6.2 牛顿第二定律 学案 (4)

6.2
牛顿第二定律
学案4
【学习目标
细解考纲】
1．理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。
2．知道力的国际单位“牛顿”的定义。
3．会用牛顿第二定律进行计算。
【知识梳理
双基再现】
1．牛顿第二定律的内容和公式
牛顿第二定律的内容：物体的加速度跟物体所受的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
2．公式：F合
=
ma
3．理解：
（1）牛顿第二定律反映的是加速度与力和质量的定量关系。
①合力和质量决定了加速度，加速度不能决定力和质量；
②大小决定关系：加速度与合力成正比，与质量成反比；
③方向决定关系：加速度的方向总跟合力的方向相同；
④单位决
在国际单位制中，力的单位是___N____。它的定义是使质量为___1kg______的物体，获得___1m/s2_____的加速度的力，叫做1
N。即1牛顿=_1kg
·
m/s2_______。
当物体受多个力作用时，物体的加速度跟所受___合力____成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟______合力____相同。
牛顿第二定律的公式为_____F合
=
ma_______。
2．牛顿第二定律的意义
牛顿第二定律的物理意义在于建立了物体的加速度与_____合力______及____质量______之间的定量关系。从而把运动和力结合起来，建立了力与运动之间的桥梁，知道物体的运动规律可以研究物体的受力情况，知道物体的受力可以预测物体的运动。
【名师小结
感悟反思】
1．牛顿第二定律的内容特别要注意其瞬时性和矢量性，以及定律中的F是指物体所受的合外力。
2．牛顿第二定律的意义。它建立了物体的加速度与质量及合外力之间的定量关系，建立了力和运动之间的桥梁。知道物体的运动常规可以研究物体的受力情况，知道物体的受力情况可以预测物体的运动。
【典型例题】
例1
在行驶的汽车中悬线上挂一小球。实验表明，当汽车在水平方向上做匀变速直线运动时，悬线将与竖直方向成某一固定角度，如图所示。若在汽车水平底板上还有一个跟其相对静止的物体M，则关于汽车的运动情况和M的受力情况，下列说法正确的是（
）
A．汽车一定向右做加速运动
B．汽车一定向左做加速运动
C．M除受到重力、底板的支持力作用外，一定还受到向右的摩擦力作用
D．M除受到重力、底板的支持力作用外，可能还受到向左的摩擦力作用
提示：小球的加速度方向、合力方向水平向右，汽车的加速度方向水平向右，但汽车可能向左匀减速直线运动，所以A、B选项错；由于M在竖直方向上受到重力、底板的支持力且二力平衡，为使M具有向右的加速度，它一定受到向右的摩擦力，所以C选项对、D选项错。
答案：C。
例2.
如图所示，在倾角为的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物块A、B，它们的质量分别为、，弹簧的劲度系数为k，C为一固定挡板，系统处于静止状态。现开始用一恒力F沿斜面方向拉物块A使之向上运动，求物块B刚要离开C时物块A的加速度a和从开始时到物块A的位移d。（重力加速度为g）
解析：令x1表示未加F时弹簧的压缩量，由胡克定律和牛顿定律可知
①
令x2表示B刚要离开C时弹簧的伸长量，a表示此时A的加速度，由胡克定律和牛顿定律可知
②
③
由②③式可得：
④
由题意，
⑤
由①②⑤式可得：
【小试身手
轻松过关】
1．静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，在力刚开始作用的瞬间，下列说法中正确的是（
）
A．物体立即获得加速度和速度
B．物体立即获得加速度，但速度仍为零
C．物体立即获得速度，但加速度仍为零
D．物体的速度和加速度均为零
2．从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当我们用一个微小的力去推很重的桌子时，却推不动它，这是因为（
）
A．牛顿第二定律不适用于静止的物体
B．桌子的加速度很小，速度增量极小，眼睛不易觉察到
C．推力小于静摩擦力，加速度是负的
D．桌子所受的合力为零
3．一个质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和3N的共点力作用，则这个物体可能产生的最大加速度大小为____________，最小加速度大小为____________。
4．下列对于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解中，正确的是（
）
A．由可知，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．由可知，物体的质量可以通过测量它所受的合外力和它的加速度而求得
答案
1．B
2．D
3．5m/s2
1m/s2
4．CD
【反思】
收获
疑问
θ
m
M
右
左