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视频课题:高中物理人教版必修1第四章4.3牛顿第二定律-内蒙古省优课
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高中物理人教版必修1第四章4.3牛顿第二定律-内蒙古省优课
§4.3 牛顿第二定律
【学习目标】 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的 3.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 【学习重点】 1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式
2.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算
【学习难点】会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 【自主学习】(阅读教材p74页独立完成下列填空)
一、牛顿第二定律
1.上一节实验的结论:
(1)小车质量一定时,加速度与它所受的力成 比; (2)小车所受的力一定时,加速度与它的质量成 比。
2.总结出一般性的规律,即牛顿第二定律: , 物体的加速度与受到的作用力和质量的关系表达为 。 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 二、力的单位
1.如果k=1,这样牛顿第二定律的数学表达式为 。
2.力的国际单位是 ,根据 定义的。当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为a=1m/s2,由牛顿第二定律可得,F=ma= ,我们就把它定义为1牛顿。 【合作探究】
一、对牛顿第二定律的理解
1. 性: 是 的原因。
[讨论1]:我们用力提一个很重的箱子,却提不起它,这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?
2. 性: [讨论2]:光滑水平面上有一个质量为m的物体,第1s内物体受到一个水平向右的力F1;第1s末撤去F1,施加一个水平向左的力F2;第2s末撤去F2,不施加任何水平方向的力,分析物体第1s内、第2s内、第3s内加速度的大小和方向,你能从中得出什么结论?
3. 性: 4. 性: [讨论3]:在光滑水平面上质量为m的物体A受到一个水平向右的拉力F,则A的加速度大小方向如何?若在A上再放一个质量为M的物体B,仍用力F拉着A、B一起运动,则A、B整体的加速度大小方向如何?你能从中得出什么结论?
5. 性: 二、牛顿第二定律的应用
例题1:某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度是多大?假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
总结应用牛顿第二定律解决问题的一般步骤:
例题2:光滑水平桌面上有一个物体,质量是2 kg,受到互成120°角的两个水平方向的力F1和F2的作用,两个力的大小都是10N。这个物体的加速度是多大?
【自我检测】
1.下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形式的理解,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m=F/a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a=F/m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m=F/a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
2.当物体做自由落体运动时,不同质量的物体加速度是相同的,如何用牛顿第二定律解释呢?若斜向上抛出一个篮球,则篮球离开手的瞬间加速度的方向向哪里?(不计空气阻力)
3.已知甲物体受到2N的力作用时,产生的加速度为4m/s2,乙物体受到3N的力作用时,产生的加速度为6m/s2,则甲、乙物体的质量之比m甲 :m乙等于( )
A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.3:2
4.一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5N的恒定外力,若物体质量为5 kg,求物体的加速度。若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?
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)
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