4.3.2牛顿第二定律 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第3节　牛顿第二定律 第2课时 学习目标： 1、能够从合力与加速度的瞬时性、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。 2、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。 自主预习： 1、结合上一课时所学内容思考下面问题： (1)我们讲力是改变物体运动状态的原因，你在学习了牛顿第二定律后，能否说一说对这种说法的重新认识？ (2)我们在探究加速度与力、质量关系的实验中为什么要平衡摩擦力，平衡摩擦力后，我们研究的力实际上可以看做是小车所受的什么力？ (3)在探究加速度与力、质量关系的实验中除小车所受绳拉力要产生加速度以外，它所受的其他力要不要也产生加速度呢？这些其他力产生的加速度矢量合等于多少呢？ 2．关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（　　） A．物体运动的速度变化越大，受到的合力也越大 B．加速度的方向可以与合力的方向相反 C．加速度与合力是同时产生、同时变化 D．物体的质量与它所受的合力成正比，与它的加速度成反比 3．水平面上一质量为2kg的物体在水平向右、大小为2N的恒定拉力作用下向左运动，物体与水平面间的摩擦因数为0.2。重力加速度取10m/s2，则该物体向左运动过程中的加速度为（　　） A．水平向左，lm/s2 B．水平向左，3m/s2 C．水平向右，lm/s2 D．水平向右，3m/s2 变式：上题情境中若突然撤去恒定拉力，物体的加速度有无变化？如有变化，变为多大？ 课堂探究： 情境探究、为了保护儿童乘车的安全，国家出台相关的法规，强制儿童乘车时必须使用汽车儿童安全座椅，以防止意外伤害。请思考下面问题： 1、汽车启动时，座椅和安全带对人产生作用力如何确定？汽车匀速运动过程中，座椅和安全带对人有作用力吗？ 2、汽车突然刹车，会产生很大的加速度，座椅和安全带对人的作用力大小呢？ 例题1、在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100km/h时取消动力，经过70s停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2 000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变. 例题2、如图，公共汽车沿水平面向左做匀加速直线运动，质量为m小球A用细线悬挂于车顶上，质量为M的一位中学生手握固定于车厢顶部的扶杆，始终相对于汽车静止地站在车厢底板上，学生鞋底与公共汽车间的动摩擦因数为μ。若某时刻观察到细线偏离竖直方向θ角，求： （1）汽车的加速度多大？ （2）汽车对人的摩擦力多大？ 试总结应用牛顿第二定律解题的一般步骤： 例题3、在动摩擦因数的水平面上有一个质量为的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成角的不可伸长的轻绳一端相连，如图所示，此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零。取，以下说法正确的是（    ）   A．若剪断轻绳，则剪断的瞬间轻弹簧的弹力大小为20N B．若剪断轻绳，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向左 C．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球的加速度大小为，方向向右 D．若剪断弹簧，则剪断的瞬间小球所受轻绳上的弹力大小不会改变 变式：如图所示，一小铁球用轻弹簧和轻绳悬挂处于静止状态，弹簧与竖直方向成θ角，，轻绳处于水平，重力加速度为g，则（　　） A．弹簧和轻绳的拉力之比为1：2 B．弹簧和轻绳的拉力之比为 C．若剪断轻绳，则剪断瞬间小球的加速度为 D．若剪断轻绳，则剪断瞬间小球的加速度为 小结：试总结求解瞬时性问题的一般步骤 巩固练习： A组： 1．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是(　　) A．加速度和力是瞬时对应关系，即加速度与力是同时产生、同时变化、同时消失的 B．物体只有受到力的作用时，才有加速度，才有速度 C．任何情况下，加速度的方向总与合外力方向相同，也总与速度的方向相同 D．当物体受到几个力的作用时，可把物体的加速度看成是各个力单独作用时产生的各个加速度的矢量和 2．如图所示，质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起以加速度a斜向上运动，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）   A．人受到的摩擦力水平向右 B．人对踏板的作用力竖直向下 C．踏板对人的支持力 D．踏板对人的支持力 3.如图所示，小车运动的过程中，质量均为m的悬挂的小球A和车的水平底板上的物块B都相对车厢静止，悬挂小球A的悬线与竖直方向的夹角为θ，则关于物块B受到的摩擦力和小车的运动情况，下列判断中正确的是(　　) A． 物块B不受摩擦力作用，小车只能向右运动 B． 物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车可能向右运动 C． 物块B受摩擦力作用，大小为mgtanθ，方向向左；小车一定向左运动 D．B受到的摩擦力情况无法判断，小车运动方向不能确定 4.一辆装满石块的货车在平直道路上以加速度 a 向前加速运动。货箱中石块B的质量为m，求石块B周围与它接触的物体对石块B作用力的合力。 5.如图甲、乙所示，小球1、2的质量相等，分别用轻弹簧、轻绳连接，并用细绳将小球1悬挂。则在剪断上方细绳瞬间，下列说法正确的是（　　） A．图甲中小球1的加速度a1=2g，方向竖直向下 B．图甲中小球2的加速度a2=g，方向竖直向上 C．图乙中小球1的加速度a1=g，方向竖直向下 D．图乙中小球2的加速度a2=0 6.(多选)光滑斜面上，当系统静止时，挡板C与斜面垂直，弹簧、轻杆均与斜面平行，A、B质量相等．在突然撤去挡板的瞬间(　　) A． 两图中两球加速度均为gsinθ B． 两图中A球的加速度均为零 C． 图甲中B球的加速度为2gsinθ D． 图乙中B球的加速度为gsinθ B组： 7．小车上固定一变成角的曲杆，杆的另一端固定一个质量为的小球，当车在水平面上向右运动时，杆对小球的力（　　） A．一定沿杆向上 B．不可能水平向右 C．一定竖直向上 D．可能不沿杆 8．如图所示，在粗糙水平地面上，两个完全相同的滑块A、B之间连着一轻质弹簧，在水平拉力F的作用下，A、B一起向右做匀速运动，某时刻撤去拉力F，已知两滑块的质量均为m，则在撤去拉力F的瞬间，下列说法正确的是（    ） A．滑块A的加速度为零 B．滑块A的加速度大小为，方向水平向左 C．滑块B的加速度为零 D．滑块B的加速度大小为，方向水平向右 8．如图甲所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ＝45°，L2水平拉直，物体处于平衡状态．如图乙所示，将L1换成弹簧后，物体仍处于平衡状态．现将L2剪断，则剪断L2的瞬间，甲、乙两种情况下物体的加速度大小之比为(　　) A．1∶ B．1∶2 C．2∶1 D.∶1 【学后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$