4.3牛顿第二定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册学案
文档属性
| 名称 | 4.3牛顿第二定律—【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册学案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 162.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-06-24 09:09:25 | ||
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文档简介
学习内容：《
4.3牛顿第二定律
》
总第_____课时
课标核心素养要求
用牛顿第二定律分析实际问题。
学习目标
1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
学习重点
牛顿第二定律理解及简单应用
学习过程
教学笔记
【自主学习·合作交流】任务一、理解牛顿第二定律1、回顾上节实验结论：①一定时，加速度与合外力成
比②一定时，加速度与质量成
比总结得牛顿第二定律：
注意：实际物体所受的力往往不止一个，这时式中F指的是物体所受的合力力的单位：力的国际单位是
，根据
定义的。当物体的质量为，在某力的作用下获得的加速度为，我们就把该力大小定义为１牛顿，因此由牛顿第二定律可得，F=Kma=
，。4、对牛顿第二定律的理解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：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。?即同时存在、同时变化、同时消失。?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。【例1】下列说法正确的是( )A．由F＝ma可知，m与a成反比B．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，物体同时获得速度和加速度，C．F＝kma中，比例系数k的数值，在任何情况下都等于1D．由m＝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力求出F.a＝是加速度的定义式，a＝是加速度的决定式【例2】、如图所示，将质量均为m的小球A、B用绳（不可伸长）和弹簧（轻质）连结后，悬挂在天花板上.若分别剪断绳上的P处或剪断弹簧上的Q处，下列对A、B加速度的判断正确的是（
）
A.剪断P处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为g
B.剪断P处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为零
C.剪断Q处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为零
D.剪断Q处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为g【合作学习·难点探究】任务二、牛顿第二定律的简单应用【指导】应用牛顿第二定律解题步骤选择研究对象(2)分析研究对象的受力情况，画出受力图。?(3)选定正方向，建立直角坐标系。通常选加速度的方向为正方向。这样与正方向相同的力(或速度)取正值；与正方向相反的力(或速度)取负值。?(4)求合力(可用作图法，计算法或正交分解法)。(5)根据牛顿第二定律列方程求解。必要时进行检验或讨论【例3】在平直路面上，质量为1100千克的汽车在进行研发测试，当速度达到100Km/h时取消动力，经过70秒停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000牛顿，产生的加速度是多少？假设阻力不变。【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，小球和车厢相对静止，小球的质量为1
kg，不计空气阻力．(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)求悬线对小球的拉力大小．【针对训练】1、
如图所示，质量为m＝20
kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.5，现用大小为500
N、与水平方向成α＝37°角的恒力F推物体，使物体在水平方向上由静止开始做匀加速直线运动．g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8.(1)求物体运动的加速度的大小；(2)若物体运动2.4
m后撤去力F，则物体还能运动多长时间？
2、一个质量为20
kg的物体，从固定斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°(g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)．(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度；(2)若给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．【达标训练·限时检测】1、如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1
kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(g取10
m/s2)( )A．小球受力个数不变B．小球立即向左运动，且a＝8
m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10
m/s2D．若剪断弹簧右端，则剪断瞬间小球加速度的大小为a＝10
m/s22、商场安装了智能电动扶梯，如图所示．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯水平踏板时，扶梯会先加速、再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程．则下列说法正确的是( )A．在扶梯加速时，扶梯对顾客的摩擦力方向为水平向右B．扶梯加速、匀速运转时，对顾客摩擦力方向都为水平向右C．扶梯对顾客的弹力大小始终等于重力D．顾客始终受到三个力的作用3、如图所示，有一辆载满西瓜的汽车在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(重力加速度为g)( )A．m
B．Ma
C．m
D．m(g＋a)【反思总结】答案【例1】
DF
【例2】
B【例3】—437N
1.42m/s2【例4】解析:(1)小球和车厢相对静止，它们的加速度相同．以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图甲所示，小球所受合力为F合＝mgtan
37°.由牛顿第二定律得小球的加速度大小为a＝＝gtan
37°＝7.5
m/s2，方向水平向右．车厢的加速度与小球的加速度相同，车厢做水平向右的匀加速直线运动或水平向左的匀减速直线运动．(2)由图甲可知，悬线对小球的拉力大小为FT＝＝12.5
N.【针对训练】1、解析 (1)物体受重力、支持力、摩擦力和恒力F，受力分析如图所示：水平方向由牛顿第二定律得：Fcos
37°－Ff＝ma竖直方向由平衡条件得：FN＝mg＋Fsin
37°又Ff＝μFN联立解得a＝7.5
