1、第2課時牛頓第二定律一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1.1.內容：物體加速度的大小與所受內容：物體加速度的大小與所受_的大小成正比，與物體的的大小成正比，與物體的_成反比，加速度方向與合外力方向相同。成反比，加速度方向與合外力方向相同。2.2.表達式：表達式：_。3.3.單位單位“牛頓牛頓”的定義：使質量為的定義：使質量為1 kg1 kg的物體產生的物體產生1 m/s1 m/s2 2的加速度的的加速度的力規定為力規定為1 N1 N，即，即1 N= _1 N= _。合外力合外力質量質量F=maF=ma1 kgm/s1 kgm/s2 2【判一判】【判一判】(1)(1)由牛頓第二定律可知，物體的質量

2、與物體所受由牛頓第二定律可知，物體的質量與物體所受合外力成正比，與物體的加速度成反比。合外力成正比，與物體的加速度成反比。( () )(2)(2)物體加速度的大小由物體的質量和物體所受合物體加速度的大小由物體的質量和物體所受合外力大小決定，與物體的速度大小無關。外力大小決定，與物體的速度大小無關。( () )(3)(3)物體加速度的方向只由它所受合力的方向決定，與速度方向無關。物體加速度的方向只由它所受合力的方向決定，與速度方向無關。( () ) 提示：提示：(1)(1)。物體的質量是物體的屬性，只與物體本身有關，與物。物體的質量是物體的屬性，只與物體本身有關，與物體的受力和加速度無關。體的受

3、力和加速度無關。(2)(2)。由牛頓第二定律可知，加速度的大小由合外力和質量決定，。由牛頓第二定律可知，加速度的大小由合外力和質量決定，與速度無關。與速度無關。(3)(3)。由牛頓第二定律知道，加速度方向與合外力方向一定相同，。由牛頓第二定律知道，加速度方向與合外力方向一定相同，加速度方向和速度方向可能相同，也可能相反。加速度方向和速度方向可能相同，也可能相反。二、力學單位制二、力學單位制1.1.國際單位：國際單位：(1)(1)基本單位：在力學中有基本單位：在力學中有_(_(長度單位長度單位) )、_(_(質量單質量單位位) )、_(_(時間單位時間單位) )。(2)(2)導出單位：在力學中利

4、用導出單位：在力學中利用_(A._(A.物理公式物理公式B.B.物理圖像物理圖像) )從三個從三個基本單位導出的其他單位。基本單位導出的其他單位。米米(m)(m)千克千克(kg)(kg)秒秒(s)(s)A A2.2.意義與作用：用公式計算的時候，所列的等式中就意義與作用：用公式計算的時候，所列的等式中就_(A._(A.必須必須B.B.不必不必) )一一寫出每個物理量的單位，只要在計算結果的一一寫出每個物理量的單位，只要在計算結果的_(A._(A.方程方程B.B.數據數據) )后面寫出待求量的單位即可。后面寫出待求量的單位即可。B BB B【想一想】【想一想】在力學問題的分析計算中，只能采用國際

5、單位，不能采用在力學問題的分析計算中，只能采用國際單位，不能采用其他單位嗎其他單位嗎? ?提示：提示：國際單位制只是諸多單位制中的一種，實際生活中還有其他單國際單位制只是諸多單位制中的一種，實際生活中還有其他單位制，在力學問題的分析計算中也可根據情況采用其他單位制，如計位制，在力學問題的分析計算中也可根據情況采用其他單位制，如計算汽車的速度時常用千米算汽車的速度時常用千米/ /小時。小時。一、對牛頓第二定律的理解一、對牛頓第二定律的理解思考探究：思考探究：如圖所示，一物體放在光滑的水平面上，在一水平向左的力如圖所示，一物體放在光滑的水平面上，在一水平向左的力F F作用下作用下彈簧被壓縮，物體處

6、于靜止狀態。彈簧被壓縮，物體處于靜止狀態。(1)(1)突然撤掉力突然撤掉力F F的瞬間，物體的速度為多少的瞬間，物體的速度為多少? ?有加速度嗎有加速度嗎? ?(2)(2)加速度的方向如何加速度的方向如何? ?大小為多少大小為多少? ?提示：提示：(1)(1)突然撤去力突然撤去力F F瞬間，物體的運動狀態沒變，速度為零，但力瞬間，物體的運動狀態沒變，速度為零，但力發生了變化。合外力不為零，產生加速度，力是產生加速度的原因。發生了變化。合外力不為零，產生加速度，力是產生加速度的原因。(2)(2)加速度的方向水平向右，與彈力的方向相同。根據牛頓第二定律加速度的方向水平向右，與彈力的方向相同。根據牛

