内容正文:
4.3 牛顿第二定律(一)
【学习目标】
1.准确理解牛顿第二定律,提高运用牛顿第二定律分析动力学问题的能力。
2.自主学习,合作探究,学会用牛顿第二定律分析处理问题的方法。
3.积极投入,全力以赴,体会牛顿第二定律在认识自然过程中的有效性和价值。
【自主学习】
一、牛顿第二定律
问题1.在上节课中,我们用哪种科学方法研究了小车的加速度与力和质量的关系?
根据我们由实验数据画出的
图象和
图象,你能得出什么结论?
问题2.大量实验和观察到的事实都能得出同样的结论,由此可以总结出一般性的规律,即牛顿第二定律。写出该定律的内容和数学表达式。
问题3.从牛顿第二定律可知,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箱子,却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾?应该怎样解释这个现象?
二、力的单位
问题4.在国际单位制中,力的单位是牛顿(
),人们是怎样规定这个单位的?
【考点突破】
考点一:考查力、加速度、速度的关系
典型例题:将一只皮球竖直向上抛出,皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比,下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系图象,可能正确的是( )
解析:加速度
,随着
的减小,
减小,但最后不等于0.加速度越小,速度减小得越慢,所以选C.
点评:物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,只要有合外力都有加速度。一般情况下,合外力与速度无必然联系,当合外力与速度同向时,物体加速,反之减速。
反馈训练一:静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是( )
A、物体立即获得加速度和速度
B、 物体立即获得加速度,但速度仍为零
C、 物体立即获速度,但加速度仍为零
D、物体的加速度和速度均为零
考点二:牛顿第二定律的简单应用
典型例题: “蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为多少?
解析:从图象可知,当人最后不动时,绳上的拉力为F0-mg=ma,
F0,因此最大加速度为F0,最大拉力为F0,即mg=
3mg-mg=ma,
解得:a=2g
点评:牛顿第二定律解题的一般步骤