《高一物理沪科版必修1 第5章 5.2《牛顿第二定律》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理沪科版必修1 第5章 5.2《牛顿第二定律》课件（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、理解教材新知 第5章随堂基础巩固课时跟踪训练知识点一知识点二把握热点考向考向一考向二应用创新演练5.3考向三知识点三返回返回返回1.牛顿第二定律的表达式为牛顿第二定律的表达式为Fma， 其中其中F为物体受到的合外力，加速为物体受到的合外力，加速 度的方向跟合外力的方向相同。度的方向跟合外力的方向相同。2.物体的加速度与物体所受的合外物体的加速度与物体所受的合外 力具有瞬时对应关系。力具有瞬时对应关系。3.长度、质量、时间三个物理量的单长度、质量、时间三个物理量的单 位为力学中的基本单位。位为力学中的基本单位。4.导出单位和基本单位组成单位制。导出单位和基本单位组成单位制。返回返回 自学教材自学
2、教材 1内容内容 物体的加速度跟受到的物体的加速度跟受到的 成正比，跟物体的成正比，跟物体的 成反比。成反比。 2表达式表达式 Fkma，式中，式中k为比例系数。在国际单位制中为比例系数。在国际单位制中k ，则表达式为则表达式为F ，式中，式中F为物体受到的为物体受到的 。作用力作用力质量质量1ma合力合力返回 3力的单位力的单位 使质量为使质量为 的物体产生的物体产生 加速度的力，规加速度的力，规定为定为1 N，即，即Fma1 kg 1 N。1 m/s21 m/s21 kg返回 重点诠释重点诠释 1对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，牛顿第
3、二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，指明了加速度大小和方向的决定因素，对牛顿第二定律，还应从以下几个方面深刻理解。还应从以下几个方面深刻理解。 (1)因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所受因果性：力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为的合力不为0(无论合力多么小无论合力多么小)，物体就产生加速度。，物体就产生加速度。返回 (2)矢量性：矢量性：Fma是一个矢量式，加速度与合力都是矢是一个矢量式，加速度与合力都是矢量。合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向改变，量。合外力的方向决定了加速度的方向，合外力方向改变，加速度方向也改变
4、，加速度方向与合外力方向始终一致。加速度方向也改变，加速度方向与合外力方向始终一致。 (3)瞬时性：牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬瞬时性：牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系，即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化，加时对应关系，即力的瞬时变化将导致加速度的瞬时变化，加速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在、同时速度的变化不需要时间的积累，加速度和力同时存在、同时变化、同时消失。变化、同时消失。返回返回1在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所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，则物体的受合力逐渐减小而方向不变时，则物体的
5、()A加速度越来越大，速度越来越大加速度越来越大，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，速度越来越大加速度越来越小，速度越来越大返回解析：解析：由于物体原来做匀加速直线运动，说明物体所受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，物体的加速度在逐渐减小，但加速度方顿第二定律知，物体的加速度在逐渐减小，但加速度方向并未改变，物体仍在做加速运动，只是单位时间内速向并未改变，物体仍在做加
6、速运动，只是单位时间内速度的增加量在减小，即速度的变化率小了。综上所述，度的增加量在减小，即速度的变化率小了。综上所述，正确答案为正确答案为D。答案：答案：D返回 自学教材自学教材 1单位制单位制 (1)基本单位：根据物理量运算的需要而选定的少数基本单位：根据物理量运算的需要而选定的少数的几个物理量单位的几个物理量单位 (2)导出单位：由导出单位：由 和和 确立的其确立的其他有关物理量的单位他有关物理量的单位物理公式物理公式基本单位基本单位返回2国际单位制中的基本单位国际单位制中的基本单位物理量名称物理量名称物理量符号物理量符号单位名称单位名称单位符号单位符号长度长度l 质量质量m 时间时间t
