牛頓第二定律學(xué)案.doc

新高二物理暑期資料3牛頓第二定律一、牛頓第二定律1內(nèi)容：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力方向相同2公式表示為Fma，式中的F與a都是矢量，且它們?cè)谌魏螘r(shí)刻方向都相同二、力學(xué)單位制4在力學(xué)中，選定長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間這三個(gè)物理量的單位作為基本單位在國(guó)際單位制中，它們的單位分別是米、千克、秒即學(xué)即用判斷下列說(shuō)法的正誤(1)由Fma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比( )(2)公式Fma中，各量的單位可以任意選取( )(3)公式Fma中，a實(shí)際上是作用于物體上每一個(gè)力所產(chǎn)生的加速度的矢量和( )(4)物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與它所受合外力的方向一致( )(5)國(guó)際單位制中的基本單位是m、kg、N.( )一、對(duì)牛頓第二定律的理解導(dǎo)學(xué)探究(1)從牛頓第二定律可知，無(wú)論多么小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度，可是，我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無(wú)矛盾？為什么？(2)從勻速上升的氣球上掉下一個(gè)物體(不計(jì)空氣阻力)，物體離開(kāi)氣球的瞬間，物體的加速度和速度情況如何？ 知識(shí)深化牛頓第二定律的四個(gè)性質(zhì)例1(多選)下列對(duì)牛頓第二定律的理解正確的是()A由Fma可知，m與a成反比B牛頓第二定律說(shuō)明當(dāng)物體有加速度時(shí)，物體才受到外力的作用C加速度的方向總跟合外力的方向一致D當(dāng)外力停止作用時(shí)，加速度隨之消失例2初始時(shí)靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)逐漸減小的水平力的作用，則這個(gè)物體運(yùn)動(dòng)情況為 ()A速度不斷增大，但增大得越來(lái)越慢B加速度不斷增大，速度不斷減小C加速度不斷減小，速度不斷增大D加速度不變，速度先減小后增大二、牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用1解題步驟(1)確定研究對(duì)象(2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，作出受力和運(yùn)動(dòng)的示意圖(3)求合力F或加速度a.(4)根據(jù)Fma列方程求解例4如圖1所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37角，小球和車(chē)廂相對(duì)靜止，小球的質(zhì)量為1 kg.(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求車(chē)廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車(chē)廂的運(yùn)動(dòng)情況；(2)求懸線對(duì)小球的拉力大小例5如圖2所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止于水平面上現(xiàn)用大小為40 N、與水平方向夾角為37的斜向上的力拉物體，使物體沿水平面做勻加速運(yùn)動(dòng)(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)若水平面光滑，物體的加速度是多大？2 s末的速度多大？(2)若物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，物體的加速度大小是多大？5 s內(nèi)的位移多大？1(對(duì)牛頓第二定律的理解)關(guān)于牛頓第二定律，以下說(shuō)法中正確的是()A由牛頓第二定律可知，加速度大的物體，所受的合外力一定大B牛頓第二定律說(shuō)明了，質(zhì)量大的物體，其加速度一定小C由Fma可知，物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量成正比D對(duì)同一物體而言，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向始終與物體所受的合外力方向一致作用下運(yùn)動(dòng)，取v0方向?yàn)檎龝r(shí)，合外力F隨時(shí)間t的變化情況如圖所示，則在0t1這段時(shí)間內(nèi)()A物體的加速度先減小后增大，速度也是先減小后增大B物體的加速度先增大后減小，速度也是先增大后減小C物體的加速度先減小后增大，速度一直在增大D物體的加速度先減小后增大，速度一直在減小3(力學(xué)單位制的理解和應(yīng)用)雨滴在空氣中下落，當(dāng)速度比較大的時(shí)候，它受到的空氣阻力與其速度的二次方成正比，與其橫截面積成正比，即fkSv2，則比例系數(shù)k的單位是()Akg/m4Bkg/m3Ckg/m2Dkg/m4(水平面上加速度的求解)如圖所示，質(zhì)量為1 kg的物體靜止在水平面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.5，物體受到大小為20 N、與水平方向成37角斜向下的推力F作用時(shí)，沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求物體加速度的大小(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)5(斜面上加速度的求解) (1)如圖所示，一個(gè)物體從光滑斜面的頂端由靜止開(kāi)始下滑，傾角30，斜面靜止不動(dòng)，重力加速度g10 m/s2.求物體下滑過(guò)程的加速度有多大？(2)若斜面不光滑，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，物體下滑過(guò)程的加速度又是多大？