m/s2.(2)设撤去F时物体的速度为v，由v2＝2ax可知v＝6
m/s撤去F后，根据牛顿第二定律有：μmg＝ma′a′＝5
m/s2还能运动的时间：t＝＝1.2
s.（1）
4.4m/s2,沿斜面向下
（2)
7.6m/s2沿斜面向下【达标训练·限时检测】B
2、A
3、C
4.3牛顿第二定律
》
总第_____课时
课标核心素养要求
用牛顿第二定律分析实际问题。
学习目标
1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的。3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
学习重点
牛顿第二定律理解及简单应用
学习过程
教学笔记
【自主学习·合作交流】任务一、理解牛顿第二定律1、回顾上节实验结论：①一定时，加速度与合外力成
比②一定时，加速度与质量成
比总结得牛顿第二定律：
注意：实际物体所受的力往往不止一个，这时式中F指的是物体所受的合力力的单位：力的国际单位是
，根据
定义的。当物体的质量为，在某力的作用下获得的加速度为，我们就把该力大小定义为１牛顿，因此由牛顿第二定律可得，F=Kma=
，。4、对牛顿第二定律的理解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：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。?即同时存在、同时变化、同时消失。?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。【例1】下列说法正确的是( )A．由F＝ma可知，m与a成反比B．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，物体同时获得速度和加速度，C．F＝kma中，比例系数k的数值，在任何情况下都等于1D．由m＝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力求出F.a＝是加速度的定义式，a＝是加速度的决定式【例2】、如图所示，将质量均为m的小球A、B用绳（不可伸长）和弹簧（轻质）连结后，悬挂在天花板上.若分别剪断绳上的P处或剪断弹簧上的Q处，下列对A、B加速度的判断正确的是（
）
A.剪断P处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为g
B.剪断P处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为零
C.剪断Q处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为零
D.剪断Q处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为g【合作学习·难点探究】任务二、牛顿第二定律的简单应用【指导】应用牛顿第二定律解题步骤选择研究对象(2)分析研究对象的受力情况，画出受力图。?(3)选定正方向，建立直角坐标系。通常选加速度的方向为正方向。这样与正方向相同的力(或速度)取正值；与正方向相反的力(或速度)取负值。?(4)求合力(可用作图法，计算法或正交分解法)。(5)根据牛顿第二定律列方程求解。必要时进行检验或讨论【例3】在平直路面上，质量为1100千克的汽车在进行研发测试，当速度达到100Km/h时取消动力，经过70秒停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000牛顿，产生的加速度是多少？假设阻力不变。【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，小球和车厢相对静止，小球的质量为1
kg，不计空气阻力．(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)求悬线对小球的拉力大小．【针对训练】1、
如图所示，质量为m＝20
kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ＝0.5，现用大小为500
N、与水平方向成α＝37°角的恒力F推物体，使物体在水平方向上由静止开始做匀加速直线运动．g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8.(1)求物体运动的加速度的大小；(2)若物体运动2.4
m后撤去力F，则物体还能运动多长时间？
2、一个质量为20
kg的物体，从固定斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的夹角为37°(g取10
m/s2，sin
37°＝0.6，cos
37°＝0.8)．(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度；(2)若给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度．【达标训练·限时检测】1、如图所示，在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量m＝1
kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45°角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。在剪断轻绳的瞬间，下列说法正确的是(g取10
m/s2)( )A．小球受力个数不变B．小球立即向左运动，且a＝8
m/s2C．小球立即向左运动，且a＝10
m/s2D．若剪断弹簧右端，则剪断瞬间小球加速度的大小为a＝10
m/s22、商场安装了智能电动扶梯，如图所示．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯水平踏板时，扶梯会先加速、再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程．则下列说法正确的是( )A．在扶梯加速时，扶梯对顾客的摩擦力方向为水平向右B．扶梯加速、匀速运转时，对顾客摩擦力方向都为水平向右C．扶梯对顾客的弹力大小始终等于重力D．顾客始终受到三个力的作用3、如图所示，有一辆载满西瓜的汽车在水平路面上匀速前进．突然发现意外情况，紧急刹车做匀减速直线运动，加速度大小为a，则中间一质量为m的西瓜A受到其他西瓜对它的作用力的大小是(重力加速度为g)( )A．m
B．Ma
C．m
D．m(g＋a)【反思总结】答案【例1】
DF
【例2】
B【例3】—437N
1.42m/s2【例4】解析:(1)小球和车厢相对静止，它们的加速度相同．以小球为研究对象，对小球进行受力分析如图甲所示，小球所受合力为F合＝mgtan
37°.由牛顿第二定律得小球的加速度大小为a＝＝gtan
37°＝7.5
m/s2，方向水平向右．车厢的加速度与小球的加速度相同，车厢做水平向右的匀加速直线运动或水平向左的匀减速直线运动．(2)由图甲可知，悬线对小球的拉力大小为FT＝＝12.5
N.【针对训练】1、解析 (1)物体受重力、支持力、摩擦力和恒力F，受力分析如图所示：水平方向由牛顿第二定律得：Fcos
37°－Ff＝ma竖直方向由平衡条件得：FN＝mg＋Fsin
37°又Ff＝μFN联立解得a＝7.5
m/s2.(2)设撤去F时物体的速度为v，由v2＝2ax可知v＝6
m/s撤去F后，根据牛顿第二定律有：μmg＝ma′a′＝5
m/s2还能运动的时间：t＝＝1.2
s.（1）
4.4m/s2,沿斜面向下
（2)
7.6m/s2沿斜面向下【达标训练·限时检测】B
2、A
3、C