牛顿第二定律【学习目标】
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.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．
【课前预习案】
一、牛顿第二定律
1．内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同．
2．比例式：F＝，F指的是物体所受的．
当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma.
想一想：
从牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？
二、力的单位
1．在国际单位制中，力的单位是．
2．“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的：当物体的质量是m＝1 kg、在某力的作用下获得的加速度是a＝时，受到的力F＝ma＝1 kg×1 m/s2＝1 kg·m/s2叫做“一个单位的力”，称做“牛顿”，即1 N＝．
想一想：
若质量的单位用克，加速度的单位用厘米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗？牛顿第二定律表达式中的系数k还是1吗？
【课堂探究案】
一、对牛顿第二定律的理解
例
1下列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．加速度的方向与合外力的方向一致
D．当外力停止作用时，加速度随之消失
针对训练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
二、牛顿第二定律的简单应用
例
2如图431所示，质量为4 kg的物体静止在水
平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小. (g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
例
3 如图432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37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg .(g 取10 m /s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
(2)求悬线对球的拉力大小．
【当堂检测】
对牛顿第二定律的理解
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，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比
B ．由m ＝F a 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比
C ．由a ＝F m 可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比
D ．由m ＝F a 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力求出
2．静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是
( )
A ．当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零
B ．当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度
C ．物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速
D ．物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向
牛顿第二定律的简单应用
3．车厢底部有一质量为m′＝5 kg 的物体，如图433所示，当小车以7.5 m /s 2的加速度向右加速运动时，m ′与小车始终保持相对静止，试分析物体受力情况，并求出各力的大小．
4．如图434所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m ＝20 kg ，
受到与水平面夹角为53°的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地
面运动．若拉力F ＝100 N ，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：
(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；
(2)地面对小黄鸭的支持力；
(3)小黄鸭运动的加速度的大小．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6，g ＝10m /s 2)
【课后训练】
题组一 对牛顿第二定律的理解
1．关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是( )
A ．公式F ＝ma 中，各量的单位可以任意选取
B ．某一瞬间的加速度只取决于这一瞬间物体所受的合外力，而与这之前或之后的受力无关
C ．公式F ＝ma 中，a 实际上是作用于物体上每一个力所产生的加速度的矢量和
D ．物体的运动方向一定与它所受合外力的方向一致
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．如图435所示，一小球从空中自由落下，当它与正下方的轻弹簧刚开始接触时，它将
( )
A ．立即被反弹上来
B ．立即开始做减速运动
C ．立即停止运动
D ．继续做加速运动
4．雨滴从空中由静止落下，若雨滴受到的空气阻力随雨滴下落速度的增大而增大，图中能大致反映雨滴运动情况的是( )
题组二 牛顿第二定律的简单应用
5．在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球，弹簧处于自然长度，如图436所示，当旅客看到弹簧的长度变长时，对车厢运动状态的判断可能的是()
A．车厢向右运动，速度在增大
B．车厢向右运动，速度在减小
C．车厢向左运动，速度在增大
D．车厢向左运动，速度在减小
6．竖直起飞的火箭在推力F的作用下产生10 m/s2的加速度，若推力增大到2F，则火箭的加速度将达到(g取10 m/s2)()
A．20 m/s2B．25 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s2
7．如图437，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为()
A．F/M
B．F cosα/M
C．(F cosα－μMg)/M
D．[F cosα－μ(Mg－F sinα)]/M
8．三个完全相同的物块1、2、3放在水平桌面上，它们与桌面间的动摩擦因数都相
同．现用大小相同的外力F沿图438所示方向分别作用在1和2上，用1
2F的外力沿水平
方向作用在3上，使三者都做加速运动，令a1、a2、a3分
别代表物块1、2、3的加速度，则(
A．a1＝a2＝a3B．a1＝a2，a2>a3
C．a1>a2，a2<a3D．a1>a2，a2>a3
题组三综合题组
9．用20 N的水平拉力拉一个放在水平面上的物体，可以使它产生1 m/s2加速度，若用30 N的水平力拉这个物体，可以产生2 m/s2的加速度．
(1)物体受到的摩擦力是多少？
(2)如果用40 N的水平拉力拉这个物体产生的加速度大小是多少？
10．如图439所示，一木块沿倾角θ＝37°的光滑斜面自由下滑．g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.
(1)求木块的加速度大小；
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ＝0.5，求木块加速度的大小．
11．如图4310所示，质量为2 kg的物体在40 N水平推力作用下，
从静止开始1 s内沿竖直墙壁下滑3 m．求：(取g＝10 m/s2)
(1)物体运动的加速度大小；
(2)物体受到的摩擦力大小；
(3)物体与墙间的动摩擦因数．
12．如图4311所示，质量m＝1 kg的球穿在斜杆上，斜杆
与水平方向成30°角，球与杆之间的动摩擦因数μ＝
3
6，球受
到竖直向上的拉力F＝20 N，则球的加速度多大？(取g＝10 m/s2)
【学后反思】
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