人教版 (新课标)必修1第四章 牛顿运动定律3 牛顿第二定律教学设计
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二.牛顿第二定律考纲要求:理解并掌握牛顿第二定律初步应用牛顿第二定律定律课程预习:牛顿第二定律的表述为:物体产的加速度跟所受的__________成正比,跟物体的_______成反比,加速度的方向跟合外力方向相同.公式为___________.学习重点 :牛顿第二定律牛顿第二定律的初步应用学习难点:牛顿第二定律知识精要:一.牛顿第二定律实验研究-----控制变量法:表述:公式:二.对牛顿第二定律的理解:1.同体性:是指F、m、a应系同一物体.2.矢量性:是指加速度的方向与合外力的方向相同.3.瞬间性:是指加速度与合外力存在瞬间关系,合外力改变,加速度随即改变.4.独立性:是指作用在物体上的每一个力都将独立地产生各自的加速度,合外力产生的加速度即是这些加速度的矢量和.【例一】在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作-----------( ) A.匀减速运动 B.匀加速运动 C.速度逐渐减小的变加速运动 D. 速度逐渐增大的变加速运动【例二】一个质量m=2㎏的木块,放在光滑水平桌面上,受到三个大小均为F=10N与桌面平行互成120°角的拉力作用,则物体的加速度多大?若把其中一个力反向,物体的加速度又为多少? 【例三】如图所示,质量为2kg的物体与水平地面的动摩擦因数为μ=0.2.现对物体作用一向右与水平方向成37°、大小为10N的拉力F,使之向右做匀加速运动.求物体运动的加速度的大小.(sin37°=0.6,cos37°=0.8) [例四]如图示,质量为m的物体P与车厢的面间的动摩擦因数为μ,要使P物体不滑,则车厢加速度的最小值为_________,方向为________[例五]如图所示为一放在光滑水平面上的弹簧秤,其外壳质量为m,弹簧及挂钩质量不计,在弹簧秤的挂钩上施一水向左的力F1,在外壳的吊环上施一水平向右的力F2,则产生沿F1方向上的加速度a,则此时弹簧的读数是____________.[例六]如图所示为粗细均匀的两端开口向上的细U形管,管水平部分L,管中装有某种液体,静止时液面在同一水平面上,当以加速度a向右作匀加速运动时,左.右两管液面高度差为多少?哪侧液面高?(水平管内始终有液体) 【例七】如百慕大三角区之谜是水合天然气引起的。在海底,由于温度低,压力大,动植物遗体腐烂变成的天然气与水结合,形成了固态的水合天然气,当这些水合天然气稳定的条件—旦受到破坏,它们就可以分解出气态天然气,以气泡上升、上升的气泡导致海底压力变小,更多的固态水合天然气汽化,这样导致大量天然气溢出洋面,气泡使海水密度变小,浮力下降,当船舶驶入这个区域时,海水浮力支撑不住船舶重力,而使船舰沉入洋底,飞机飞入这个地带,则可引燃天然气,而被烧毁坠入海中。一艘水上排水量990吨、水下排水量为1 200吨、最大潜水深度为250米的 潜艇在该海域海面下100米处巡航,突遇海水密度骤降(假如潜艇所在处及它下面的海水密度从1.03x103kg/m3骤变为0.9x103kg/m3),5秒钟后潜艇发现此情况并立即采取措施以最快速度排泄艇内贮水舱中的水。当它刚止住自己的加速下坠时已在水面下200米处,不计阻力,问: (1)潜艇在采取措施前5秒钟内下坠了多少距离?5秒末的速度多大? (2)假如潜艇一直保持排水速度不变,它做什么运动?加速度大小如何变化?能否摆脱葬身海底厄运? 高考题典:1.(96.上海)为1千克的小车,在水平地面上,当小车作匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N,当小车作匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N。这时小车运动的加速度大小是------( ) A.2m/s2 B.4m/s2 C.6m/s2 D.8m/s22.(96·上海)总质量为M的热气球由于故障在高空以V0匀速竖直下降,为了阻止继续下降,在t=0时刻,从热气球中释放了一个质量为m的沙袋,不计空气阻力,当t=______________时热气球停止下降,这时沙袋的速度为 _________。(此时沙袋尚未着地)3.(95·上海)如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端p处,细线的另一端拴一质量为m的小球,当滑块至少以加速度a=__________向左运动时,小球对滑块的压力等于零,当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线中拉力T=__________。4.(96·全国)一物块从倾角为θ、长为s的斜面的顶端由静止开始下滑,物块与斜面的滑动摩擦系数为μ,求物块滑到斜面底端所需的时间。 课后作业:1.