4.3牛顿第二定律 导学案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律 导学案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word版含答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 212.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-08 11:17:33 | ||
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文档简介
4.3牛顿第二定律
【学习目标】
1.理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义
2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习重点】
1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习难点】
会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习过程】
一、牛顿第二定律
1.牛顿第二定律的内容，物体的加速度跟___________成正比，跟_________成反比，加速度的方向跟__________方向相同。
2.公式：____________
3.理解要点：
（1）这种形式只是在国际单位制中才适用
一般地说，k是比例常数，它的数值与F、m、a各量的单位有关。在国际单位制中，即F、m、a分别用N、kg、作单位，，才能写为。
（2）牛顿第二定律具有“四性”
①矢量性：物体加速度的方向与物体所受_________的方向始终相同。
②瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化，所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置时的力和加速度的关系问题。
③独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度的各个方向上的分量关系
也遵从牛顿第二定律，即：
④相对性：物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。
4.牛顿第二定律的适用范围
（1）牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系。）
（2）牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。
二、牛顿第二定律的初步应用
知识链接：牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力。如：竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上小车受到的合力，则小车的加速度由合力来决定，方向沿力的方向。
问题探究
探究点1：如果物体受几个力的共同作用，怎样求物体的加速度呢？
提示：先求物体所受几个力的合力，再求合力产生的加速度或先求每个力产生的加速度，再将每个力产生的加速度矢量合成。
探究点2：若一个物体受到的合力为恒力，那么物体的加速度也是恒定不变的吗？
提示：根据，若合力F为恒力，则物体的加速度a也为恒定值。
达标检测
一、单选题
1．关于物体的运动，下面说法中不正确的是（ ）
A．物体可以做加速度减小，速度增大的运动
B．物体的加速度和合力的方向一定相同
C．物体的加速度方向取决于速度的方向
D．物体的加速度方向不变而速度方向可能发生变化
2．猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间，所受外力的合力大小为（ ）
A．100N B．200N C．400N D．600N
3．拉力（拉力是合力）2F作用在质量为m的物体上，产生的加速度为a，若拉力变为4F，产生的加速度为（ ）
A．0.5a B．a C．2a D．5a
4．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为（ ）
A．5 m/s2 B．4 m/s2
C．8 m/s2 D．10 m/s2
5．如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B。现用水平力F推滑块A使三个物体无相对运动地向前做加速运动，则（ ）
A．滑块A所受的合力最大
B．斜面体C所受的合力最大
C．三个物体所受的合力一样大
D．条件不足，无法判断谁受到的合力最大
6．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（ ）
A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动
B．人和踏板由C到A的过程中，人在A点具有最大速度
C．人和踏板由C到A的过程中，人在B点具有最大速度
D．人在C点具有最大速度
7．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：放上小物块后，小物块的加速度为（ ）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
8．如图所示，水平恒力F推小车和货物一起在粗糙的地面上做匀加速直线运动。在运动过程中（ ）
A．货物受到2个力的作用 B．货物受到3个力的作用
C．小车受到3个力的作用 D．小车受到4个力的作用
9．如图甲所示，为一传送带输送货物的简化模型：长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。图乙为小物块运动的v－t图像。重力加速度为g，根据以上信息可以判断出（ ）
A．小物块开始运动的加速度为gsin θ－μgcos θ
B．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＜tan θ
C．t0时刻，小物块的速度为v0
D．传送带始终对小物块做正功
二、填空题
10．牛顿第二定律确定了物体______和力的关系：加速度的大小与物体______的大小成正比，与物体的______成反比；加速度的方向与物体______的方向相同。
11．动力学的两类基本问题
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出_____，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_____，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
12．“蹦极”一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳的原长度位置，是人所到达的最低点，是人静止地悬吊着时的平衡位置。人在从点下落到最低点点的过程中，加速度变化情况为___________；___________点速度最大（选填“”“”“”“”）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C2．C3．C4．C5．C6．C7．B8．B9．C10． 加速度 所受合力 质量 受到的合力11． 加速度 加速度12． 先不变再减小后反向增大 b