7、 电流电流I 热力学温度热力学温度T开开(尔文尔文)K发光强度发光强度I，(Iv)坎坎(德拉德拉)cd物质的量物质的量n，()摩摩(尔尔)mol米米千克千克(公斤公斤)秒秒安培安培mkgsA返回 3力学基本单位力学基本单位 在力学范围内，国际单位制中的基本量为：在力学范围内，国际单位制中的基本量为： 、 、 ，相应的基本单位为：，相应的基本单位为： 、 、 。长度长度质量质量时间时间米米千克千克秒秒返回 重点诠释重点诠释 1对单位制的理解对单位制的理解返回 2单位制在物理计算中的应用单位制在物理计算中的应用 (1)简化表达式书写：简化表达式书写： 在利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不在
8、利用物理公式进行计算时，为了在代入数据时不使表达式过于繁杂，我们把各个物理量的单位统一换算使表达式过于繁杂，我们把各个物理量的单位统一换算到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单到同一单位制中，这样计算时就不必一一写出各量的单位，只在所求结果后写上对应的单位即可。位，只在所求结果后写上对应的单位即可。返回 (2)检验计算结果：检验计算结果： 各量的单位统一成国际单位制单位，只要正确地应用各量的单位统一成国际单位制单位，只要正确地应用公式，计算结果必定是用国际单位制单位来表示的。只有公式，计算结果必定是用国际单位制单位来表示的。只有所求物理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位所求物
9、理量的计算结果的单位和该物理量在力学国际单位制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。若制中的单位完全一致时，该运算过程才可能是正确的。若所求物理量的单位不对，则结果一定错。所求物理量的单位不对，则结果一定错。返回 (3)推导单位：推导单位： 物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确物理公式在确定各物理量的数量关系时，同时也确定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式定了各物理量的单位关系，所以我们可以根据物理公式中物理量间的关系，推导出物理量的单位。中物理量间的关系，推导出物理量的单位。返回2在在“探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系”的实验中，取计数的实验中
10、，取计数时间间隔为时间间隔为0.1 s，测得相邻相等时间间隔的位移差的平，测得相邻相等时间间隔的位移差的平均值均值s1.2 cm，若还测出小车的质量为，若还测出小车的质量为500 g，则关，则关于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运于加速度、合外力大小及单位，既正确又符合一般运算要求的是算要求的是 ()返回返回解析：解析：在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进在应用公式进行数量运算的同时，也要把单位带进运算。带单位运算时，单位换算要准确。可以把题中已知运算。带单位运算时，单位换算要准确。可以把题中已知量的单位都用国际单位表示，计算结果的单位就是用国际量的单位都用国际单位表示，计算
11、结果的单位就是用国际单位表示的，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写单位表示的，这样在统一已知量的单位后，就不必一一写出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可。选项出各个量的单位，只在数字后面写出正确单位即可。选项A中中s1.2 cm没变成国际单位，没变成国际单位，C项中的小车质量项中的小车质量m500 g没变成国际单位，所以均错误；没变成国际单位，所以均错误；B、D正确。正确。 答案：答案：BD返回 (1)当作用在物体上的几个力不在同一直线上时，通当作用在物体上的几个力不在同一直线上时，通常选取两个互相正交的方向，分别列出牛顿第二定律的常选取两个互相正交的方向，分别列出牛顿第二定律的分
12、量形式，即分量形式，即 ， 。 (2)物体在几个恒力作用下运动，几个恒力的合力也物体在几个恒力作用下运动，几个恒力的合力也是一个恒力，物体在合力方向上有加速度，在与合力垂是一个恒力，物体在合力方向上有加速度，在与合力垂直的另一个方向上处于直的另一个方向上处于 ，没有加速度。，没有加速度。Fx合合maxFy合合may平衡状态平衡状态自觉教材自觉教材返回 重点诠释重点诠释 应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成应用牛顿第二定律解题的方法一般有两种：矢量合成法和正交分解法。法和正交分解法。 1矢量合成法矢量合成法 若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这若物体只受两个力作用时，应用平行
