第5課時牛頓第二定律兩類動力學問題 學生版

2022-08-04 22:39:04 字數 2585 閱讀 4440

考綱解讀 1.理解牛頓第二定律的內容、表示式及性質.2.應用牛頓第二定律解決瞬時問題和兩類動力學問題.

1.[對牛頓第二定律內容和公式的理解]由牛頓第二定律表示式f=ma可知

a.質量m與合外力f成正比,與加速度a成反比

b.合外力f與質量m和加速度a都成正比

c.物體的加速度的方向總是跟它所受合外力的方向一致

d.物體的加速度a跟其所受的合外力f成正比,跟它的質量m成反比

2.[對力、加速度和速度關係的理解]關於速度、加速度、合外力之間的關係,正確的是(  )

a.物體的速度越大,則加速度越大,所受的合外力也越大

b.物體的速度為零,則加速度為零,所受的合外力也為零

c.物體的速度為零,但加速度可能很大,所受的合外力也可能很大

d.物體的速度很大,但加速度可能為零,所受的合外力也可能為零

3.[牛頓運動定律的應用]建築工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建築材料.質量為70.0 kg的建築工人站在地面上,通過定滑輪將20.0 kg的建築材料以0.

5 m/s2的加速度提公升,忽略繩子和定滑輪的質量及定滑輪的摩擦,則建築工人對地面的壓力大小為(g取10 m/s2) (  )

a.510 nb.490 n c.890 nd.910 n

4.[力學單位制的應用]在研究勻變速直線運動的實驗中,取計數時間間隔為0.1 s,測得相鄰相等時間間隔的位移差的平均值δx=1.2 cm,若還測出小車的質量為500 g,則關於加速度、合外力大小及單位,既正確又符合一般運算要求的是

a.a=m/s2=120 m/s2b.a=m/s2=1.2 m/s2

c.f=500×1.2 n=600 nd.f=0.5×1.2 n=0.60 n

考點梳理

牛頓第二定律

1.內容:物體加速度的大小跟它所受到的作用力成正比,跟它的質量成反比.加速度的方向與作用力的方向相同.

2.表示式:f=ma,f與a具有瞬時對應關係.

3.力學單位制

(1)單位制由基本單位和匯出單位共同組成.

(2)力學單位制中的基本單位有質量(kg)、長度(m)和時間(s).

(3)匯出單位有n、m/s、m/s2等.

5.[應用牛頓第二定律解決瞬時問題](2010·大綱全國ⅰ·15)如圖所示,輕彈簧上端與一質量為m的木塊1相連,下端與另一質量為m的木塊2相連,整個系統置於水平放置的光滑木板上,並處於靜止狀態.現將木板沿水平方向突然抽出,設抽出後的瞬間,木塊1、2的加速度大小分別為a1、a2.重力加速度大小為g.則有 (  )

a.a1=0,a2=gb.a1=g,a2=g c.a1=0,a2=g d.a1=g,a2=g

6.[牛頓第二定律的簡單應用]質量m=1 kg的物體在光滑平面上運動,初速度大小為2 m/s.在物體運動的直線上施以乙個水平恒力,經過t=1 s,速度大小變為4 m/s,則這個力的大小可能是 (  )

a.2 nb.4 nc.6 nd.8 n

方法提煉

1.瞬時問題的分析:題目中同時有輕繩和彈簧,剪斷輕繩時,彈簧的彈力不能瞬間發生變化.剪斷彈簧時,繩上的拉力在瞬間發生變化.

2.解決兩類動力學問題的基本方法

以加速度a為「橋梁」,由運動學公式和牛頓第二定律列方程求解,具體邏輯關係如下:

考點一用牛頓第二定律分析瞬時加速度

例1 如圖3所示,質量為m的小球用水平輕彈簧繫住,並用傾角為

30°的光滑木板ab托住,小球恰好處於靜止狀態.當木板ab突然向

下撤離的瞬間,小球的加速度大小為

a.0b. gc.gd. g

加速度瞬時性涉及的實體模型

1.分析物體在某一時刻的瞬時加速度,關鍵是明確該時刻物體的受力情況及

運動狀態,再由牛頓第二定律求出瞬時加速度,此類問題應注意以下幾種模型:

2.在求解瞬時加速度問題時應注意:

(1)物體的受力情況和運動情況是時刻對應的,當外界因素發生變化時,需要重新進行受

力分析和運動分析.

(2)加速度可以隨著力的突變而突變,而速度的變化需要乙個過程的積累,不會發生

突變.突破訓練1 如圖甲、乙所示,圖中細線均不可伸長,兩小球均處於平衡狀態且質量相同.如果突然把兩水平細線剪斷,剪斷瞬間小球a的加速度的大小為________,方向為________;小球b的加速度的大小為________,方向為________;剪斷瞬間甲中傾斜細線oa與乙中彈簧的拉力之比為角已知

突破訓練2 質量均為m的a、b兩個小球之間系乙個質量不計的彈簧,放在光滑的臺面上.a緊靠牆壁,如圖所示,今用恒力f將b球向左擠壓彈簧,達到平衡時,突然將力f撤去,此瞬間 (  )

a.a球的加速度為b.a球的加速度為零

c.b球的加速度為d.b球的加速度為

考點二動力學兩類基本問題

求解兩類問題的思路,可用下面的框圖來表示:

分析解決這兩類問題的關鍵:應抓住受力情況和運動情況之間聯絡的橋梁——加速度.

例2 如圖所示,物體a放在足夠長的木板b上,木板b靜止於水平面上.已知a的質量ma和b的質量mb均為2.0 kg,a、b之間的動摩擦因數μ1=0.2,b與水平面之間的動摩擦因數μ2=0.

1,最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小視為相等,重力加速度g取10 m/s2.若從t=0開始,木板b受f1=16 n的水平恒力作用,t=1 s時f1改為f2=4 n,方向不變,t=3 s時撤去f2.

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