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
【学习目标】
1.理解牛顿第二定律的内容，知道牛顿第二定律表达式的确切含义
2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习重点】
1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习难点】
会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习过程】
一、牛顿第二定律
1.牛顿第二定律的内容，物体的加速度跟___________成正比，跟_________成反比，加速度的方向跟__________方向相同。
2.公式：____________
3.理解要点：
（1）这种形式只是在国际单位制中才适用
一般地说，k是比例常数，它的数值与F、m、a各量的单位有关。在国际单位制中，即F、m、a分别用N、kg、作单位，，才能写为。
（2）牛顿第二定律具有“四性”
①矢量性：物体加速度的方向与物体所受_________的方向始终相同。
②瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化，所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置时的力和加速度的关系问题。
③独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和，分力和加速度的各个方向上的分量关系
也遵从牛顿第二定律，即：
④相对性：物体的加速度必须是对相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的。
4.牛顿第二定律的适用范围
（1）牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止或匀速直线运动的参考系。）
（2）牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原子）、低速运动（远小于光速）的情况。
二、牛顿第二定律的初步应用
知识链接：牛顿第二定律表达式中F应是物体所受到的合力。如：竖直方向上，小车受到的重力与地面对小车的支持力合力为0，水平方向上小车受到的合力，则小车的加速度由合力来决定，方向沿力的方向。
问题探究
探究点1：如果物体受几个力的共同作用，怎样求物体的加速度呢？
提示：先求物体所受几个力的合力，再求合力产生的加速度或先求每个力产生的加速度，再将每个力产生的加速度矢量合成。
探究点2：若一个物体受到的合力为恒力，那么物体的加速度也是恒定不变的吗？
提示：根据，若合力F为恒力，则物体的加速度a也为恒定值。
达标检测
一、单选题
1．关于物体的运动，下面说法中不正确的是（ ）
A．物体可以做加速度减小，速度增大的运动
B．物体的加速度和合力的方向一定相同
C．物体的加速度方向取决于速度的方向
D．物体的加速度方向不变而速度方向可能发生变化
2．猎豹起跑时加速度的大小可达8m/s2。一只质量为50kg的猎豹以该加速度起跑瞬间，所受外力的合力大小为（ ）
A．100N B．200N C．400N D．600N
3．拉力（拉力是合力）2F作用在质量为m的物体上，产生的加速度为a，若拉力变为4F，产生的加速度为（ ）
A．0.5a B．a C．2a D．5a
4．一个倾角为θ=37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m=1.0kg的小物块（可视为质点）以v0=4.0m/s的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ=0.25。若斜面足够长，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。小物块沿斜面上滑时的加速度大小为（ ）
A．5 m/s2 B．4 m/s2
C．8 m/s2 D．10 m/s2
5．如图所示，光滑水平面上放有质量均为m的滑块A和斜面体C，在C的斜面上又放有一质量也为m的滑块B。现用水平力F推滑块A使三个物体无相对运动地向前做加速运动，则（ ）
A．滑块A所受的合力最大
B．斜面体C所受的合力最大
C．三个物体所受的合力一样大
D．条件不足，无法判断谁受到的合力最大
6．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（ ）
A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动
B．人和踏板由C到A的过程中，人在A点具有最大速度
C．人和踏板由C到A的过程中，人在B点具有最大速度
D．人在C点具有最大速度
7．如图所示，质量的小车放在水平光滑的平面上，在小车左端加一水平推力。当小车向右运动的速度达到3m/s时，在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为的小物块，小物块与小车间的动摩擦因数，小车足够长。求：放上小物块后，小物块的加速度为（ ）
A．1m/s2 B．2m/s2 C．3m/s2 D．4m/s2
8．如图所示，水平恒力F推小车和货物一起在粗糙的地面上做匀加速直线运动。在运动过程中（ ）
A．货物受到2个力的作用 B．货物受到3个力的作用
C．小车受到3个力的作用 D．小车受到4个力的作用
9．如图甲所示，为一传送带输送货物的简化模型：长为L的传送带与水平面夹角为θ，传送带以速度v0逆时针匀速转动。在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小物块，小物块与传送带之间的动摩擦因数为μ（最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。图乙为小物块运动的v－t图像。重力加速度为g，根据以上信息可以判断出（ ）
A．小物块开始运动的加速度为gsin θ－μgcos θ
B．小物块与传送带之间的动摩擦因数μ＜tan θ
C．t0时刻，小物块的速度为v0
D．传送带始终对小物块做正功
二、填空题
10．牛顿第二定律确定了物体______和力的关系：加速度的大小与物体______的大小成正比，与物体的______成反比；加速度的方向与物体______的方向相同。
11．动力学的两类基本问题
（1）由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律（F合＝ma）求出_____，再由运动学的有关公式求出速度或位移。
（2）由物体的运动情况求解受力情况的基本思路，已知加速度或根据运动规律求出_____，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力。
12．“蹦极”一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳的原长度位置，是人所到达的最低点，是人静止地悬吊着时的平衡位置。人在从点下落到最低点点的过程中，加速度变化情况为___________；___________点速度最大（选填“”“”“”“”）。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．C2．C3．C4．C5．C6．C7．B8．B9．C10． 加速度 所受合力 质量 受到的合力11． 加速度 加速度12． 先不变再减小后反向增大 b
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页