3. 牛顿第二定律主要内容及教案内容

牛顿第二定律

[学习目标定位]

1.理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义. 2.理解理解牛顿第二定律特性. 3.能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题．

复习牛顿第一定律；回顾探究加速度与力、质量的关系

[问题设计] 由上一节的探究我们已经知道当小车的质量不变时，小车的加速度与它所受的力成正比，即a∝F，当1小车所受的力不变时，小车的加速度与它的质量成反比，即a∝，那么小车的加速度a、小车的质量m以m及小车所受的力F的关系是怎样的？

[要点提炼] 一、牛顿第二定律

1．内容：物体的加速度跟所受的合力成 ，跟物体的质量成 ，加速度的方向跟合力方向 2．表达式：F合=ma，式中的F合与a都是矢量，且它们在任何时刻方向都相同．理解公式含义

F合=ma，式中各量都要用 单位，F指物体所受的 3．合外力、加速度、速度的关系

(1)力与加速度为因果关系．加速度与合外力方向总相同、大小与合外力成正比．

(2)力与速度无因果关系．合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力与速度方向始同向时，物体做加速运动，反向时物体做减速运动

二、对牛顿第二定律的理解

(1)因果性：力F合是产生加速度a的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度．

(2)瞬时性：a与F(3)矢量性：F合合同时产生，同时 ，同时 ，为瞬时对应关系．

=ma是矢量表达式，任一时刻a的方向均与 的方向一致，当合外力方向变化时a的方向同时变化，即a与F合的方向在任何时刻均 (4)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的 (5)同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对

．

Fx＝max三、牛顿第二定律应用

若用正交分解牛顿第二定律可表示为Fy＝may.

【例1】.下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是(

) A．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比

B．由m＝可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比

Fa

C．由a＝可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比

D．由m＝可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力求出

【例2】．关于物体的加速度和所受合外力的关系，有下列几种说法，其中正确的是(

) A．物体所受的合外力为零，加速度一定为零

B．合外力发生变化时，物体的加速度一定改变

C．物体所受合外力的方向一定和物体加速度的方向相同

D．物体所受合外力的方向可能和物体加速度的方向相反

【例3】．对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力F，当力刚开始作用的瞬间(

) A．物体立即获得速度 B．物体立即获得加速度

C．物体同时获得速度和加速度 D．由于物体没有来得及运动，所以速度和加速度都为零

【例4】.(牛顿第二定律的简单应用)如图所示，两个人同时用大小分别为F1＝120 N、F2＝80 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车，如果小车的质量m＝20 kg，则小车的加速度(

) A．方向向左，大小为10 m/s

B．方向向左，大小为2 m/s

C．方向向右，大小为10 m/s

D．方向向右，大小为2 m/s2 222FmFa【例5】.地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8 μ=1/17 ）

自主练习:仔细想一想,会有进步的。

1．初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为(

) A．速度不断增大，但增大得越来越慢 B．加速度不断增大，速度不断减小

C．加速度不断减小，速度不断增大 D．加速度不变，速度先减小后增大

2．由牛顿第二定律F＝ma可知，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是当用很小的力去推很重的桌子时，却推不动，这是因为(

) A．牛顿第二定律不适用于静止的物体 B．桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛观察不到

C．推力小于桌子所受到的静摩擦力，加速度为负值 D．桌子所受的合力为零，加速度为零

3.质量为m＝5 kg的物体放在光滑的水平面上，当用水平力F1＝6 N作用在物体上时，物体的加速度为多大？若再作用一个水平力F2＝8 N，且F1、F2在同一水平面内，F1垂直于F2.此时物体的加速度？