下述说法正确的是--------( ) A.物体所受合力越大,则物体的速度变化量越大 B.作用在物体上的合力变为0时,物体的加速度立刻消失 C.物体受恒定不变不为零的合力作用,物体的速度一定不变 D.物体所受的合力随时间改变时,加速度不一定随时间改变2.质量为1kg的物体在5个共点力的作用下保持平衡,现撤消其中两个大小分别10N和1N的力,其余3个力保持不变,则该物体产生的加速度大小范围是--------( ) A.0--9m/s2 B.9—11m/s2 C.1~10m/s2 D.0一1lm/s23.匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧.弹簧端挂有一小球,若升降机突然停止,在地面上的观察者看来,小球在继续上升的过程中---------( ) A.速度逐渐减小 B.速度先增大后减小 C.加速度逐渐增大 D.加速度逐渐减小4.某特技演员从一平台跳下,下落2m后,双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又降低0.5m,在着地过程中,地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的-------( ) A.2倍 B.5倍 C.8倍 D.1O倍5.如图所示,质量为m的小球,被通过球心的水平绳拴在斜面上.当斜面突然向右作匀加速运动时,小球对绳的拉力T和对斜面的压力N,将-------( ) A.T增大,N不变 B.T不变,N增大 C.T和N都增大 D.T增大,N减小.6.如图所示,A、B两球质量均为m,它们之间用轻弹簧连接,放在光滑的水平地面上,A球被一细绳系住,用水平力F将B球向右拉,达到平衡时,突然撤去外力F的瞬时, A、B的加速度aA、aB分别为---------( ) A.aA=F/2m B.aA=0 C.aB=F/2m D.aB=F/m.7.如图所示,物块质量为m,受到与水平方向成θ角的推力F作用,在水平面上做匀速直线运动,若改用同样大小的推力F沿水平方向推动物体,物体的加速度为___________·8.如图所示,放在光滑水平面上,质量为m的物体通过绳子与滑轮相连,绳子的另一端系在墙上.今用力F拉滑轮,绳子张紧时呈水平,不计滑轮质量及摩擦,物体的加速度是___________.9.物体为G,在倾角为θ的斜面上匀速下滑,则它与斜面间的动摩擦因数μ=_________,此时施加一个沿斜面向上的力F,则施力后—瞬间物体的加速度a=_________.10.如图所示,木板长为L,质量为M,它静止在水平地面上,与地面间的动摩擦因数为μ,质量为m的小木块静在木板的最右端。现在用水平拉力F向左拉动小木块,经过时间t,小木块到达木板的最左端,在此过程中,木板—直静止,木块与木板间存在摩擦,求在此过程中,地面对木板的摩擦力. 11.风洞实验室中可产生水平方向的,大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,如图所示,小球孔径略大于细杆直径。(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍.求小球与杆间的动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为37°并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少? (sm37°=0.6,cos37°=0.8) 12.如图所示,传送带与地面的倾角37°,从A到B长度为16m,传送带以10m/s的速度运行。在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带之间的μ=0.5,求物体从A到B的时间? 13.物体以大小不变的初速度Vo沿木板滑动,若木板倾角θ不同,物体能上滑的距离s也不同,如图是得出s-θ的图像求图中最低点P的坐标. 14.一大木箱,放在平板车的后部,到驾驶室的距离L=I.60m,如图所示,木箱与平板车底板之间的动摩擦因素μ=0.484,平板车以恒定的速度V0=22m/s匀速行驶,突然驾驶员刹车,使车均匀减速,为不让木箱撞击驾驶室,从开始刹车到完全停止运动,至少要经过多少时间? 参考答案:例一. D;例二.0,10m/s2;例三.2.6m/s2;例四.g/μ,向右;例五.F1;例六.aL/g,左侧;例七.(1)15.75m,6.3m/s;(2)略.高考题典:B;2.(M-m)V0/(mg),MV0/m;3.g, ;4..课后作业:B;2.B;3.AC;4.B;5.A;6.BD;7.;8.;9.tgθ,Fg/G;10.F-2mL/t2;11.0.5,;12.2s;13.(53°,12m);14.4.4s.
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