人教版新课标高中物理必修1《牛顿第二定律》导学案1
文档属性
| 名称 | 人教版新课标高中物理必修1《牛顿第二定律》导学案1 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 161.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-07 07:06:39 | ||
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文档简介
牛顿第二定律
课前自主预习
一．牛顿第二定律
1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 、跟它的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。
2.表达式：F= ，其中F为物体所受的 。
二．力的单位
1.公式F=ma成立的条件：单位必须统一为 单位制中相应的单位。
2.力的国际单位：国际单位制中，力的单位是 符号是 ，使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N，即1N= 。
重点难点点拨
（一）牛顿第二定律的物理意义
例1.（多选）如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦，则在此段时间内小车可能是（ ）
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动
C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
变式训练1—1
如图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v，现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是（ ）
A.加速度逐渐减小，速度逐渐增大
B.加速度和速度都在逐渐的减小
C.加速度和速度都在逐渐的增大
D.加速度逐渐增大，速度逐渐减小
（二）正确理解牛顿第二定律
例2.如图，质量分别为mA和mB的两球用轻质弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态。如果将悬挂的A球的细线剪断断，此时A、B两球的瞬间加速度各是多少？
变式训练2—1
（多选）质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间（ ）
A.A球的加速度为F/2m B.A球的加速度为0
C.B球的加速度为F/2m D.B球的加速度为F/m
（三）应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤
例3.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1kg。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：（1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
（2）悬线对球的拉力。
变式训练3—1
质量为2kg的物体在水平的推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g=10m/s2，
求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ。
（2）水平推力F的大小。
课堂知识演练
1.下列说法中正确的是（ ）
A.物体所受合外力为零时,物体的速度必为零
B.物体所受合外力越大,则加速度越大,速度也越大
C.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致
D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同
2.下列对牛顿第二定律的表达式F=kma及其变形公式的理解，正确的是（ ）
A.由F=ma可知，物体所受的合外力与物体质量成正比，与物体加速度成正比
B.由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比
C.由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比
D.由m=F/a,物体的质量是物体的固有属性，所以不可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得
3.（多选）在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态判断可能正确的是（ ）
A．火车向右方运动，速度在增大
B．火车向右方运动，速度在减小
C．火车向左方运动，速度在增大
D．火车向左方运动，速度在减小
4.（多选）在光滑水平面上，力F1单独作用某物体时产生的加速度为3m/s2，力F2单独作用于该物体时产生的加速度为4m/s2，这两个力同时作用于此物体时产生加速度可能是（ ）
A．1m/s2 B．5m/s2 C．4m/s2 D．8m/s2
5.一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示.重力加速度g取10m/s2,试结合图象，求运动员在运动过程中的最大加速度 。
6.如图，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速直线运动，求（g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）物体加速度的大小
（2）若物体沿水平面向左做直线运动，则物体的加速度。
课后巩固练习
7.（多选）放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，将其中的一个力逐渐减小到零后，又逐渐回复原值，则该物体（ ）
A.速度先增大后减小 B.速度一直增大，直到某一定值后不再变化
C.加速度先逐渐增大，后减小为零 D.位移一直在增大
8.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为Ff,加速度a= g/3,则Ff的大小是（ ）
A、Ff= mg B、Ff= mg C、Ff=mg D、Ff= mg
9.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1kg的物块。在水平地面上当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N。当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N。这时小车运动的加速度大小是（ ）
A. 2m/s2 B. 4m/s2 C. 6m/s2 D. 8m/s2
10.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则（ ）
A.a1=a2 B.a12a1
11.质量m1=10kg的物体竖直向上的恒定拉力F作用下，以a1=2m/s2匀加速上升，拉力F为多大？若将F作用在另一物体上，物体能以a2=2m/s2的加速度匀加速下降，该物体的质量m2应为多大？（g取10 m/s2，空气阻力不计）
12.一质量为8kg的物体静止在粗糙水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F=20N拉物体由A点开始运动，经过8s后撤去拉力F，在经过一段时间物体达到B点停止。（g=10m/s2）
