牛顿第三定律导学案
课题:§4.3《牛顿第二定律》
班级: 姓名: 编制人: 审稿: 日期:
【学习目标】
1、掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式. 。
2、知道公式中F 指的是物体所受的合外力,知道加速度的方向与合外力的方向一致。
3、运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题。
【自主学习·互动展示·当堂检测】
知识点一:牛顿第二定律内容及数学表达式(15)分钟
在上节课的实验探究中,我们采取了 的思想探讨了力、加速度、质量三个量之间的关系。
如图1:当物体的 不变时,探究了物体的 与所受的 之间 关系。
如图2、如图3:当物体 不变时,探究了物体的 与 之间 关系
我们把这两种关系进行进一步的归纳和提升:(用字母表示)
结论:
问题:阅读课本第74、75页“牛顿第二定律、力的单位”的内容,回答下列问题:
1. 牛顿第二定律内容:物体的加速度大小跟
跟 成反比,加速度的方向跟 方向相同。
2、对1N 的规定:当物体的质量是1kg 、在某力的作用下产生的加速度是1m/s2 则这个力就是1N, 由此可见,当各个物理量的单位都是国际单位制时,K 的取值 是
问题1:从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它,这跟牛顿第二定律有无矛盾?为 什么?
问题2:
(Ⅰ)一个物体静止在光滑水平面上,只受向右大小不变的力F1的作用,那么,
物体加速度a 1方向如何?
(Ⅱ)一段时间后,撤去F1,施加F2,这时速度V 方向如何?加速度a 2的方
向怎样?
(Ⅲ)如果同时受到F1、F2的作用,小车所受合力为多少?加速度a 由什么力
来决定?沿什么方向?大小为多少?作用一段时间后,撤去撤去F1、 F2 物块的运动情况如何?物体还受力吗?加速度方向与运动方向一定相同 吗?加速度方向一定与谁的相同?
知识点二:对牛顿第二定律的理解:
辨析巩固:判断下列说法对错?(8分钟)
A 、物体合外力减小时,加速度一定减小( )
B 、物体合外力减小时,速度一定减小 ( )
C 、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同( )
D 、物体的加速度方向一定跟合外力的 方向相同 ( )
E 、做匀加速运动的物体合外力突然变为零时,速度一定突变为零( ) F 、受恒力作用的物体加速度大小一定不变( )
G 、物体的速度方向发生改变时力的方向也一定发生改变( )
教师点拨:
知识点三:牛顿第二定律的简单应用 (22分钟)
例题1:某质量为1 000kg的汽车在平直路面上试车,当达到72km /h 的速度时关闭发动机,经过20s 停下来,汽车受到的阻力是多大? 重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加速度应为多大?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
例题2:一个物体,质量为2kg ,受到互成120°角的两个力水平F 1、F 2的作用,此外没有其它的力。这两个力的大小都是10N ,这个物体产生的加速度是多大?
牛顿第二定律解题步骤:
生:物体在减速过程的初速度为72km /h =20 m/s ,末速度为零,根据a =(v-vo)/t得物体的加速度为a =一1 m/s 2,方向向后.物体受到的阻力f =ma =一l 000 N.当物体重新启动时牵引力为2 000N,所以此时的加速度为a 2=(F+f)/m=1 m/s 2 ,方向向车运动的方向.
师:根据以上的学习,同学们讨论总结一下牛顿第二定律应用时的一般步骤.
1.确定研究对象.
2.分析物体的受力情况和运动情况,画出研究对象的受力分析图.
3.求出合力.注意用国际单位制统一各个物理量的单位.
4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解.
知识点二、知识点三:牛顿第二定律的简单应用 (20分钟)
如图所示,位于水平面上质量为M 的小木块,在大小为F 、方向水平向右的力作用下向右做匀加速运动. 若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为多少?
解题步骤:
能力提高:
(1)如果把力变为在大小为F 、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动. 求木块的加速度是多少?
(2)如果把力变为在大小为F ,方向向左下方,与水平面成α角的推力,求木块的加速度是多少?
小结:
知识点二:对力与运动关系的理解
例1:在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,如图所示,当旅客看到弹簧的长度变长时对火车运动状态的判断可能的是( )
A. 火车向右方向运动,速度在增加中 B. 火车向右方向运动,速度在减小中 C. 火车向左方向运动,速度在增加中 D. 火车向左方向运动,速度在减小中 小结:
知识点三:牛顿第二定律的简单应用
例2:在倾角为30°的斜面上,一个物体从静止开始下滑,已知物体与斜面之间的动摩擦因数为0.20. 物体下滑的加速度为多大?
小结:应用牛顿第二定律解题的步骤
巩固练习题:
1. 关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )
A. 物体的速度增大,则加速度越大,所受的合外力也越大
B. 物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力也为零
C. 物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大
D. 物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合外力也可能为零
2. 如图所示,位于水平面上质量为M 的小木块,在大小为F 、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动. 若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为( )
A.F/M
B.Fcos α/M
C. (Fcos α-μMg )/M
D. [Fcos α-μ(Mg -Fsin α)]/ M
3. 某人沿水平方向推一质量为45 kg的小车,当推力为90 N时,车的加速度为
1.8 m/s2 ,突然撤 去推力时,小车的加速度为多少?
4. 如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1 kg.(g 取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况.
(2)求悬线对球的拉力.