7、頓第二定律可知，加速度大小為可知，加速度大小為a= a= 。Fm【歸納總結】【歸納總結】1.1.力與加速度的關系：由牛頓第二定律力與加速度的關系：由牛頓第二定律F F合合=ma=ma可知：只要作用在物體可知：只要作用在物體上的合外力不為零，物體就產生加速度，速度就要變化，但物體產生上的合外力不為零，物體就產生加速度，速度就要變化，但物體產生的加速度與原來物體的運動狀態無關。的加速度與原來物體的運動狀態無關。2.2.牛頓第二定律的性質：牛頓第二定律的性質：(1)(1)因果性：力是產生加速度的原因。物體的加速度是力因果性：力是產生加速度的原因。物體的加速度是力( (外因外因) )和質和質量量( (

8、內因內因) )共同影響產生的結果。共同影響產生的結果。(2)(2)矢量性：物體加速度的方向總是與合外力的方向相同。矢量性：物體加速度的方向總是與合外力的方向相同。(3)(3)瞬時性：加速度與力是瞬時對應關系，即同時產生，同時變化，瞬時性：加速度與力是瞬時對應關系，即同時產生，同時變化，同時消失。同時消失。(4)(4)同體性：加速度、合外力和質量對應于同一個物體。同體性：加速度、合外力和質量對應于同一個物體。(5)(5)獨立性：獨立性：作用于物體上的每一個力各自產生的加速度都遵從牛作用于物體上的每一個力各自產生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實際加速度則是每個力單獨產生的加速度的矢頓第二定律

9、，而物體的實際加速度則是每個力單獨產生的加速度的矢量和。量和。分力和加速度在各個方向上的分量關系也遵從牛頓第二定律，即分力和加速度在各個方向上的分量關系也遵從牛頓第二定律，即F Fx x=ma=max x，F Fy y=ma=may y。(6)(6)相對性：加速度相對性：加速度a a是相對于地面是相對于地面( (或相對于地面靜止和勻速運動的或相對于地面靜止和勻速運動的物體物體) )而言的。而言的。 【典例示范】【典例示范】(2013(2013海南高考海南高考) )一質點受多個力的作用，處于靜止狀一質點受多個力的作用，處于靜止狀態。現使其中一個力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復到原態。現使

10、其中一個力的大小逐漸減小到零，再沿原方向逐漸恢復到原來的大小。在此過程中，其他力保持不變，則質點的加速度大小來的大小。在此過程中，其他力保持不變，則質點的加速度大小a a和和速度大小速度大小v v的變化情況是的變化情況是( () )A.aA.a和和v v都始終增大都始終增大B.aB.a和和v v都先增大后減小都先增大后減小C.aC.a先增大后減小，先增大后減小，v v始終增大始終增大D.aD.a和和v v都先減小后增大都先減小后增大【解題探究】【解題探究】(1)(1)質點受多個力的作用，其平衡條件是什么質點受多個力的作用，其平衡條件是什么? ?提示：提示：質點所受多個力的合力為零。質點所受多個

11、力的合力為零。(2)(2)如何判斷如何判斷a a與與v v的變化規律的變化規律? ?提示：提示：合外力的大小和方向決定了合外力的大小和方向決定了a a的大小和方向，的大小和方向，a a與與v v的方向關系的方向關系決定了決定了v v是增大還是減小，當是增大還是減小，當a a與與v v同向時，即使同向時，即使a a減小，減小，v v也增大。也增大。【正確解答】【正確解答】選選C C。質點受多個力的作用，處于靜止狀態，則多個力。質點受多個力的作用，處于靜止狀態，則多個力的合力為零，其中任意一個力與剩余所有力的合力大小相等、方向相的合力為零，其中任意一個力與剩余所有力的合力大小相等、方向相反，使其中

12、一個力的大小逐漸減小到零再恢復到原來的大小，則所有反，使其中一個力的大小逐漸減小到零再恢復到原來的大小，則所有力的合力先變大后變小，但合力的方向不變，根據牛頓第二定律，力的合力先變大后變小，但合力的方向不變，根據牛頓第二定律，a a先增大后減小，先增大后減小，v v始終增大，故選始終增大，故選C C。【規律方法】【規律方法】力、加速度、速度三者的關系力、加速度、速度三者的關系(1)(1)加速度與力的關系是加速度與力成正比。加速度與力的關系是加速度與力成正比。(2)(2)加速度與速度的關系是加速度與速度同向時物體速度增加，反向加速度與速度的關系是加速度與速度同向時物體速度增加，反向時速度減小。當

