第四章
第三节
牛顿第二定律
导学案
一.知识梳理
牛顿第二定律
1.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.比例式:
___
或者
_________,也可以写成等式:______
。
3.力的单位:式中k是比例系数,它的选取与公式中物理量单位的选取有关。当时还没有力的单位,为了使用方便,k取1时,能使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为“1个单位的力”,为纪念牛顿,把该单位称为“牛顿”,用符号N表示,即1N=1kg·m/s2。此时,牛顿第二定律的数学表达式为:F=
_______。
4.
当物体受到几个力的作用时,式中的F指____________。表达式:F合=
_______
1.
作用力
质量
作用力2.
a∝
F/m
F∝ma
F=kma
3.
ma
4.
物体所受的合力
ma
对牛顿第二定律定律的理解:
(1)瞬时性:_____________________________________
(2)矢量性:_____________________________________
(3)同一性:_____________________________________
(4)相对性;_____________________________________
(5)局限性:_____________________________________
【例1】
如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是(
)
A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大
B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上
C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的速度先增大后减小
D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的加速度先减小后增大
【例2】如图所示.弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m.现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点.如果物体受到的阻力恒定,则(
)
A.物体从A到O先加速后减速
B.物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C.物体运动到O点时所受合力为零
D.物体从A到O的过程加速度逐渐减小
【例3】如图所示,质量为4
kg的物体静止于水平面上,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30°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(g取10
m/s2)
【例4】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=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=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.
课堂小练
1.下列关于力和运动关系的几种说法中,正确的是(
)
A.物体所受合外力的方向,就是物体运动的方向
B.物体所受合外力不为零时,其速度不可能为零
C.物体所受合外力不为零,其加速度一定不为零
D.合外力变小的,物体一定做减速运动
2.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,若其中一个力逐渐减小到零后,又恢复到原值,则该物体的(
)
A.速度先增大后减小
B.速度一直增大,直到某个定值
C.加速度先增大,后减小到零
D.加速度一直增大到某个定值
3.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.由可知,物体的质量与其所受合外力成正比,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的加速度和它所受到的合外力而求得
4.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中,有关比例系数k的说法正确的是(
)
A.在任何情况下k都等于1
B.因为k=1,所以k可有可无
C.k的数值由质量、加速度和力的大小决定
D.k的数值由质量、加速度和力的单位决定
5.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用的瞬间(
)
A.物体立即获得速度
B.物体立即获得加速度
C.物体同时获得速度和加速度
D.由于物体未来得及运动,所以速度和加速度都为零
6.质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和2N的共点力作用,则物体的加速度大小可能是(
)
A.5
m/s2
B.3
m/s
2
C.2
m/s
2
D.0(
).5
m/s
2
7.如图所示,质量为10kg的物体,在水平地面上向左运动.物体与水平面间的动摩擦因数为0.2.与此同时,物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,(g取10
m/s2)则物体的加速度为(
)
A.0
B.4
m/s2,水平向右
C.2
m/s2,水平向右
D.2
m/s2,水平向左
8.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,水平拉力F作用于物体上,物体产生的加速度为a,若作用在物体上的水平拉力变为2
F,则物体产生的加速度(
)
A.小于a
B.等于a
C.在a和2a之间
D.大于2a