第三节---牛顿第二定律0.doc

高一物理学案 制作时间：2009-12-20 制作人：赵慎华 审核：种金虎
第三节　　　牛顿第二定律（2课时）
学习目标：
1、理解牛顿第二定律的内容，知道其表达式的确切含义。
2、会用牛顿第二定律进行计算。
重点、难点：牛顿第二定律的应用。

知识链接：
　　　１：内容：物体的加速度跟物体所受的 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向跟合力的方向 。
　　　２：公式：(其中F，m，都使用国际制单位)；
说明：物体往往同时受几个力的共同作用，则F是物体受到的. ，那么表示的就是物体的实际加速度；若F为物体受的某一方向上的力，那么则表示物体在该方向上的分加速度。
　　　３：牛顿第二定律描述的是力的作用效果，具有以下特点：
⑴瞬时性：加速度与合力在每个时刻都有大小和方向上的对应关系，即：合外力不变时加速度＿＿＿，合外力变化时加速度＿＿＿，合外力为0时加速度也为0；
⑵矢量性：是矢量式，其矢量性在于：加速度的方向与合力的方向始终＿＿＿；
⑶因果性：合外力是产生加速度的＿＿＿，加速度是合外力作用的必然结果；
⑷同一性：式中的F、m、是对同一物体而言的，F、m、的单位必须分别是＿＿＿　＿＿＿　＿＿＿。
⑸独立性：作用于物体上的每个力各自产生的加速度也都遵循牛顿第二定律，与其他力＿＿＿，而物体实际的加速度是每个力产生的加速度的＿＿＿＿。
　　４：运用牛顿第二定律的解题技巧和步骤
在上章的运动学公式中有加速度，在牛顿第二定律中也有加速度，可见，加速度是连接运动和力的桥梁和纽带。下面介绍常见的两种解题方法：
⑴合成法（平行四边形法则）
若物体只受两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法则较为简单，注意合外力的方向就是加速度的方向，解题时，只要能准确运用平行四边形法则求出合外力的大小及方向，就可以知道加速度的大小和方向，反之亦然。
⑵正交分解法
当物体受到两个以上的力作用时，常用正交分解法解题，多数情况下把力正交分解到加速度的方向和垂直于加速度的方向上，即建立直角坐标系，以加速度方向为x轴，垂直于加速度方向为y轴，有：

特殊情况下也可以分解加速度。

【例１】在光滑水平面上的木块受到一个水平方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将作 [ ]
　　A．匀减速运动
　　B．匀加速运动
　　C．速度逐渐减小的变加速运动
　　　　　 D．速度逐渐增大的变加速运动
【例２】 在车箱的顶板上用细线挂着一个小球（图1），在下列情况下可对车厢的运动情况得出怎样的判断：
（1）细线竖直悬挂： 加速度大小为_______，做___ ___运动;
（2）细线向图中左方偏斜θ：加速度大小为_______，做___ ___运动
（3）细线向图中右方偏斜θ：加速度大小为_______，做___ ___运动。　
【例３】某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验．该火箭起飞时质量为2．02×103 kg，起飞推力2．75×106 N，火箭发射塔高100 m，则该火箭起飞时的加速度大小为_______ m/s2；在火箭推动力不变的情况下，若不考虑空气阻力及火箭质量的变化，火箭起飞后，经_______s飞离火箭发射塔．(g=9．8 m/s2)

图4—27

θ
m
【例4】一条轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ，如图4—27所示。若突然剪断细线，则在剪断细线的瞬间，小球的加速度的大小和方向如何？

【例5】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）

方法指导：
　　牛顿第二定律给出了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系：。即：力 加速度 速度变化（运动状态改变）。但物体究竟做什么运动，不仅与物体的加速度有关，还与物体的初速度有关。
　学习反思：

随堂检测：
基础级
１、 沿光滑斜面下滑的物体受到的力是 [ ]
　　A．重力和斜面支持力
　　B．重力、下滑力和斜面支持力
　　C．重力、正压力和斜面支持力
D．重力、正压力、下滑力和斜面支持力
2、关于牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形式，下列说法中正确的是（ ）
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
3. 在牛顿第二定律的表达式F=kma中，有关比例系数k的下列说法中正确的是（ ）
A. 在任何情况下，k都等于1
B.  k的数值由质量、加速度和力的大小决定
C.  k的数值由质量、加速度和力的单位决定
D. 在国际单位制中，k等于1
4、一个物体只受到一个逐渐减小的力的作用，力的方向跟速度的方向相同，则物体的加速度大小和速度大小将（ ）
A. 加速度逐渐减小，速度逐渐减小，速度减小变慢了
B. 加速度逐渐增大，速度逐渐减小，速度减小变快了
C. 加速度逐渐增大，速度逐渐增大，速度增大变快了
D. 加速度逐渐减小，速度逐渐增大，速度增大变慢了
5、一个质量m = 2kg的木块，放在光滑水平桌面上，受到三个大小均为F=10N、与桌面平行、互成120°角的拉力作用，则物体的加速度多大？若把其中一个力反向，物体的加速度又为多少？

6、有一个恒力能使质量为m1的物体获得3m/s2的加速度，如将其作用在质量为m2的物体上能产生1.5m/s2的加速度。若将m1和m2合为一体，该力能使它们产生多大的加速度？

发展级
　7、图中滑块与平板间摩擦系数为μ，当放着滑块的平板被慢慢地绕着左端抬起，α角由0°增大到90°的过程中，滑块受到的摩擦力将 [ ]
A． 不断增大　　　　　　　　
　　B．不断减少
　　C．先增大后减少
D．先增大到一定数值后保持不变

8、如图，质量为M的凹形槽沿斜面匀速下滑，现将质量为m的砝码轻轻放入槽中，下列说法中正确的是 [ ]
　　A．M和m一起加速下滑
　　B．M和m一起减速下滑
C．M和m仍一起匀速下滑
D.与M，m的大小有关

9、质量分别为mA和mB的两个小球，用一根轻弹簧联结后用细线悬挂在顶板下（图1），当细线被剪断的瞬间，关于两球下落加速度的说法中，正确的是 [ ]
　　A．aA =aB = 0 B．aA = aB = g
　 C．aA ＞ g，aB = 0 D．aA ＜ g，aB = 0

10、一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/3，g为重力加速度. 人对电梯底部的压力 为（ ）
A．mg/3 B．2mg C．mg D．4mg/3
图4—26

11、如图4—26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

12、以15ｍ/ｓ的速度行驶的汽车，在关闭发动机后，经10ｓ停了下来，汽车的质量是 ４×１03ｋｇ，求汽车所受的阻力？