13、加速度增大時物體的速度變化快，減小時速度變化慢。時速度減小。當加速度增大時物體的速度變化快，減小時速度變化慢。(3)(3)合外力與速度沒有直接關系。合外力與速度沒有直接關系。【過關訓練】【過關訓練】1.1.關于物體的運動狀態和所受合外力的關系，下列說法中正確的關于物體的運動狀態和所受合外力的關系，下列說法中正確的是是( () )A.A.物體所受的合外力為零時，物體一定處于靜止狀態物體所受的合外力為零時，物體一定處于靜止狀態B.B.合外力發生改變時，物體的運動狀態不一定會改變合外力發生改變時，物體的運動狀態不一定會改變C.C.物體所受的合外力不為零時，物體就一定有加速度物體所受的合外力不為零時，

14、物體就一定有加速度D.D.物體的運動方向一定與所受的合外力的方向相同物體的運動方向一定與所受的合外力的方向相同【解析】【解析】選選C C。由牛頓第二定律可知，物體所受合外力為零，則物體。由牛頓第二定律可知，物體所受合外力為零，則物體的加速度為零，所以物體速度不變，處于靜止或勻速直線運動狀態，的加速度為零，所以物體速度不變，處于靜止或勻速直線運動狀態，A A不正確；合外力變化，加速度也會變化，物體有加速度，運動狀態不正確；合外力變化，加速度也會變化，物體有加速度，運動狀態一定改變，一定改變，B B不正確，不正確，C C正確；物體的運動方向和合外力方向無關，二正確；物體的運動方向和合外力方向無關，

15、二者方向不一定相同，者方向不一定相同，D D不正確。不正確。2.(20152.(2015石家莊高一檢測石家莊高一檢測) )如圖，輕彈簧上端與一質量為如圖，輕彈簧上端與一質量為m m的木塊的木塊1 1相相連，下端與另一質量為連，下端與另一質量為M M的木塊的木塊2 2相連，整個系統置于水平放置的光滑相連，整個系統置于水平放置的光滑木板上，并處于靜止狀態。現將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后木板上，并處于靜止狀態。現將木板沿水平方向突然抽出，設抽出后的瞬間，木塊的瞬間，木塊1 1、2 2的加速度大小分別為的加速度大小分別為a a1 1、a a2 2，重力加速度大小為，重力加速度大小為g g。則有則

16、有( () )A.aA.a1 1=g=g，a a2 2=g=gB.aB.a1 1=0=0，a a2 2=g=gC.aC.a1 1=0=0，a a2 2= g D.a= g D.a1 1=g=g，a a2 2= g= gmMMmMM【解析】【解析】選選C C。在抽出木板的瞬間，彈簧對木塊。在抽出木板的瞬間，彈簧對木塊1 1的支持力和對木塊的支持力和對木塊2 2的壓力并未改變。木塊的壓力并未改變。木塊1 1受重力和支持力，受重力和支持力，mg=Fmg=F，a a1 1=0=0。木塊。木塊2 2受重力受重力和彈簧壓力，根據牛頓第二定律和彈簧壓力，根據牛頓第二定律2FMgMmagMM。【補償訓練】【補

17、償訓練】1.1.力力F F1 1作用在物體上產生的加速度作用在物體上產生的加速度a a1 1=3m/s=3m/s2 2，力，力F F2 2作用作用在該物體上產生的加速度在該物體上產生的加速度a a2 2=4m/s=4m/s2 2，則，則F F1 1和和F F2 2同時作用在該物體上，同時作用在該物體上，產生的加速度的大小不可能為產生的加速度的大小不可能為( () )A.7 m/sA.7 m/s2 2B.5 m/sB.5 m/s2 2C.1 m/sC.1 m/s2 2D.8 m/sD.8 m/s2 2【解析】【解析】選選D D。由牛頓第二定律。由牛頓第二定律F=maF=ma及及|F|F1 1-F

18、-F2 2|F|F合合FF1 1+F+F2 2可知，可知，當當F F1 1和和F F2 2同時作用在該物體上時，產生的加速度的大小范圍為同時作用在該物體上時，產生的加速度的大小范圍為|a|a1 1-a-a2 2|a|a合合aa1 1+a+a2 2，即，即1m/s1m/s2 2aa合合7m/s7m/s2 2，不可能為，不可能為8m/s8m/s2 2，故選故選D D。2.(20152.(2015惠州高一檢測惠州高一檢測) )關于牛頓第二定律，下列說法正確的關于牛頓第二定律，下列說法正確的是是( () )A.A.物體的質量跟外力成正比，跟加速度成反比物體的質量跟外力成正比，跟加速度成反比B.B.加速