、課時(shí)作業(yè)一、選擇題(17為單選題，810為多選題) 1關(guān)于力學(xué)單位制，下列說(shuō)法正確的是()Akg、m/s、N是基本單位Bkg、m、s是導(dǎo)出單位C在國(guó)際單位制中，質(zhì)量的單位可以是kg，也可以是gD只有在國(guó)際單位制中，牛頓第二定律的表達(dá)式才是Fma2.如圖1為第八屆珠海航展上中國(guó)空軍“八一”飛行表演隊(duì)駕駛“殲10”戰(zhàn)機(jī)大仰角沿直線加速爬升的情景則戰(zhàn)機(jī)在爬升過(guò)程中所受合力方向()A豎直向上B與速度方向相同C與速度方向相反D與速度方向垂直3一物塊靜止在粗糙的水平桌面上從某時(shí)刻開(kāi)始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力以a表示物塊的加速度大小，F(xiàn)表示水平拉力的大小能正確描述F與a之間關(guān)系的圖像是()4.如圖2所示，質(zhì)量m10 kg的物體，在水平地面上向左運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，與此同時(shí)，物體受到一個(gè)水平向右的推力F20 N的作用，則物體的加速度為(取g10 m/s2)()A0 B4 m/s2，水平向右C2 m/s2，水平向右 D2 m/s2，水平向左5聲音在空氣中的傳播速度v與空氣的密度、壓強(qiáng)p有關(guān)下列速度的表達(dá)式(k為比例系數(shù)，無(wú)單位)中正確的是()Avk Bv Cv Dv6在靜止的車(chē)廂內(nèi)，用細(xì)繩a和b系住一個(gè)小球，繩a斜向上拉，繩b水平拉，如圖3所示，現(xiàn)讓車(chē)從靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，小球相對(duì)于車(chē)廂的位置不變，與小車(chē)靜止時(shí)相比，繩a、b的拉力Fa、Fb的變化情況是()AFa變大，F(xiàn)b不變BFa變大，F(xiàn)b變小CFa不變，F(xiàn)b變小DFa不變，F(xiàn)b變大7三個(gè)完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均相同現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖4所示方向分別作用在1和2上，用F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運(yùn)動(dòng)，用a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則()Aa1a2a3Ba1a2，a2a3Ca1a2，a2a2，a2a38在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，取計(jì)數(shù)時(shí)間間隔為0.1 s，測(cè)得相鄰相等時(shí)間間隔的位移差的平均值x1.2 cm，若還測(cè)出小車(chē)的質(zhì)量為500 g，則關(guān)于加速度、合外力大小及單位，既正確又符合一般運(yùn)算要求的是()Aa m/s2120 m/s2Ba m/s21.2 m/s2CFma5001.2 N600 NDFma0.51.2 N0.6 N9.物體在力F作用下運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)的方向與物體運(yùn)動(dòng)方向一致，其Ft圖像如圖5所示，則物體()A在t1時(shí)刻加速度最大B在0t1時(shí)間內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)C從t1時(shí)刻后便開(kāi)始返回運(yùn)動(dòng)D在0t2時(shí)間內(nèi)，速度一直在增大10.如圖6所示，當(dāng)小車(chē)向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物塊M相對(duì)車(chē)廂靜止于豎直車(chē)廂壁上，當(dāng)車(chē)的加速度增大時(shí)()AM受靜摩擦力增大BM對(duì)車(chē)廂壁的壓力不變CM仍相對(duì)于車(chē)廂靜止DM受靜摩擦力不變二、非選擇題11將質(zhì)量為0.5 kg的小球，以30 m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過(guò)2.5 s小球到達(dá)最高點(diǎn)(取g10 m/s2)求：(1)小球在上升過(guò)程中受到的空氣的平均阻力；(2)小球在最高點(diǎn)時(shí)的加速度大小；(3)若空氣阻力不變，小球下落時(shí)的加速度為多大？12.如圖7所示，自動(dòng)扶梯與水平面夾角為，上面站著質(zhì)量為m的人，當(dāng)自動(dòng)扶梯以加速度a加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求扶梯對(duì)人的彈力N和扶梯對(duì)人的摩擦力f的大小13如圖8所示，質(zhì)量m1 kg的球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成30角，球與桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，球受到豎直向上的拉力F20 N，則球的加速度為多大？(取g10 m/s2)14【2017新課標(biāo)卷】（12分）為提高冰球運(yùn)動(dòng)員的加速能力，教練員在冰面上與起跑線距離s0和s1（s1s0）處分別設(shè)置一個(gè)擋板和一面小旗，如圖所示。訓(xùn)練時(shí)，讓運(yùn)動(dòng)員和冰球都位于起跑線上，教練員將冰球以初速度v0擊出，使冰球在冰面上沿垂直于起跑線的方向滑向擋板；冰球被擊出的同時(shí)，運(yùn)動(dòng)員垂直于起跑線從靜止出發(fā)滑向小旗。訓(xùn)練要求當(dāng)冰球到達(dá)擋板時(shí)，運(yùn)動(dòng)員至少到達(dá)小旗處。假定運(yùn)動(dòng)員在滑行過(guò)程中做勻加速運(yùn)動(dòng)，冰球到達(dá)擋板時(shí)的速度為v1。重力加速度大小為g。求1）冰球與冰面之間的動(dòng)摩