4.3 牛顿第二定律-【帮课堂】2023-2024学年高一物理 同步学与练（ 人教版2019必修第一册）

4.3 牛顿第二定律 ( 学习 目标 ) 课程标准 学习目标 1．能准确表述牛顿第二定律，并理解牛顿第二定律的概念及含义。 2．知道国际单位制中力的单位是怎样定义的。 3．能运用牛顿第二定律解释生产、生活中的有关现象，解决有关问题。 4．初步体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。 1、通过分析探究实验的数据，能够得出牛顿第二定律的数学表达式，并准确表达牛顿第二定律的内容，培养学生分析数据、从数据获取规律的能力。 2、能根据1N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，体会单位的产生过程。 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之间关系的桥梁。 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，培养学生关注生活、关注实际的态度。 ( 0 2 预习导学 ) （1） 课前研读课本，梳理基础知识： 一、牛顿第二定律的表达式 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＝ ，其中力F指的是物体所受的 。 二、力的单位 1．力的国际单位：牛顿，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的加速度的力叫作1 N，即1 N＝ 。 3．公式F＝kma中k的取值 (1)k的数值取决于F、m、a的单位的选取。 (2)在质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝ 中的k＝ ，此时牛顿第二定律可表示为F＝ 。 注意：实际物体所受的力往往不止一个，式中F指的是物体所受的合力。 （二）即时练习： 【小试牛刀1】如图所示，在光滑的水平桌面上，有一个静止的物体，给物体施以水平作用力，在力作用到物体上的瞬间，则(　　) A．物体同时具有加速度和速度 B．物体立即获得加速度，速度仍为零 C．物体立即获得速度，加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 【小试牛刀2】如图所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量为m，2、4质量为M，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态．现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a1、a2、a3、a4.重力加速度大小为g，则有(　　) A．a1＝a2＝a3＝a4＝0 B．a1＝a2＝a3＝a4＝g C．a1＝a2＝g，a3＝0，a4＝g D．a1＝g，a2＝g，a3＝0，a4＝g 【小试牛刀3】一物块静止在粗糙的水平桌面上．从某时刻开始，物块受到一方向不变的水平拉力作用．假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力．以a表示物块的加速度大小，F表示水平拉力的大小．能正确描述F与a之间的关系的图象是(　　) ( 0 3 探究提升 ) 【问题探究1】对牛顿第二定律的理解 (1)公式F＝ma中，若F是合力，加速度a为物体的实际加速度；若F是某一个力，加速度a为该力产生的加速度。 (2)a＝是加速度的决定式，它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素。 (3)F、m、a三个物理量的单位都为国际单位制时，才有公式F＝kma中k＝1，即F＝ma。 牛顿第二定律的六个性质 性质 理解 因果性 力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 矢量性 F＝ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它受的合力方向决定，且总与合力的方向相同 瞬时性 加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时消失 同体性 F＝ma中F、m、a都是对同一物体而言的 独立性 作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量和 相对性 物体的加速度是相对于惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系 力与运动的关系 【典型例题1】如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的(　　) A．OA方向　　　　　　 B．OB方向 C．OC方向 D．OD方向 【典型例题2】下列关于速度、加速度、合外力之间的关系，正确的是(　 ) A．物体的速度越大，则加速度越大，所受的合外力也越大 B．物体的速度为0，则加速度为0，所受的合外力也为0 C．物体的速度为0，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0，所受的合外力可能很大 【对点训练1】（多选）中国高速铁路最高运行时速350km，被誉为中国“新四大发明”之一、几年前一位来