19、度的方向不一定與合外力的方向一致加速度的方向不一定與合外力的方向一致C.C.物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比物體的加速度跟物體所受的合外力成正比，跟物體的質量成反比D.D.由于加速度跟合外力成正比，整塊磚的重力加速度一定是半塊磚重由于加速度跟合外力成正比，整塊磚的重力加速度一定是半塊磚重力加速度的力加速度的2 2倍倍【解析】【解析】選選C C。物體的質量是物體所含物質的多少，與外力無關，故。物體的質量是物體所含物質的多少，與外力無關，故A A項錯誤；整塊磚的重力是半塊磚的重力的二倍，但是質量也是后者的項錯誤；整塊磚的重力是半塊磚的重力的二倍，但是質量也是后者的二倍，所以

20、二倍，所以D D項錯誤；由牛頓第二定律可知，項錯誤；由牛頓第二定律可知，C C項正確，項正確，B B錯誤。錯誤。二、力學單位制及其應用二、力學單位制及其應用思考探究：思考探究：2020世紀末美國曾發射一個火星探測器，在設定世紀末美國曾發射一個火星探測器，在設定環繞軌道半徑時，沒有進行單位換算，導致探環繞軌道半徑時，沒有進行單位換算，導致探測器離火星過近，溫度過高而起火，隨后脫離測器離火星過近，溫度過高而起火，隨后脫離軌道墜入火星的大氣層，致使美國損失價值軌道墜入火星的大氣層，致使美國損失價值1.251.25億美元的火星探測器。在已經統一的國際單位制中，請思考：億美元的火星探測器。在已經統一的國

21、際單位制中，請思考：(1)kg(1)kg、m m和和s s是基本物理量還是基本單位，它們有什么不同是基本物理量還是基本單位，它們有什么不同? ?(2)(2)什么是導出單位什么是導出單位? ?舉出幾個力學中導出單位的例子。舉出幾個力學中導出單位的例子。提示：提示：(1)kg(1)kg、m m和和s s是基本單位。基本單位對應的物理量叫基本物理是基本單位。基本單位對應的物理量叫基本物理量。基本單位是用來表述基本物理量的，基本物理量則是被表述的物量。基本單位是用來表述基本物理量的，基本物理量則是被表述的物理對象，二者截然不同。理對象，二者截然不同。(2)(2)由基本量根據物理關系式可推導出其他物理量

22、的單位，這些單位由基本量根據物理關系式可推導出其他物理量的單位，這些單位為導出單位。例如在力學中力、速度、加速度等一些物理量的單位都為導出單位。例如在力學中力、速度、加速度等一些物理量的單位都是導出單位。是導出單位。【歸納總結】【歸納總結】1.1.三個概念：三個概念：(1)(1)基本單位：基本物理量的單位。基本單位：基本物理量的單位。(2)(2)導出單位：在基本單位的基礎上，利用物理公式推導出的單位。導出單位：在基本單位的基礎上，利用物理公式推導出的單位。(3)(3)單位制：基本單位和導出單位組成單位制，單位制實際就是單位單位制：基本單位和導出單位組成單位制，單位制實際就是單位的規定。的規定。

23、2.2.國際單位制：國際單位制：(1)(1)國際單位制中的基本單位。國際單位制中的基本單位。(2)(2)力學單位制。力學單位制。選質量、長度、時間的單位作為力學中的基本單位，選定的原則是選質量、長度、時間的單位作為力學中的基本單位，選定的原則是這些物理量在力學中最基本；用這些物理量作基本單位可以使基本單這些物理量在力學中最基本；用這些物理量作基本單位可以使基本單位的數目最少。位的數目最少。力學單位制的分類。力學單位制的分類。a.a.國際單位制國際單位制(SI)(SI)：基本單位分別為：基本單位分別為m m、kgkg、s(s(長度單位、質量單位、長度單位、質量單位、時間單位時間單位) )，導出單

24、位有，導出單位有m/sm/s、m/sm/s2 2、N N等。等。b.cmgsb.cmgs制：基本單位分別為制：基本單位分別為cmcm、g g、s s。(3)(3)國際單位制的優點：國際單位制體現單位的一貫性，即在國際單國際單位制的優點：國際單位制體現單位的一貫性，即在國際單位制中，對于所有的導出單位，當按一定的定義方程式從基本單位或位制中，對于所有的導出單位，當按一定的定義方程式從基本單位或輔助單位導出時，它們的系數都是輔助單位導出時，它們的系數都是1 1，而且所有的國際單位在運算過，而且所有的國際單位在運算過程中的系數也都是程中的系數也都是1 1，從而使運算簡化。，從而使運算簡化。【典例示范

25、】【典例示范】現有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空。現有下列物理量或單位，按下面的要求選擇填空。( (填填序號字母序號字母) )A.A.密度密度B.B.米米/ /秒秒C.C.牛頓牛頓 D.D.加速度加速度E.E.質量質量F.F.秒秒G.G.厘米厘米 H.H.長度長度 I.I.時間時間 J.J.千克千克(1)(1)屬于屬于物理量的是物理量的是。(2)(2)在國際單位制中，作為基本單位的物理量有在國際單位制中，作為基本單位的物理量有。(3)(3)在物理量的單位中不屬于國際單位的是在物理量的單位中不屬于國際單位的是。【解題探究】【解題探究】(1)(1)物理量是物理學中為了描述物理量是物理學中為