13、四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物体所受合力的方向。反之，小及方向。加速度的方向就是物体所受合力的方向。反之，若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受若知道加速度的方向也可应用平行四边形定则求物体所受的合力。的合力。返回返回3如图如图531所示，质量所示，质量m2 kg的物体的物体放在光滑的水平面上，受到相互垂直的放在光滑的水平面上，受到相互垂直的两个水平力两个水平力F1、F2的作用，且的作用，且F13 N，F24 N。试求物体的加速度大小。试求物体的加速度大小。图图531返回
14、答案：答案：2.5 m/s2返回返回 例例1如图如图532所示，一轻所示，一轻质弹簧一端系在墙上的质弹簧一端系在墙上的O点，自由伸点，自由伸长到长到B点，今用一小物体点，今用一小物体m把弹簧压把弹簧压缩到缩到A点，然后释放，小物体能运动到点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是 ()图图532返回A物体从物体从A到到B速度越来越大，从速度越来越大，从B到到C速度越来越小速度越来越小B物体从物体从A到到B速度越来越小，从速度越来越小，从B到到C加速度不变加速度不变C物体从物体从A
15、到到B先加速后减速，从先加速后减速，从B到到C一直减速运动一直减速运动D物体在物体在B点受合外力为零点受合外力为零返回 思路点拨思路点拨速度增大还是减小，看速度和加速度的速度增大还是减小，看速度和加速度的方向关系，加速度的大小变化看合力大小的变化。方向关系，加速度的大小变化看合力大小的变化。返回 解析解析物体在物体在A点时受两个力作用，向右的弹力点时受两个力作用，向右的弹力kx和向左的摩擦力和向左的摩擦力f，合力，合力F合合kxf，物体从，物体从AB过程，过程，弹力由大于弹力由大于f减至零，所以开始一段合力向右，中途有一减至零，所以开始一段合力向右，中途有一点合力为零，之后合力向左，而点合力为
16、零，之后合力向左，而v一直向右，故先做加速一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动。在度越来越小的加速运动。在A、B间某点加速度为零，速间某点加速度为零，速度达到最大，接着做加速度越来越大的减速运动。物体从度达到最大，接着做加速度越来越大的减速运动。物体从BC过程，过程，F合合f为恒力，向左，所以继续做加速度不变为恒力，向左，所以继续做加速度不变的匀减速运动，故选项的匀减速运动，故选项C正确。正确。 答案答案C返回 借题发挥借题发挥 力和运动关系问题的处理思路力和运动关系问题的处理思路 (1)物体的运动取决于物体的初速度和物体的受力。物体的运动取决于物体的初速度和物体的受力。 (2)分析思路：
17、分析物体受力分析思路：分析物体受力物体的加速度物体的加速度判断判断物体速度的变化。物体速度的变化。返回1如图如图533所示，自由下落的小所示，自由下落的小球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧球开始接触竖直放置的弹簧到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受合力的变化情况是度和所受合力的变化情况是()A合力变小，速度变小合力变小，速度变小B合力变小，速度变大合力变小，速度变大C合力先变小后变大，速度先变大后变小合力先变小后变大，速度先变大后变小D合力先变小后变大，速度先变小后变大合力先变小后变大，速度先变小后变大图图533返回解析：解析：小球接触弹簧时，有向下的速度，在
18、以后的过程小球接触弹簧时，有向下的速度，在以后的过程中，弹簧逐渐被压缩，设压缩量为中，弹簧逐渐被压缩，设压缩量为x，则：当，则：当kxG时：时：F合合kxG，随，随x的增大的增大F合合逐渐变大且方向向逐渐变大且方向向上，上，v逐渐变小直到为零，弹簧被压缩到最短。故逐渐变小直到为零，弹簧被压缩到最短。故C对，对，A、B、D都错。都错。答案：答案：C返回图图534返回 思路点拨思路点拨小球沿杆上滑，加速度方向沿杆向上，小球沿杆上滑，加速度方向沿杆向上，故可对小球受力分析后，沿杆方向和垂直于杆方向建立故可对小球受力分析后，沿杆方向和垂直于杆方向建立直角坐标系，用正交分解法解答本题。直角坐标系，用正交
