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课件网) 3 牛顿第二运动定律 学习任务一 对牛顿第二运动定律的理解 学习任务二 牛顿第二运动定律的简单应用 学习任务三 国际单位制 备用习题 随堂巩固 ◆导学案 学习任务一 对牛顿第二运动定律的理解 [物理观念] 通过上一节课的实验,我们知道物体的加速度
与其所受的作用力
、质量
之间存在一定的关系. 由图甲得出结论:_____. 由图乙得出结论:_____. 在质量一定时,加速度与作用力成正比 在作用力一定时,加速度与质量成反比 [教材链接] 阅读教材,完成下列填空: (1) 牛顿第二运动定律的内容: 物体加速度的大小与所受合外力的大小成_____,与物体的质量成_____,加速度的方向与合外力方向_____.牛顿第二运动定律简称牛顿第二定律. (2) 牛顿第二运动定律的表达式:_____. 正比 反比 相同 [科学探究] 在什么条件下,牛顿第二定律可以写成
?“
”的物理意义是什么? [答案]
(各量单位未知时),其中
为比例系数,
指物体所受的合力.力的单位是牛顿,人为规定:
.如果力、质量、长度及时间的单位分别为
、
、
、,在上式中就可以使
,上式简化成
.“
”的力是使质量是
的物体获得
的加速度所需要的力. 例1 关于牛顿第二定律,下列说法不正确的是( ) B A.加速度和力的关系是瞬时对应关系,即
与
同时产生,同时变化,同时消失 B.物体受到外力作用时,立刻产生加速度,速度同时变化 C.任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,但与速度
不一定同向 D.当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用时所产生的分加速度的合成 [解析] 牛顿第二定律具有瞬时性,物体受力的同时即获得加速度,但速度发生变化需要时间,选项A正确,B错误; 加速度的方向由合外力的方向决定,与速度
不一定同向,选项C正确; 牛顿第二定律具有独立性,多力作用下物体的加速度总等于各个力单独作用时产生的加速度的矢量和,选项D正确. 变式1 质量为
的物体受
和
两个共点力的作用,物体的加速度不可能是( ) D A.
B.
C.
D.
[解析] 已知
,当
和
的两个力同向时,产生最大加速度,
,当
与
反向时,产生最小加速度,
,物体的加速度
满足
,即
,故D不可能. 【要点总结】 1.
是加速度的定义式,但加速度的大小与速度变化量及所用的时间无因果关系. 2.牛顿第二定律的性质 学习任务二 牛顿第二运动定律的简单应用 [科学探究] 从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的水平力去推很重的桌子时,却推不动它,这跟牛顿第二定律有没有矛盾 应该怎样解释这个现象 [答案] 不矛盾.这是因为重力、地面的支持力、推力和静摩擦力的合力等于零,根据牛顿第二定律可知,加速度等于零,所以原来静止的桌子还是静止的. 例2 [2023·厦门松柏中学月考] 如图所示,物体的质量为
,静止放在光滑的水平面上,现对其施加一方向水平向右、大小为
的拉力
,
,
取
(1) 求物体的加速度大小
. [答案]
[解析] 根据牛顿第二定律得
解得
(2) 若水平面粗糙,物体与水平面间的动摩擦因数为
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求物体的加速度大小
. [答案]
[解析] 对物体受力分析如图甲所示,当物体滑动时,有
由于
,故物体滑动,根据牛顿第二定律得
解得
(3) 在(2)问中,若拉力
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