26、了描述物體的某些方面的物體的某些方面的_而引入的一些而引入的一些_。物理單位是量度物理量的大小的最基本的標準。物理單位是量度物理量的大小的最基本的標準。(2)(2)國際單位制和國際單位制和cmgscmgs單位制下的基本單位是不同的，對于相同單位制下的基本單位是不同的，對于相同的物理量卻有著的物理量卻有著_的單位描述。的單位描述。特性特性物理概念物理概念不同不同【正確解答】【正確解答】(1)(1)題中所有各項中，屬于物理量的是密度、加速度、質題中所有各項中，屬于物理量的是密度、加速度、質量、長度、時間，故此空填量、長度、時間，故此空填“A A、D D、E E、H H、I”I”。(2)(2)在國際

27、單位制中，作為基本單位的物理量有質量、長度、時間，故在國際單位制中，作為基本單位的物理量有質量、長度、時間，故此空填此空填“E E、H H、I”I”。(3)(3)題中所給的單位中，不屬于國際單位的是厘米，故此空填題中所給的單位中，不屬于國際單位的是厘米，故此空填“G”G”。答案：答案：(1)A(1)A、D D、E E、H H、I I(2)E(2)E、H H、I I(3)G(3)G【過關訓練】【過關訓練】1.1.由長度的單位由長度的單位m m、質量的單位、質量的單位kgkg和時間的單位和時間的單位s s這三個基本物理量的這三個基本物理量的基本單位，就足以導出力學中其他所有的物理量的單位，但必須依

28、據基本單位，就足以導出力學中其他所有的物理量的單位，但必須依據相關公式。現有一個物理量及其表達式為相關公式。現有一個物理量及其表達式為A=A= ，其中，其中M M是質量，是質量，r r是長度，又已知是長度，又已知G G的單位是的單位是NmNm2 2kgkg-2-2，據此推知物理量，據此推知物理量A A是是( () )A.A.力力B.B.壓強壓強C.C.速度速度D.D.加速度加速度GMr【解析】【解析】選選C C。A= A= 的相應的單位運算是的相應的單位運算是 物理量物理量A A的單位是的單位是m/sm/s，這，這是速度的單位，所以物理量是速度的單位，所以物理量A A是速度。是速度。GMr12

29、1N m kgkg m sm kgm /s，22N m kgkgm2.(2.(多選多選) )在下面列舉的物理量的單位中，哪些是國際單位制的基本單在下面列舉的物理量的單位中，哪些是國際單位制的基本單位位( () )A.A.千克千克(kg)(kg)B.B.米米(m)(m)C.C.開爾文開爾文(K)(K)D.D.牛頓牛頓(N)(N)【解析】【解析】選選A A、B B、C C。由國際單位制。由國際單位制(SI(SI制制) )中基本單位知：中基本單位知：A A、B B、C C是是國際單位制的基本單位；力學有三個基本單位：米、千克、秒。而牛國際單位制的基本單位；力學有三個基本單位：米、千克、秒。而牛頓屬于

30、導出單位，同時是力的國際單位，不能把國際單位誤認為是基頓屬于導出單位，同時是力的國際單位，不能把國際單位誤認為是基本單位，所以本單位，所以D D不是基本單位。不是基本單位。【補償訓練】【補償訓練】下列敘述中正確的是下列敘述中正確的是( () )A.A.在力學的國際單位制中，力的單位、質量的單位、位移的單位被選在力學的國際單位制中，力的單位、質量的單位、位移的單位被選定為基本單位定為基本單位B.B.千克不屬于力的單位千克不屬于力的單位C.C.在厘米在厘米克克秒制中，重力加速度秒制中，重力加速度g g的值等于的值等于98cm/s98cm/s2 2D.D.在力學計算中，所有涉及的物理量的單位都應取國

31、際單位在力學計算中，所有涉及的物理量的單位都應取國際單位【解析】【解析】選選D D。力學單位制中，質量、長度、時間的單位被選為基本。力學單位制中，質量、長度、時間的單位被選為基本單位，故單位，故A A錯。千克屬于力的單位，故錯。千克屬于力的單位，故B B錯。在厘米錯。在厘米克克秒制中，秒制中，g g值不變，值不變，g=9.8m/sg=9.8m/s2 2=980 cm/s=980 cm/s2 2，故，故C C錯。在力學計算中，沒有特殊說錯。在力學計算中，沒有特殊說明，所有物理量的單位都應取國際單位，故明，所有物理量的單位都應取國際單位，故D D正確。正確。【規律方法】【規律方法】單位制的應用技巧

