承受压力；其长 度只能变长，不能变短，同样遵循胡克定律； 因形变量较大，产生形变或使形变消失都有一 个过程，故橡皮条的弹力同样不能突变【答案】 130.72 m 17.2 s(1)用牛顿第二定律解题时求物体所受合力的方法 ： 合成法 若物体只受到两个力作用而产生加速度时，应用力 的合成法较简单，注意合外力方向
13、就是加速度方向 正交分解法 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常 用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在 加速度方向和垂直加速度方向上，此时有Fxma ，Fy0，特殊情况下分解加速度比分解力更简单 41：一辆质辆质 量为为1.0103 kg的小汽车车正以10 m/s的速度行驶驶，现现在让让它在12.5 m的距离内匀 减速地停下来，求所需的阻力【答案】 4.0103 N，方向跟速度方向相反【错解辨析】 错解1和错解2错误的本质都在于 认为杆的弹力一定沿杆的方向1测测量国际单际单 位制中规规定的三个力学基本物理 量分别别可用的仪仪器是( ) A米尺、弹弹簧测测力计计、秒表 B米尺、测
14、测力计计、打点计时计时 器 C量筒、天平、秒表 D米尺、天平、秒表【解析】 国际单位制中规定的三个力学基本 量分别为：长度、质量和时间，依次分别用： 米尺、天平和秒表进行测量，故D正确 【答案】 D【解析】 牛顿第二定律的表达式Fma表明了 各物理量之间的数量关系，即已知两个量，可求 第三个量但物体的质量是由物体本身决定的， 与受力无关，作用在物体上的合力，是由和它相 互作用的物体作用产生的，与物体的质量和加速 度无关故排除A、B，选C、D. 【答案】 CD【解析】 物体受重力、支持力与水平拉力F三个 力的作用，重力和支持力合力为零，因此物体受的 合力即水平拉力F.由牛顿第二定律可知，力F作用 的同时物体立即获得了加速度，但是速度还是零， 因为合力F与速度无关，而且速度只能渐变不能突 变，因此B正确，A、C、D错误 【答案】 B【答案】 B【答案】 B【答案】 A练规范、练技能、练速度
