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    高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律备课课件ppt

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律备课课件ppt,共40页。PPT课件主要包含了学习目标,误区警示,方法总结等内容,欢迎下载使用。

    1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题.
    【例1】(多选)对牛顿第二定律的理解正确的是(  )A.由F=ma可知,F与a成正比,m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当外力停止作用时,加速度随之消失
    【例2】(多选)下列对牛顿第二定律的理解正确的是( )A.由F=ma可知,m与a成反比B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用C.加速度的方向总跟合外力的方向一致D.当合外力停止作用时,加速度随之消失
    【解析】虽然F=ma,但m与a无关,因a是由m和F共同决定的,即a∝F,且a与F同时产生、同时消失、同时存在、同时改变;a与F的方向永远相同.综上所述,A、B错误,C、D正确.【答案】CD
    1.力与加速度为因果关系:力是因,加速度是果.只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度.加速度与合外力方向是相同的,大小与合外力成正比(物体质量一定时).2.力与速度无因果关系:合外力方向与速度方向可以相同,可以相反,还可以有夹角.合外力方向与速度方向相同时,物体做加速运动,相反时物体做减速运动.3.两个加速度公式的区别a= 是加速度的定义式,是比值定义法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均无关;a= 是加速度的决定式,加速度由物体受到的合外力及其质量决定.
    【例3】在粗糙的水平面上,物体在水平推力的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,经过一段时间后,将水平推力逐渐减小到零(物体不停止),在水平推力减小到零的过程中( )A.物体的速度逐渐减小,加速度(大小)逐渐减小B.物体的速度逐渐增大,加速度(大小)逐渐减小C.物体的速度先增大后减小,加速度(大小)先增大后减小D.物体的速度先增大后减小,加速度(大小)先减小后增大
    【解析】物体受力如图所示,因为原来做匀加速直线运动,所以F>Ff,由于运动一段时间,所以物体已有一定的速度,当力F减小时包含以下三个过程:①开始一段时间:F>Ff,由牛顿第二定律得a= ,F减小,a减小,但a、v同向,故v增大;②随着F减小:F=Ff时,即F合=0,a=0,速度达到最大;③力F继续减小:F【例4】如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg(sin 37°=0.6,cs 37°=0.8,g取10 m/s2)。求:
    解析 法一  合成法(1)由于车厢沿水平方向运动,所以小球有水平方向的加速度,所受合力F沿水平方向,选小球为研究对象,受力分析如图所示。
    由几何关系可得F=mgtan θ
    则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。(2)悬线对球的拉力大小为
    法二 正交分解法以水平向右为x轴正方向建立坐标系,并将悬线对小球的拉力FT正交分解,如图所示。
    则沿水平方向有FTsin θ=ma竖直方向有FTcs θ-mg=0联立解得a=7.5 m/s2,FT=12.5 N且加速度方向向右,故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动。答案 (1)7.5 m/s2 方向向右 车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动  (2)12.5 N
    【例5】质量为m的木块,以一定的初速度沿倾角为θ的斜面向上滑动,斜面静止不动,木块与斜面间的动摩擦因数为μ,如图所示.(1)求向上滑动时木块的加速度的大小和方向.(2)若此木块滑到最大高度后,能沿斜面下滑,求下滑时木块的加速度的大小和方向.
    解析:(1)以木块为研究对象,因木块受到三个力的作用,故采用正交分解法求解,建立坐标系时,以加速度的方向为x轴的正方向.木块上滑时其受力分析如图甲所示,根据题意,加速度的方向沿斜面向下,将各个力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根据牛顿第二定律有:mgsin θ+f=ma,N-mgcs θ=0.又f=μN,联立解得a=g(sin θ+μcs θ),方向沿斜面向下.
    (2)木块下滑时其受力分析如图乙所示,由题意知,木块的加速度方向沿斜面向下.根据牛顿第二定律有:mgsin θ-f′=ma′,N′-mgcs θ=0.又f′=μN′,联立解得a′=g(sin θ-μcs θ),方向沿斜面向下.答案:(1)g(sin θ+μcs θ),方向沿斜面向下(2)g(sin θ-μcs θ),方向沿斜面向下
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