32、單位制的應用技巧(1)(1)幫助記憶：單位制可以幫助我們記憶物理公式。幫助記憶：單位制可以幫助我們記憶物理公式。(2)(2)檢驗結果：利用單位制可對計算結果的正、誤進行檢驗。如用力檢驗結果：利用單位制可對計算結果的正、誤進行檢驗。如用力學國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結果的單位和該物理量學國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結果的單位和該物理量在力學國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程才可能是正確的。在力學國際單位制中的單位完全一致時，該運算過程才可能是正確的。若所求物理量的單位不對，則結果一定錯。若所求物理量的單位不對，則結果一定錯。(3)(3)簡化計算：用同一單位制進行計算時

33、，可以不必一一寫出各個已簡化計算：用同一單位制進行計算時，可以不必一一寫出各個已知量的單位，只在計算結果的數字后面寫出所求物理量在該單位制下知量的單位，只在計算結果的數字后面寫出所求物理量在該單位制下的單位即可，這樣可以簡化計算。的單位即可，這樣可以簡化計算。三、牛頓第二定律的應用三、牛頓第二定律的應用思考探究：思考探究：運動學三個基本公式運動學三個基本公式v vt t=v=v0 0+at+at，s=vs=v0 0t+t+atat2 2，v vt t2 2-v-v0 02 2=2as=2as和牛頓第二和牛頓第二定律定律F=maF=ma。(1)(1)試分析聯系力和運動的橋梁是什么試分析聯系力和運

34、動的橋梁是什么? ?(2)(2)從受力確定運動情況和從運動情況確定受力，在解題方法上有什從受力確定運動情況和從運動情況確定受力，在解題方法上有什么相同和不同之處么相同和不同之處? ?12提示：提示：(1)(1)四個公式中都含有加速度四個公式中都含有加速度a a，所以加速度是聯系力和運動的，所以加速度是聯系力和運動的橋梁。橋梁。(2)(2)相同之處是兩種題型都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運相同之處是兩種題型都需畫受力圖，都要利用牛頓第二定律和運動學公式。不同之處是第一種題型先用牛頓第二定律求加速度，而第動學公式。不同之處是第一種題型先用牛頓第二定律求加速度，而第二種題型先用運動學公式求加速

35、度。二種題型先用運動學公式求加速度。【歸納總結】【歸納總結】1.1.動力學的兩類基本問題：動力學的兩類基本問題：(1)(1)兩類基本問題。兩類基本問題。已知物體的受力情況，確定物體的運動情況。已知物體的受力情況，確定物體的運動情況。處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體受到的合外力，根據處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體受到的合外力，根據牛頓第二定律求出物體的運動加速度，再結合物體的初始運動狀態，牛頓第二定律求出物體的運動加速度，再結合物體的初始運動狀態，根據運動學公式可以求解物體的位移和速度等，從而確定了物體的運根據運動學公式可以求解物體的位移和速度等，從而確定了物體的運動情況。

36、動情況。已知物體的運動情況，分析物體的受力情況。已知物體的運動情況，分析物體的受力情況。處理方法：已知物體的運動情況，可以由運動學公式求出物體的運動處理方法：已知物體的運動情況，可以由運動學公式求出物體的運動加速度，然后根據牛頓第二定律就可求出物體受到的合外力，從而求加速度，然后根據牛頓第二定律就可求出物體受到的合外力，從而求出物體受到的未知力或與力相關的物理量。出物體受到的未知力或與力相關的物理量。(2)(2)解決兩類基本問題的思維框圖。解決兩類基本問題的思維框圖。 2.2.應用牛頓第二定律解題的方法：應用牛頓第二定律解題的方法：(1)(1)對研究對象進行受力分析和運動狀態的分析，把題目中所

37、描述的對研究對象進行受力分析和運動狀態的分析，把題目中所描述的物理情境和初始狀態弄清楚。物理情境和初始狀態弄清楚。(2)(2)根據牛頓第二定律，確定根據牛頓第二定律，確定“加速度加速度”這個聯系力和運動的橋梁。這個聯系力和運動的橋梁。(3)(3)選用運動學公式進行求解。選用運動學公式進行求解。【典例示范】【典例示范】(2015(2015合肥高一檢測合肥高一檢測) )質量為質量為2kg2kg的物體在水平推力的物體在水平推力F F的的作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去作用下沿水平面做直線運動，一段時間后撤去F F，其運動的，其運動的v-tv-t圖像如圖像如圖所示。圖所示。g g取取10m/s

