第4章 3. 牛顿第二定律(讲义)-【红对勾讲与练】2022-2023学年新教材高中物理必修第一册(人教版)

A.若平板保持水平,选用更光滑的平板有利 于减小误差 B.平板右端适当垫高以平衡摩擦力有利于减 小误差 C.因为两小车质量相同时与桌面间的摩擦力 相同,所以摩擦力不影响实验结果 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 3 牛顿第二定律 [核心素养]1.通过分析探究实验数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式F=kma，并准确表述牛顿第二定律的 内容，培养分析数据、从数据获取规律的能力。 (科学思维)2.能根据1 N的定义，理解牛顿第二定律 的数学表达式是如何从F=kma变成F=ma的，体会单位产生的过程。 (科学思维) 3.能够从合力与 加速度的同时性、矢量性等方面理解牛顿第二定律，理解牛顿第二定律是连接运动与力的桥梁。 (科学 探究)4.会运用牛顿第二定律分析和处理实际生活中的简单问题，体会物理的实用价值，培养关注生 活、关注实际的态度。 (科学态度与责任) 一、探究加速度与力、质量关系实验结果分析 1.当小车的 不变时,小车的加速度a 与它所受的力F 成 ,即a∝F; 2.当小车所受的 不变时,小车的加速 度a与它的质量m 成反比,即a∝1m 。 思考：小车的加速度a、小车的质量 m 以及小车 所受的力F 的关系是怎样的? 提示: 二、牛顿第二定律 1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力 成 ,跟它的质量成 ,加速度 的方向跟作用力的方向 。 2.表达式:F= ,式中k 是比例系数,F 是物体所受的 ,当物理量的单位都 使用国际单位时F= 。 思考：在地面上,停着一辆卡车,你使出全部力气 也不能使卡车做加速运动,这与牛顿第二定律矛 盾吗? 为什么? 提示: 三、力的单位 1.力的国际单位是 ,简称 ,符 号为N。 2.“牛顿”的定义:使质量为1 kg的物体产生 1 m/s2 的加速度的力叫做1 N,即1 N= 。 在太空完全失重环境中无法用弹簧测力计 来测量出物体的重力与质量。2013年6月20 日上午10时,我国女航天员王亚平在 “天宫一 号”中进行了我国首次太空授课活动,其中演示 了太空“质量测量仪”测质量的实验。助教聂海 胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运动 机构的弹簧拉到指定位置;松手后,弹簧凸轮机 构产生恒定的作用力,使弹簧回到初始位置,同 时用光栅测速装置测量出支架复位时的速度和 所用时间;LED屏显示出聂海胜的质量:74 kg。 请你判断下列说法是否正确? 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 114 第四章　运动和力的关系　　　　　　　 1.天宫中的“质量测量仪”原理是牛顿第二定律。 ( ) 2.太空中处于完全失重状态。 ( ) 3.测量仪器不论在什么方向上,弹簧凸轮机构 产生恒定的作用力为人所受的合力。 ( ) 4.实验中设计了用传感器测物体运动到某位置 的加速度和该位置弹簧上的弹力大小。 ( ) 5.当力刚开始作用瞬间,人立即获得加速度。 ( ) 6.人由于做加速运动,所以才受合外力作用。 ( ) 7.人所受合外力变小,人的速度一定变小。 ( ) 8.牛顿第二定律适用于一切运动情况。 ( ) 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 合外力、加速度和速度的关系 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 如图所示,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。 交流讨论：当乘客看到弹簧的长度变长时,则 火车的速度变化情况是怎样的? 提示: 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 1.合外力与加速度的关系 2.力与运动的关系 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠􀤠 【典例1】 竖直悬挂的轻弹簧下 连接一个小球,用手托起小球,使弹 簧处于压缩状态,如图所示。则迅速 放手后 ( ) A.小球开始向下做匀加速运动 B.弹簧恢复原长时小球速度达到最大 C.弹簧恢复原长时小球加速度等于g D.小球运动过程中最大加速度等于g 变式训练1 如图所示,弹簧左端固定,右 端自由伸长到O 点并系住质量为m 的物体。现 将弹簧压缩到A 点后静止释放,物体可以一直运 动到B 点。如果物体受到的阻力恒定,则( ) A.物体从A 到O 先加速后减速 B.物体从A 到O 做加速运动,从O 到B 做 减速运动 C.物体运动到O 点时,所受合力为零 D.物体从A