求：（1）在拉力F作用下物体运动的加速度大小；
（2）撤去拉力时物体的速度大小；
（3）撤去F后物体运动的距离。
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课前自主预习
一．牛顿第二定律
1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成 、跟它的质量成 ，加速度的方向跟作用力的方向 。
2.表达式：F= ，其中F为物体所受的 。
二．力的单位
1.公式F=ma成立的条件：单位必须统一为 单位制中相应的单位。
2.力的国际单位：国际单位制中，力的单位是 符号是 ，使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力，称为1N，即1N= 。
重点难点点拨
（一）牛顿第二定律的物理意义
例1.（多选）如图所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦，则在此段时间内小车可能是（ ）
A.向右做加速运动 B.向右做减速运动
C.向左做加速运动 D.向左做减速运动
变式训练1—1
如图所示，物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动，速度为v，现让拉力F逐渐减小，则物体的加速度和速度的变化情况应是（ ）
A.加速度逐渐减小，速度逐渐增大
B.加速度和速度都在逐渐的减小
C.加速度和速度都在逐渐的增大
D.加速度逐渐增大，速度逐渐减小
（二）正确理解牛顿第二定律
例2.如图，质量分别为mA和mB的两球用轻质弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态。如果将悬挂的A球的细线剪断断，此时A、B两球的瞬间加速度各是多少？
变式训练2—1
（多选）质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧，放在光滑的台面上。A紧靠墙壁，如图所示，今用恒力F将B球向左挤压弹簧，达到平衡时，突然将力撤去，此瞬间（ ）
A.A球的加速度为F/2m B.A球的加速度为0
C.B球的加速度为F/2m D.B球的加速度为F/m
（三）应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤
例3.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1kg。（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：（1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况。
（2）悬线对球的拉力。
变式训练3—1
质量为2kg的物体在水平的推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v-t图像如图所示，g=10m/s2，
求：（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ。
（2）水平推力F的大小。
课堂知识演练
1.下列说法中正确的是（ ）
A.物体所受合外力为零时,物体的速度必为零
B.物体所受合外力越大,则加速度越大,速度也越大
C.物体的速度方向一定与物体受到的合外力的方向一致
D.物体的加速度方向一定与物体所受到的合外力方向相同
2.下列对牛顿第二定律的表达式F=kma及其变形公式的理解，正确的是（ ）
A.由F=ma可知，物体所受的合外力与物体质量成正比，与物体加速度成正比
B.由m=F/a可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动加速度成反比
C.由a=F/m可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比
D.由m=F/a,物体的质量是物体的固有属性，所以不可以通过测量它的加速度和它受到的合外力而求得
3.（多选）在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图，当旅客看到弹簧的长度变长时，对火车的运动状态判断可能正确的是（ ）
A．火车向右方运动，速度在增大
B．火车向右方运动，速度在减小
C．火车向左方运动，速度在增大
D．火车向左方运动，速度在减小
4.（多选）在光滑水平面上，力F1单独作用某物体时产生的加速度为3m/s2，力F2单独作用于该物体时产生的加速度为4m/s2，这两个力同时作用于此物体时产生加速度可能是（ ）
A．1m/s2 B．5m/s2 C．4m/s2 D．8m/s2
5.一位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，弹簧床对运动员的弹力F的大小随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图所示.重力加速度g取10m/s2,试结合图象，求运动员在运动过程中的最大加速度 。
6.如图，质量为4kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体受到大小为20N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速直线运动，求（g取10m/s2，sin37°=0.6,cos37°=0.8）
（1）物体加速度的大小
（2）若物体沿水平面向左做直线运动，则物体的加速度。
课后巩固练习
7.（多选）放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，将其中的一个力逐渐减小到零后，又逐渐回复原值，则该物体（ ）
A.速度先增大后减小 B.速度一直增大，直到某一定值后不再变化
C.加速度先逐渐增大，后减小为零 D.位移一直在增大
8.质量为m的物体从高处静止释放后竖直下落，在某时刻受到的空气阻力为Ff,加速度a= g/3,则Ff的大小是（ ）
A、Ff= mg B、Ff= mg C、Ff=mg D、Ff= mg
9.如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1kg的物块。在水平地面上当小车做匀速直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N。当小车做匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N。这时小车运动的加速度大小是（ ）
A. 2m/s2 B. 4m/s2 C. 6m/s2 D. 8m/s2
10.搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车，当力沿斜面向上，大小为F时，物体的加速度为a1；若保持力的方向不变，大小变为2F时，物体的加速度为a2，则（ ）
A.a1=a2 B.a1
11.质量m1=10kg的物体竖直向上的恒定拉力F作用下，以a1=2m/s2匀加速上升，拉力F为多大？若将F作用在另一物体上，物体能以a2=2m/s2的加速度匀加速下降，该物体的质量m2应为多大？（g取10 m/s2，空气阻力不计）
12.一质量为8kg的物体静止在粗糙水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F=20N拉物体由A点开始运动，经过8s后撤去拉力F，在经过一段时间物体达到B点停止。（g=10m/s2）
求：（1）在拉力F作用下物体运动的加速度大小；
（2）撤去拉力时物体的速度大小；
（3）撤去F后物体运动的距离。
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