38、10m/s2 2，求：，求：(1)(1)物體與水平面間的動摩擦因數物體與水平面間的動摩擦因數。(2)(2)水平推力水平推力F F的大小。的大小。(3)0(3)010s10s內物體運動位移的大小。內物體運動位移的大小。【解題探究】【解題探究】(1)(1)根據根據v-tv-t圖像可知，圖像可知，0 06s6s內物體做內物體做_，水平方向，水平方向上受到上受到_的作用。的作用。6 610s10s內物體做內物體做_，水平方向上受到水平方向上受到_的作用。的作用。(2)(2)利用利用v-tv-t圖像求出圖像求出_，利用牛頓第二定律求推力，利用牛頓第二定律求推力F F和動摩擦和動摩擦因數因數。勻加速直線運

39、動勻加速直線運動推力和摩擦力推力和摩擦力勻減速直線運動勻減速直線運動摩擦力摩擦力加速度加速度【正確解答】【正確解答】(1)(1)設物體做勻減速運動的時間為設物體做勻減速運動的時間為tt2 2，初速度為，初速度為v v2020，末速度為末速度為v v2t2t，加速度為，加速度為a a2 2，則，則a a2 2= = =-2 m/s=-2 m/s2 2 設物體所受的摩擦力為設物體所受的摩擦力為f f，由牛頓第二定律得，由牛頓第二定律得f=maf=ma2 2 f=-mgf=-mg 聯立聯立式，代入數據得式，代入數據得=0.2=0.2 22t202vv08 m /st4(2)(2)設物體做勻加速直線運

40、動的時間為設物體做勻加速直線運動的時間為tt1 1，初速度為，初速度為v v1010，末速度為，末速度為v v1t1t，加速度為，加速度為a a1 1，則，則a a1 1= = =1 m/s=1 m/s2 2 根據牛頓第二定律，有根據牛頓第二定律，有F+f=maF+f=ma1 1 聯立并代入數據得聯立并代入數據得F=6N F=6N 21t101vv82 m/st6(3)(3)由勻變速直線運動的位移公式，得由勻變速直線運動的位移公式，得s=ss=s1 1+s+s2 2=v=v1010tt1 1+ +a a1 1tt1 12 2+v+v2020tt2 2+ +a a2 2tt2 22 2=46m=

41、46m答案：答案：(1)0.2(1)0.2(2)6N(2)6N(3)46 m(3)46 m1212【過關訓練】【過關訓練】1.(20151.(2015東營高一檢測東營高一檢測) )一個靜止在水平地面上的物體，質量是一個靜止在水平地面上的物體，質量是2 kg2 kg，在，在6.4 N6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動，物體與水的水平拉力作用下沿水平地面向右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力是平地面間的滑動摩擦力是4.2 N4.2 N，求物體在，求物體在4 s4 s末的速度和末的速度和4 s4 s內發內發生的位移。生的位移。【解析】【解析】由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：F-f=ma

42、F-f=ma所以物體的加速度所以物體的加速度a=a= m/sm/s2 2=1.1 m/s=1.1 m/s2 2物體在物體在4s4s末的速度末的速度v=at=1.1v=at=1.14m/s=4.4 m/s4m/s=4.4 m/s4s4s內發生的位移內發生的位移s=s=atat2 2= =1.11.116m=8.8 m16m=8.8 m答案：答案：4.4m/s4.4m/s8.8 m8.8 mFf6.44.2m212122.(20152.(2015雞西高一檢測雞西高一檢測) )如圖所示，質量為如圖所示，質量為5kg5kg的物體在水平拉力的物體在水平拉力F=15NF=15N的作用下，從靜止開始向右運動

43、。物體與水平地面間的動摩擦的作用下，從靜止開始向右運動。物體與水平地面間的動摩擦因數因數=0.2=0.2。求：在力。求：在力F F的作用下，物體在前的作用下，物體在前10s10s內的位移。內的位移。(g(g取取10m/s10m/s2 2) )【解析】【解析】物體所受滑動摩擦力物體所受滑動摩擦力f=N=mg=0.2f=N=mg=0.25 510N=10 N10N=10 N由牛頓第二定律由牛頓第二定律F-f=maF-f=ma得得物體的加速度物體的加速度a=a= m/sm/s2 2=1 m/s=1 m/s2 2所以物體在前所以物體在前10s10s內的位移內的位移s=s=atat2 2= =1 110

44、102 2m=50 mm=50 m答案：答案：50m50m1212Ff15 10m53.(20153.(2015銀川高一檢測銀川高一檢測) )把一個質量是把一個質量是2 kg2 kg的物塊放在水平面上，用的物塊放在水平面上，用12 N12 N的水平拉力使物塊從靜止開始運動，物塊與水平面間的動摩擦因的水平拉力使物塊從靜止開始運動，物塊與水平面間的動摩擦因數為數為0.20.2，物塊運動，物塊運動2 s2 s后撤去拉力，后撤去拉力，g g取取10m/s10m/s2 2。求：。求：(1)2s(1)2s末物塊的速度。末物塊的速度。(2)(2)此后物塊在水平面上還能滑行的距離。此后物塊在水平面上還能滑行的

