江苏省南京市金陵中学河西分校高中物理 《4.3牛顿第二定律》学案 新人教版必修1


4.3 牛顿第二定律
【情景创设】 1.汽车在水平道路上沿直线加速行驶时,汽车发动机的牵引力与汽车受到的阻力间的大小 关系是怎样的呢? 2. 一架小型的客机在起飞跑道上正要起飞, 请你分析一下飞行员刚刚开始启动飞机的瞬间 飞机有加速度吗?此时飞机的速度是多大?你能根据牛顿第二定律以及前面学习的有关运 动规律的知识,归纳一下加速度和速度间的关系吗? 3.汽车比人跑得快,飞机比汽车跑得快,如果汽车、飞机、人同时开始启动,最初阶段是 不是一定是飞机的加速度最大,人的加速度最小? 【例题推荐】 例 1 在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不变时, 物体的( ) A. 加速度越来越大,速度越来越大 B. 加速度越来越小,速度越来越小 C. 加速度越来越大,速度越来越小 D. 加速度越来越小,速度越来越大 要注意正确理解力、 加速度和速度之间的关系。 一般情况下加速度与合力间 (填“有” 或“无)直接关系,速度的大小与合力的大小 (填“有”或“无)直接关系。速度是增 加还是减小要看 。 例 2 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?

注意物理量 F、m、a 的同一性,即这三个物理量都是对同一个研究对象而言的。 例 3 如图 4.3-1 所示,一轻质弹簧一端固定在墙上的 O 点,自由伸长到 B 点。今用一小物 体 m 把弹簧压缩到 A 点(m 与弹簧不连接) ,然后释放,小物体能经 B 点运动到 C 点而静 止。小物体 m 与水平面间的动摩擦因数 μ 恒定,则下列说法中正确的是( ) A. 物体从 A 到 B 速度越来越大 A B C B. 物体从 A 到 B 速度先增加后减小 O C. 物体从 A 到 B 加速度越来越小 D. 物体从 A 到 B 加速度先减小后增加 图 4.3-1 分析物体运动过程时,要将复杂过程划分为几个简单的过程,找到运动的转折点是关键。 整个运动过程中物体受到的力有 请分析各阶段,物体受到的各力的大小、方向关系及合力的大小、方向,从而得出加速度与 速度之间的变化情况:

1

【同步训练】 1.下列关于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

)

m?
B.由

F a 可知,物体的质量与所受合外力成正比,与其运动的加速度成反比 F m 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 F a 可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出

a?
C.由

m?
D.由

2.在牛顿第二定律的数学表达式 F=ma 中,有关比例系数 k 的说法中,正确的是( ) A.k 的 数值由 F、m、a 的数值决定 B.k 的数值由 F、m、a 的单位决定 C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下,k 都等于 1 3.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.物体静止,但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 4.一物体在几个力的作用下处于平衡状态,若使其中一个向东的力逐渐减小,直至为零, 则在此过程 中物体的加速度 ( ) A.方向一定向东,且逐渐增大 B.方向一定向西,且逐渐增大 C.方向一定向西,且逐渐减小 D.方向一定向东,且逐渐减小 5. 在平直公路上行驶的汽车底板上有一木箱, 关于木箱所受摩擦力的情况, 正确的是( ) A.当木箱随汽车随汽车一起匀加速前进时,木箱受到向后方的摩擦力 B.当木箱随汽车一起匀速前进时,木箱不受摩擦力 C.当木箱随汽车一起加速前进,汽车的加速度逐渐减小时,木箱所受摩擦力仍 向前,但大 小逐渐减小 D.当木箱随汽车一起减速前进时,木箱受到指向后的摩擦力 6.力 F1 单独作用于某物体时产生的加速度为 3m/s2,力 F2 单独作用于该物体时产生的加 速度为 4m/s2,则这 2 个力同时作用于此物体时产生加速度可能是: ( ) A.1m/s B.5m/s C.4m/s D.8m/s 7.在光滑水平面上某物体在恒力 F 作用下作匀加速直线运动,当速度达到 v0 后,将作用 力 F 逐渐减小至零,则物体的运动速度将: ( ) A.由 v0 逐渐减小到零 B.由 v0 逐渐增大到最大值 C.由 v0 先减小再增大到最大值 D.由 v0 增大到最大值再减小至零 8.从加速竖直向上的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球瞬间,则正确的是: ( ) A.物体立即向下做自由落体运动 B.物体具有竖直向上的加速度 C.物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度 D.物体具有竖直向上的速度和竖直向下的加速度 9.质量为 5kg 的物体放置在粗糙的水平桌面上,与桌面间的动摩擦因数为 0.2,试求:
2

(1 )如果给它一个初速度,则它沿桌面滑行的加速度大小与方向; (2)如果从静止开始,受到一个大小为 20N,方向水平的恒力作用下的加速度; (3)如果从静止开始,受到一个大小为 20N,与水平方向成 30° 角斜向上的恒力作用下运动的 加速度。

10. 汽车在两站间行驶的 v — t 图象如图所示, 车所受阻力恒定, 在 BC 段, 汽车 关闭了发动机。汽车质量为 4000Kg,请由图 4.3-2 求: (1)汽车在 BC 段的加速度大小; (2)在 AB 段的牵引力大小; (3)OA 段汽车的牵引力大小。 图 4.3-2

11.据《自然》杂志报道:最新研究显示,身体仅 6mm 长的昆虫沫蝉,最高跳跃高度可达 70cm, 这相当于标准身高男性跳过 210m 高的摩天大楼, 其跳跃能力大大超过了人们以前所 认为的自然界跳高冠军――跳蚤。当沫蝉起跳时,加速度可达到 4000m/s2。求它起跳时所 承受的地面对它的支持力是其体重的多少倍。

【问题反馈】 ____________ __________________________________________________________________
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