高中物理人教版（2019）必修一 4.3牛顿第二定律 学案 （有答案）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版（2019）必修一 4.3牛顿第二定律 学案 （有答案） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 2.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-16 19:24:30 | ||
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文档简介
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4.3牛顿第二定律
一学科核心素养
[物理观念]树立相互作用观念和物质观念，理解加速度与力和质量间的关
[科学思维]在上节实验的基础上进步探究出具体的、 实用的牛顿第二定律的数学表达式，主要使用逻辑推理方法
[科学探究]认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法
[科学态度与责任]培养学生的实验能力，分析问题，解决问题的能力
二学习重难点
重点
在实验的基础上得出牛顿第二定律的数学表达式及其应用。
难点
对牛顿第二定律的正确理解及其应用
三课前预习
1．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＝___.
（3）适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面___或_______的参考系．
②牛顿第二定律只适用于____物体(相对于分子、原子等)、____运动(远小于光速)的情况．
2．牛顿第二定律的表达式
（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=___________，其中力F指的是物体所受的___________。
（3）牛顿第二定律反映了加速度与力的关系
A、因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的___________。
B、矢量关系：加速度与合力的方向___________，但速度方向和物体受到的合力方向无任何关系
C、瞬时对应关系：表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。
D、独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度___________的结果。（按矢量运算法则）
E、同体关系：加速度和合外力（还有质量）是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。
3．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。
4．如图（a），商场半空中悬挂的轻绳上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过绳传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，轻绳的形状如图（b），其左侧与水平夹角为，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹与轻绳之间的摩擦，则铁夹的加速度方向______（填水平向右或水平向左），大小为______。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
5．《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载。这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一、请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的两条科学依据：___________；___________。
6．如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态。现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F（图中未标出），使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F=kv。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球的最大加速度为___________，最大速度为___________。
7．质量为m＝5kg的物体放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3。则物体所受的合外力大小为______N，外力F为______N。（）
四自我检测
1．如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，不正确的是（ ）
A．小车静止时，，方向竖直向上
B．小车匀速时，，方向垂直杆向上
C．小车向右匀加速运动，加速度大小为a时，可能有，方向沿着杆斜向上
D．小车向右匀减速运动，加速度大小为a时，，方向斜向左上方
2．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上加速飞行时，其矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F的方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，重10N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.4，若外加一水平向左的力F=5N，则此时物体的加速度大小为（ ）
A．0.1m/s2 B．0.9m/s2 C．1m/s2 D．9m/s2
4．物体质量为m＝5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a＝2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（ ）
A．20N B．15N C．25N D．10N
5．一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（ ）
A．a和v都始终增大 B．a和v都先增大后减小
C．a和v都先减小后增大 D．a先增大后减小，v始终增大
6．如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝30°，则此时每根弹簧的伸长量为（ ）
A． B． C． D．
7．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
8．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
9．如图甲所示，用力F将质量为m的物块压在竖直墙上，从t=0时刻起，测得物块所受墙壁的摩擦力随时间按如图乙所示规律变化，则下列判断正确的是（ ）
A．0～t2时间内为静摩擦力，t2时刻之后为滑动摩擦力
B．0～t1时间内物块沿墙壁加速下滑，t2时刻物块的速度为0
C．压力F一定随时间均匀增大
D．压力F恒定不变
10．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（ ）
A． B． C． D．
参考答案：
三课前预习
1． 正比 反比 相同 ma 静止 匀速直线运动 宏观 低速
2． 正比 反比 相同 ma 合力 原因 相同 矢量和
3． 加速度 加速度
4． 水平向右
5． 见解析 见解析
6．
7． 10 25
四自我检测
1．B
2．A
3．D
4．C
5．D
6．D
7．C
8．B
9．B
10．A
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4.3牛顿第二定律
一学科核心素养
[物理观念]树立相互作用观念和物质观念，理解加速度与力和质量间的关
[科学思维]在上节实验的基础上进步探究出具体的、 实用的牛顿第二定律的数学表达式，主要使用逻辑推理方法
[科学探究]认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法
[科学态度与责任]培养学生的实验能力，分析问题，解决问题的能力
二学习重难点
重点
在实验的基础上得出牛顿第二定律的数学表达式及其应用。
难点
对牛顿第二定律的正确理解及其应用
三课前预习
1．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＝___.