19、分解法解答本题。返回 解析解析由题意知，小球的受力情由题意知，小球的受力情况如图所示，建立直角坐标系，况如图所示，建立直角坐标系， 由牛顿第二定律可得由牛顿第二定律可得 x轴方向有：轴方向有： Fsin 30mgsin 30fma返回y轴方向有：轴方向有：Fcos 30mgcos 30N0又又fN联立联立并代入数据得并代入数据得a2.5 m/s2。答案答案2.5 m/s2返回 借题发挥借题发挥 应用牛顿第二定律解题的一般步骤应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象。确定研究对象。 (2)对研究对象进行受力分析和运动状态分析，画出受对研究对象进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，
20、明确运动性质和运动过程。力分析图，明确运动性质和运动过程。 (3)选用适当的方法求出合力或求出加速度。选用适当的方法求出合力或求出加速度。 (4)根据牛顿第二定律列方程求解。根据牛顿第二定律列方程求解。返回2如图如图535所示，沿水平方向做所示，沿水平方向做匀加速直线运动的车厢中，小球匀加速直线运动的车厢中，小球的悬线偏离竖直方向的悬线偏离竖直方向37，球和车，球和车厢相对静止，球的质量为厢相对静止，球的质量为1 kg。(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求车厢运动的加速度大小，并说明车厢的运动情况；求车厢运动的加速度大小，并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对
21、球的拉力大小。求悬线对球的拉力大小。图图535返回 解析：解析：(1)由于车厢沿水平方向运动，且球和车厢相由于车厢沿水平方向运动，且球和车厢相对静止，所以小球加速度对静止，所以小球加速度(或合力或合力)的方向水平向右。的方向水平向右。 选小球为研究对象，受力分析如图所示。选小球为研究对象，受力分析如图所示。 由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：F合合mgtan ma，返回 答案：答案：(1)7.5 m/s2向右匀加速运动或向左匀减速运向右匀加速运动或向左匀减速运动动(2)12.5 N返回 例例3如图如图536所示，天花板所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的
22、质量相同的小球。两小球均保持静止。量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面的小球当突然剪断细绳时，上面的小球A与与下面的小球下面的小球B的加速度为的加速度为 ()AaAg，aBgBaAg，aB0CaA2g，aB0 DaA0，aBg图图536返回 思路点拨思路点拨先分析细绳剪断前先分析细绳剪断前A、B两球的受力情两球的受力情况，再分析剪断细绳后况，再分析剪断细绳后A、B两球的受力情况及合力大小，两球的受力情况及合力大小，然后由牛顿第二定律确定两球的加速度。然后由牛顿第二定律确定两球的加速度。返回答案答案C返回 借题发挥借题发挥 求解瞬时加速度应注意以下两个方面：求解瞬时加速度应注意
23、以下两个方面： (1)牛顿第二定律揭示了力的瞬时作用规律。分析物体牛顿第二定律揭示了力的瞬时作用规律。分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该瞬时前后的受力在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该瞬时前后的受力情况及变化。情况及变化。 (2)明确轻杆、轻绳、轻弹簧、橡皮条等力学模型的特明确轻杆、轻绳、轻弹簧、橡皮条等力学模型的特点：轻杆、轻绳的形变可瞬时产生或恢复，故其弹力可以点：轻杆、轻绳的形变可瞬时产生或恢复，故其弹力可以瞬时突变；轻弹簧、橡皮条在两端都连有物体时，形变恢瞬时突变；轻弹簧、橡皮条在两端都连有物体时，形变恢复需较长时间，其弹力大小与方向均不能突变。复需较长时间，其弹力大小与方
24、向均不能突变。返回若将例题中悬挂两球的细绳和弹簧交换位置，若将例题中悬挂两球的细绳和弹簧交换位置，如图如图537所示，那么当剪断细绳时，所示，那么当剪断细绳时，A、B两球的加速度大小又是选项中的哪一个两球的加速度大小又是选项中的哪一个()AaAg，aBg BaAg，aB0CaA2g，aB0 DaA0，aBg图图 537返回解析：解析：剪断前，细线的拉力剪断前，细线的拉力Tmg，弹簧的弹力，弹簧的弹力F2mg。剪断的瞬间，细线的拉力剪断的瞬间，细线的拉力T消失，消失，B只受重力作用，做自只受重力作用，做自由落体运动，由落体运动，aBg；A物体受向下的重力和向上的弹力物体受向下的重力和向上的弹力作用，此刻，弹力未来得及变化，大小仍为作用，此刻，弹力未来得及变化，大小仍为2mg，对，对A运运用牛顿第二定律：用牛顿第二定律：2mgmgmaA，解得，解得aAg，方向向，方向向上。选项上。选项A正确。正确。答案：答案：A同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
