第15期 牛顿第二定律,力学单位制,牛顿第三定律-【数理报】新教材2022-2023学年高一物理必修第一册同步学案（教科版2019）

书 ２版参考答案 素养专练１．牛顿第一定律 １．Ａ；　２．Ａ；　３．Ｃ；　４．Ｄ；　５．Ｃ；　６．Ａ；　７．Ｂ． 素养专练２．探究加速度与力、质量的关系 １．（１）平衡摩擦力　（２） ｘ２－ｘ１ Ｔ２ ２．（１）右端　均匀的　（２）正比 ３．（１）ＡＤ （２）平衡摩擦力　砝码盘和砝码的总质量远小于 小车的质量 （３）０．４７　０．２０ ４．（１）６．２２　（２）远小于 （３）没有平衡摩擦力或平衡摩擦力不足 ３版参考答案 Ａ组 １．Ｄ；　２．Ｃ；　３．Ｄ；　４．Ｂ；　５．Ｂ． ６．（１）不需要　需要 （２）Ｃ　（３）Ｃ （４）０．５３　０．４２ （５）大于 ７．（１）１∶２　（２）远小于 （３）相同　（４）ＡＢ ８．（１）交流　（２）Ｄ　（３）３．２　（４）０．７５ Ｂ组 １．ＢＤ；　２．ＢＣ． ３．（１）匀速 （２） ｄ ２ ２Ｌ·Δｔ２ 　 （３）Ｂ ４．（１）ＡＣ　（２）０．２８　０．４０ （３）平衡摩擦力过度　（４）１ｋ ５．（１）０．１　０．１６ （２）Ｆ２－Ｆ０　Ｂ （３）＞ 书 牛顿第二定律是牛顿运动定律的核心，是本章的重 点内容，在力学中占有很重要的地位，所以我们学习时 一定要深入理解牛顿第二定律的确切含义和重要意义． 一、理解因果关系 只要物体所受合力不为零（无论合力多么的小），物 体就获得加速度，即力是产生加速度的原因，力决定加 速度，力与速度、速度的变化没有直接关系．例如如果物 体只受重力Ｇ＝ｍｇ的作用，则由牛顿第二定律知物体 的加速度为ａ＝Ｆｍ ＝ Ｇ ｍ ＝ ｍｇ ｍ ＝ｇ，即重力是使物体产 生重力加速度ｇ的原因． 例１．在光滑水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：力是产生加速度的原因，力变小，加速度也随 之变小，但由于加速度方向与运动方向一致，所以木块 将做速度逐渐增大的变加速运动．故Ｄ正确． 二、理解矢量关系 Ｆ＝ｍａ是一个矢量式，加速度 ａ与合力 Ｆ都是矢 量，物体加速度的方向由它所受的合力的方向决定且总 与合力的方向相同，而物体的速度方向与合力方向之间 并无这种关系，所以知道了合力（或加速度）的方向，就 知道了加速度（或合力）的方向． 例２．质量为２ｋｇ的物体，受到４个力作用而处于静 止状态．当撤去其中 Ｆ１、Ｆ２两个力后，物体运动的加速 度为 １ｍ／ｓ２，方向向东，则 Ｆ１、Ｆ２ 的合力为 ＿＿＿＿＿＿＿＿＿，方向＿＿＿＿＿＿＿＿． 解析：物体受到４个力作用而处于静止状态，所以 合力为零，当撤去其中 Ｆ１、Ｆ２两个力后，其余两个力的 合力Ｆ＝ｍａ＝２×１Ｎ＝２Ｎ，方向向东，所以Ｆ１、Ｆ２的 合力为２Ｎ，方向向西． 三、理解瞬时对应关系 牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律，物体在 某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻 所受到的合力的大小和方向来决定的．当物体所受到的 合力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，Ｆ＝ ｍａ对运动过程的每一瞬间均成立，加速度与力是同一 时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失． 例３．如图１所示，质量为 ｍ的 小球被水平绳ＡＯ和与竖直方向成θ 角的轻弹簧系着处于静止状态，现 用火将绳ＡＯ烧断，在绳 ＡＯ烧断的 瞬间，下列说法正确的是 （　　） Ａ．弹簧的弹力Ｆ＝ ｍｇｃｏｓθ Ｂ．弹簧的弹力Ｆ＝ｍｇｓｉｎθ Ｃ．小球的加速度为零 Ｄ．小球的加速度ａ＝ｇｓｉｎθ 解析：烧断ＯＡ之前，小球受３个力，如图 ２所示，烧断细绳的瞬间，绳子的张力没有了， 但由于轻弹簧的形变恢复需要时间，故弹簧 的弹力不变．Ｆ＝ ｍｇｃｏｓθ ．此时小球的加速度为 ａ＝ ＦＴ ｍ ＝ ｍｇｔａｎθ ｍ ＝ｇｔａｎθ．故Ａ正确，ＢＣＤ错误． 四、理解独立对应关系 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与 其对应的加速度（力的独立作用原理），而物体表现出来 的实际加速度是物体所受各力产生的加速度合成（按矢 量运算法则）的结果． 例４．地面上放一木箱，质量为 ４０ｋｇ，用 Ｆ＝１００Ｎ的力沿与水平 方向成３７°角斜向下推木箱，如图３ 所示，恰好使木箱匀速前进．若用此 力沿与水平方向成３７°角向斜上方拉木箱，木箱的加速 度多大？（ｇ取１０ｍ／ｓ２，ｓｉｎ３７°＝０．６，ｃｏｓ３７°＝０．８） 解析：当木箱匀速前进时 水平方向Ｆｃｏｓ３７°＝ｆ＝μＦＮ 竖直方向ＦＮ ＝ｍｇ＋Ｆｓｉｎ３７° 若用此力与水平方向成３７°角向斜上方拉木箱时 竖直方向Ｆ′Ｎ＋Ｆｓｉｎ３７°＝ｍｇ 水平方向Ｆｃｏｓ３７°－μＦ′Ｎ＝ｍａ 联立以上各式并代入数据解得ａ＝０．５２ｍ／ｓ２． 书 一、力学单位制 １．基本物理量、基本单位和导出单位 反映物理学基本问题的