物理:高一物理必修一《43牛顿第二定律》导学案+达标测试(2份,含答案)

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名称 物理:高一物理必修一《43牛顿第二定律》导学案+达标测试(2份,含答案)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(新课程标准)
科目 物理
更新时间 2013-04-04 21:12:00

文档简介

第四章 牛顿运动定律 第三节 牛顿第二定律
班级 学号 姓名
【课程学习目标】
1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算.重点:牛顿第二定律的理解及其应用。
难点:通过对物体的受力分析,应用牛顿第二定律求解识记问题。
【课堂导学】
一、牛顿第二定律
1、内容:通过上一节的探究我们已经知道,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、比例式:F= ,式中F为物体所受的 ,k是 。
二、力的单位
1、在国际单位制中力的单位是 ,符号为 ,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N,即1N=1 。
2、比例系数k:在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的数学表达式为: ,式中F、m、a的单位分别为 、 、 。
三、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关系,着重解决了加速度的大小、方向和决定因素等问题.对于牛顿第二定律,应从以下几方面加深理解:
1、因果性: 是原因, 是结果。合外力决定加速度的 。
2、矢量性:F=ma是一个矢量式,加速度与合外力都是矢量。物体的加速度的方向由它所受的 的方向决定,且总与 的方向相同(同向性)。
3、瞬时性:F=ma对运动过程的每一瞬时成立.加速度与力是 的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失.
4、同一性:F合、m、a三者对应同一个物体
5、独立性:作用在物体上的每个力都将独立的产生各自的加速度,与物体是否受其他力的作用 ,合力的加速度为这些加速度的 。
6、牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗? 。
【重难点突破】
1、对牛顿第二定律的理解
例1:质量为m的物体静止在光滑的水平面上,受到水平力F的作用,如右图所示,试讨论:(1)物体此时受哪些力作用?
(2)每一个力是否都产生加速度?
(3)物体的实际运动情况如何?
2、对力、速度、加速度关系的理解
例2:关于速度、加速度和合外力之间的关系,下述说法正确的是(  )
A.做匀变速直线运动的物体,它所受合外力是恒定不变的
B.做匀变速直线运动的物体,它的速度、加速度、合外力三者总是在同一方向上
C.物体受到的合外力增大时,物体的运动速度一定加快
D.物体所受合外力为零时,一定处于静止状态
3、力与运动关系的定性分析
*例3:如右图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的合力、加速度、速度的变化情况怎样?
4、牛顿第二定律的应用
例4:一个物体受到F1=4N的力,产生a1=2m/s2的加速度,要使它产生a2=6m/s2的加速度,需要施加多大的力?
例5:如右图所示,位于水平地面上的质量为M的木块,在大小为F,方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为多少?
*例6:如右图所示,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.
5、请总结应用牛顿第二定律解题的步骤
参考答案
【课堂导学】
一、牛顿第二定律
1、正比 反比 相同
2、ma 合外力 比例系数
二、力的单位
1、牛顿 N m/s2
2、①任意性
②F=ma N kg m/s2
三、对牛顿第二定律的理解
1、力是产生加速度的原因
2、合外力 合外力
3、同一时刻
5、无关矢量和
6、不是
【重难点突破】
对牛顿第二定律的理解
(1)物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F.
(2)由力是产生加速度的原因知,每一个力都应产生加速度.
(3)物体的实际运动是沿力F的方向,以a=做匀加速直线运动.
(4)因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合外力相当于F.
2、对力、速度、加速度关系的理解
A
3、力与运动关系的定性分析
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.
4、牛顿第二定律的应用
(1)12N
(2)
(3)①7.5 m/s2 方向水平向右 车厢可能水平向右做匀加速直线运动,也可能水平向左做匀减速直线运动 
②12.5 N
(4)(1)确定研究对象.
(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力的示意图.
(3)建立坐标系,或选取正方向,写出已知量,根据定律列方程.
(4)统一已知量单位,代值求解.
(5)检查所得结果是否符合实际,舍去不合理的解.
第三节 牛顿第二定律【达标检测】
1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma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的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B.由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;
D.由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
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21世纪教育网
  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=kma中,比例常数k的数值:( )
  A.在任何情况下都等于1
  B.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1
5.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′=a B.a<a′<2a C.a′=2a D.a′>2a
9.一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
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3V0/2(设该时A没有脱离B,B也没有到达斜面底端),B的速度为______.
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/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
 
 
14.水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力,产生1.5m/s2的加速度。(1)物体所受摩擦力为多大?(2)若水平拉力增至4N,则物体将获得多大的加速度?
达标检测
1.C 2.D 3.C 4.D 5.BD
6.B 7.BD 8.D 9.AC
10.2g(方向向下),0
11.g sinθ,沿斜面向上。0
12.10m/s2
13.0.56m/s2
14.0.5N 3.5m/s2