（3）适用范围
①牛顿第二定律只适用于惯性参考系，即相对于地面___或_______的参考系．
②牛顿第二定律只适用于____物体(相对于分子、原子等)、____运动(远小于光速)的情况．
2．牛顿第二定律的表达式
（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=___________，其中力F指的是物体所受的___________。
（3）牛顿第二定律反映了加速度与力的关系
A、因果关系：公式F=ma表明，只要物体所受合力不为零，物体就产生加速度，即力是产生加速度的___________。
B、矢量关系：加速度与合力的方向___________，但速度方向和物体受到的合力方向无任何关系
C、瞬时对应关系：表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失。
D、独立对应关系：当物体受到几个力的作用时，各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各力产生的加速度___________的结果。（按矢量运算法则）
E、同体关系：加速度和合外力（还有质量）是同属一个物体的，所以解题时一定把研究对象确定好，把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。
3．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。
4．如图（a），商场半空中悬挂的轻绳上挂有可以自由滑动的夹子，各个柜台的售货员将票据和钱夹在夹子上通过绳传送给收银台。某时刻铁夹的加速度恰好在水平方向，轻绳的形状如图（b），其左侧与水平夹角为，右侧处于水平位置，已知铁夹的质量为m，重力加速度为g，不计铁夹与轻绳之间的摩擦，则铁夹的加速度方向______（填水平向右或水平向左），大小为______。（sin37°=0.6，cos37°=0.8）
5．《中华人民共和国道路交通安全法》明确规定：机动车载物应当符合核定的载质量，严禁超载。这个规定的实施是保障交通安全的有效措施之一、请你根据所学的物理知识，写出制定这一规定的两条科学依据：___________；___________。
6．如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态。现对小球同时施加水平向右的恒力F0和竖直向上的力F（图中未标出），使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F=kv。已知小球与杆间的动摩擦因数为μ，小球的最大加速度为___________，最大速度为___________。
7．质量为m＝5kg的物体放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3。则物体所受的合外力大小为______N，外力F为______N。（）
四自我检测
1．如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，不正确的是（ ）
A．小车静止时，，方向竖直向上
B．小车匀速时，，方向垂直杆向上
C．小车向右匀加速运动，加速度大小为a时，可能有，方向沿着杆斜向上
D．小车向右匀减速运动，加速度大小为a时，，方向斜向左上方
2．矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机。当歼20隐形战斗机以速度v斜向上加速飞行时，其矢量发动机提供的推力和飞机机翼产生的升力的合力F的方向正确的是（ ）
A． B．
C． D．
3．如图所示，重10N的物体向右运动，物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.4，若外加一水平向左的力F=5N，则此时物体的加速度大小为（ ）
A．0.1m/s2 B．0.9m/s2 C．1m/s2 D．9m/s2
4．物体质量为m＝5Kg放在粗糙的水平面上，在力F的作用下做a＝2m/s2的匀加速直线运动，方向向右，已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.3，则外力F为（ ）
A．20N B．15N C．25N D．10N
5．一质点受多个力的作用，处于静止状态，现使其中一个力的大小逐渐减小到零，再沿原方向逐渐恢复到原来的大小。在此过程中，其他力保持不变，则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是（ ）
A．a和v都始终增大 B．a和v都先增大后减小
C．a和v都先减小后增大 D．a先增大后减小，v始终增大
6．如图所示，某竖直弹射装置由两根劲度系数为k的轻弹簧以及质量不计的底盘构成，当将质量为m的物体竖直射向空中时，底盘对物体的支持力为6mg（g为重力加速度），已知两根弹簧与竖直方向的夹角为θ＝30°，则此时每根弹簧的伸长量为（ ）
A． B． C． D．
7．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
8．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
9．如图甲所示，用力F将质量为m的物块压在竖直墙上，从t=0时刻起，测得物块所受墙壁的摩擦力随时间按如图乙所示规律变化，则下列判断正确的是（ ）
A．0～t2时间内为静摩擦力，t2时刻之后为滑动摩擦力
B．0～t1时间内物块沿墙壁加速下滑，t2时刻物块的速度为0
C．压力F一定随时间均匀增大
D．压力F恒定不变
10．如图，一不可伸长轻绳两端各连接一质量为m的小球，初始时整个系统静置于光滑水平桌面上，两球间的距离等于绳长L。一大小为F的水平恒力作用在轻绳的中点，方向与两球连线垂直。当两球运动至二者相距时，它们加速度的大小均为（ ）
A． B． C． D．
参考答案：
三课前预习
1． 正比 反比 相同 ma 静止 匀速直线运动 宏观 低速
2． 正比 反比 相同 ma 合力 原因 相同 矢量和
3． 加速度 加速度
4． 水平向右
5． 见解析 见解析
6．
7． 10 25
四自我检测
1．B
2．A
3．D
4．C
5．D
6．D
7．C
8．B
9．B
10．A
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