45、距離。【解析】【解析】(1)(1)前前2s2s內，物塊做初速度為零，加速度為內，物塊做初速度為零，加速度為a a1 1的勻加速直線的勻加速直線運動，由牛頓第二定律可得：運動，由牛頓第二定律可得：F-f=maF-f=ma1 1，f=Nf=N，N=mgN=mg，則，則a a1 1= =4m/s=4m/s2 2。由運動學公式。由運動學公式v v1 1=a=a1 1t t1 1=8m/s=8m/s。(2)(2)撤去撤去F F后，物塊做加速度為后，物塊做加速度為a a2 2的勻減速直線運動，的勻減速直線運動，a a2 2=g=2m/s=g=2m/s2 2。則則s s2 2= =16m=16m。答案：答案

46、：(1)8m/s(1)8m/s(2)16 m(2)16 mFmgm212v2a【補償訓練】【補償訓練】列車質量為列車質量為500 t500 t，以，以54 km/h54 km/h的速度行駛，運動阻力為的速度行駛，運動阻力為車重的車重的0.050.05，今欲使列車在，今欲使列車在200 m200 m內停下來，剎車力至少為多大內停下來，剎車力至少為多大?(g?(g取取10m/s10m/s2 2) )【解析】【解析】列車的質量列車的質量m=500t=5m=500t=510105 5kgkg初速度初速度v v0 0=54 km/h=15 m/s=54 km/h=15 m/s對列車分析，由牛頓第二定律得

47、對列車分析，由牛頓第二定律得kmg+F=makmg+F=ma由運動學規律得由運動學規律得v v0 02 2=2as=2as代入數據可得，為使列車能在代入數據可得，為使列車能在200m200m內停下來，剎車力至少為內停下來，剎車力至少為F=3.125F=3.12510104 4N N。答案：答案：3.1253.12510104 4N N【規律方法】【規律方法】動力學的兩類基本問題的解題步驟動力學的兩類基本問題的解題步驟(1)(1)選取研究對象。根據問題的需要和解題的方便，選出被研究的物選取研究對象。根據問題的需要和解題的方便，選出被研究的物體，可以是一個物體，也可以是幾個物體組成的整體。體，可以

48、是一個物體，也可以是幾個物體組成的整體。(2)(2)分析研究對象的受力情況和運動情況。注意畫好受力分析圖，明分析研究對象的受力情況和運動情況。注意畫好受力分析圖，明確物體的運動過程和運動性質。確物體的運動過程和運動性質。(3)(3)選取正方向或建立坐標系。通常以加速度的方向為正方向或以加選取正方向或建立坐標系。通常以加速度的方向為正方向或以加速度方向為某一坐標軸的正方向。速度方向為某一坐標軸的正方向。(4)(4)求合外力求合外力F F。(5)(5)根據牛頓第二定律和運動學公式列方程求解，必要時還要對結果根據牛頓第二定律和運動學公式列方程求解，必要時還要對結果進行討論。進行討論。 【拓展例題】【

49、拓展例題】考查內容：連接體問題考查內容：連接體問題【典例示范】【典例示范】質量分別為質量分別為m m1 1、m m2 2、m m3 3、m m4 4的四個物體彼此用輕繩連接，的四個物體彼此用輕繩連接，放在光滑的桌面上，拉力放在光滑的桌面上，拉力F F1 1、F F2 2分別水平地加在分別水平地加在m m1 1、m m4 4上，如圖所示。上，如圖所示。求物體系的加速度求物體系的加速度a a和連接和連接m m2 2、m m3 3輕繩的張力輕繩的張力F F。(F(F1 1FF2 2) )【正確解答】【正確解答】由于物體系具有相同的向左的加速度，可將它們看成一由于物體系具有相同的向左的加速度，可將它們

50、看成一個整體，整個系統水平方向受個整體，整個系統水平方向受F F1 1、F F2 2作用，由牛頓第二定律：作用，由牛頓第二定律：F F1 1-F-F2 2=(m=(m1 1+m+m2 2+m+m3 3+m+m4 4)a)aa=a=以以m m1 1和和m m2 2兩物體為整體，該整體受到向左的兩物體為整體，該整體受到向左的F F1 1和向右的和向右的F F，加速度為，加速度為a a，取向左為正。取向左為正。有：有：F F1 1-F=(m-F=(m1 1+m+m2 2)a)a121234FFmmmm將將a a代入可得：代入可得：3411221234mmFmmFFmmmm答案：答案：121234FFmmmm3411221234mmFmmFmmmm輕