牛顿第二定律知识精讲 粤教版

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1、牛顿第二定律知识精讲一.本周教学内容：牛顿第二定律1.牛顿第二定律2.牛顿第二定律的应用二.知识归纳、总结：1、加速度、力和质量的关系介绍研究方法（控制变量法）：先研究在质量不变的前提下，讨论力和加速度的关系；再研究在力不变的前提下，讨论质量和加速度的关系。介绍实验装置及实验条件的保证：在砝码质量远远小于小车质量的条件下，小车所受的拉力才近似地认为等于砝码的重力。介绍数据处理方法（替代法）：根据公式可知，在相同时间内，物体产生加速度之比等于位移之比。　　（1）加速度和力的关系做演示实验并得出结论：小车质量相同时，小车产生的加速度与作用在小车上的力成正比，即，且方向与方

2、向相同。　　（2）加速度和质量的关系做演示实验并得出结论：在相同的力F的作用下，小车产生的加速度与小车的质量成正比，即。（3）砝码受到的重力不能等于滑块受到的拉力，如果相等，砝码所受的合力将为零，下落过程应该是匀速直线运动，这和事实不符。2、牛顿第二运动定律（加速度定律）　　（1）实验结论：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向跟引起这个加速度的力的方向相同。即，或。　　（2）力的单位的规定：若规定：使质量为1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫1N。则公式中的＝1。　3、牛顿第二定律：　　物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度方向

3、跟引起这个加速度的力的方向相同。数学表达式为：。或　4、对牛顿第二定律的理解：　　（1）公式中的是指物体所受的合外力。　　举例：物体在水平拉力作用下在水平面上加速运动，使物体产生加速度的合外力是物体所受4个力的合力，即拉力和摩擦力的合力。（在桌面上推粉笔盒）　　（2）矢量性：公式中的和均为矢量，且二者方向始终相同。由此在处理问题时，由合外力的方向可以确定加速度方向；反之，由加速度方向可以找到合外力的方向。　　（3）瞬时性：物体在某时刻的加速度由合外力决定，加速度将随着合外力的变化而变化。　　举例：静止物体启动时，速度为零，但合外力不为零，所以物体具有加速度。汽车在平直

4、马路上行驶，其加速度由牵引力和摩擦力的合力提供；当刹车时，牵引力突然消失，则汽车此时的加速度仅由摩擦力提供。可以看出前后两种情况合外力方向相反，对应车的加速度方向也相反。（4）同时性：F=ma中，F、a只有因果关系而没有先后之分，F发生变化，a同时变化，包括大小和方向　　（5）力和运动关系小结：　　物体所受的合外力决定物体产生的加速度：　　当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相同——→物体做匀加速直线运动　　当物体受到合外力的大小和方向保持不变、合外力的方向和初速度方向沿同一直线且方向相反——→物体做匀减速直线运动【典型例题】

5、例1.质量为m的物体放在A地的水平面上，用竖直向上的力F拉物体，物体的加速度a与拉力F的关系如图线①所示，质量为m′的另一物体在B地做类似实验，测得a－F关系如图线②所示，设两地的重力加速度分别为g和g′，则A.m′＞m，g′=gB.m′＜m，g′=gC.m′=m，g′＞gD.m′=m，g′＜g解析：该题培养学生利用牛顿第二定律借助数学图像分析问题的能力。在A地，由牛顿第二定律：F－mg=ma有a=－g=F－g同理：在B地a=F－g′这是一个a关于F的函数（或）表示斜率，－g（或－g′）表示截距由图线可知＜，g=g′，故m＞m′，g=g′选项B正确。例2.静止在光滑水

6、平面上的木块受到一个方向不变，大小从某一数值逐渐变小的外力作用时，木块将做（）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解析：木块受到外力作用必有加速度。已知外力方向不变，数值变小，根据牛顿第二定律可知，木块加速度的方向不变，大小在逐渐变小，也就是木块每秒增加的速度在减少。由于加速度方向与速度方向一致，木块的速度大小仍在不断增加，即木块做的是加速度逐渐减小、速度逐渐增大的变加速运动。答：D说明：物体的加速度只与它受到的外力有联系，当外力逐渐减小到零时，物体的速度恰增大到最大值vm。以后，物体就保持这个速度沿光滑水平面做匀速直线

7、运动，这个物体的v－t图大致如图所示。例3.两重叠在一起的滑块，置于固定的、倾角为θ的斜面上，如图所示，滑块A、B的质量分别为M、m，A与斜面间的动摩擦因数为μ1，B与A之间的动摩擦因数为μ2，已知两滑块都从静止开始以相同的加速度从斜面滑下，滑块B受到的摩擦力（）A.等于零B.方向沿斜面向上C.大小等于μ1mgcosθD.大小等于μ2mgcosθ解析：把A、B两滑块作为一个整体，设其下滑加速度为a。由牛顿第二定律（M+m）gsinθ－μ1（M+m）gcosθ=（M+m）a，得a=g（sinθ－μ1cosθ）。由于a＜gsinθ，可见B随A一起下滑过程