一. 教學(xué)內(nèi)容:
§6 牛頓運(yùn)動(dòng)定律
二. 重點(diǎn)、難點(diǎn):
重點(diǎn):
1、進(jìn)一步分析物體的受力情況,能結(jié)合物體的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析。
2、掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題的基本思路和,學(xué)會(huì)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解決力學(xué)問(wèn)題。
3、學(xué)會(huì)解力學(xué)題的一般書(shū)寫(xiě)格式。
知識(shí)難點(diǎn):
1、牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用
2、物體的受力和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的分析、處理實(shí)際問(wèn)題時(shí)情景的建立
(一)牛頓第一定律
牛頓第一定律表述為:任何物體都保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài),直至其他物體所作用的力迫使它改變這種狀態(tài)為止。
牛頓第一定律闡明任何物體具有保持靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的性質(zhì),稱(chēng)為慣性。因此,牛頓第一定律也稱(chēng)為慣性定律。
牛頓第一定律還闡明力的作用是迫使物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,而物體的慣性企圖保持物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不變。力是物體之間相互作用,是改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
例1、關(guān)于慣性,下列說(shuō)法正確的是: ( )
A. 慣性是指物體具有保持原來(lái)靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)的性質(zhì)
B. 靜止的火車(chē)起動(dòng)時(shí)速度變化緩慢是因?yàn)榛疖?chē)靜止時(shí)的慣性大
C. 一個(gè)同學(xué)推不動(dòng)原來(lái)靜止的講臺(tái),于是他說(shuō)這是講臺(tái)慣性太大的緣故
D. 物體在粗糙地面上滑行,摩擦力可以減小它的慣性
例2、下列說(shuō)法正確的是: ( )
A. 慣性是物體的一種固有屬性,只在物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)才有所改變
B. 物體運(yùn)動(dòng)的速度越大,越難停下,說(shuō)明物體的慣性越大
C. 物體只有保持原來(lái)的勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)才有慣性
D. 無(wú)論物體靜止還是運(yùn)動(dòng)都有慣性,人們可以利用慣性但不能克服慣性
(二)牛頓第二定律
1、牛頓第二定律的內(nèi)容:
物體的加速度與物體所受的合外力成正比,與物體的質(zhì)量成反比,加速度的方向與合外力的方向一致。
在國(guó)際單位制中
F為合外力,合外力產(chǎn)生的加速度等于各分力產(chǎn)生的加速度的矢量和。a的關(guān)系為瞬時(shí)關(guān)系。
牛頓第二定律則進(jìn)一步說(shuō)明物體在外力作用下運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況,并給出力、質(zhì)量(慣性的量度)和加速度三者之間的定量關(guān)系。
2、牛頓第二定律的理解:
應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
1)力是產(chǎn)生加速度的原因,兩者間存在因果關(guān)系;
2)力的方向就是加速度的方向,兩者間存在矢量對(duì)應(yīng)關(guān)系;
3)若力是變化的,則產(chǎn)生的加速度也是變化的,兩者間存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系;
4)牛頓第二定律只適用于研究宏觀物體、低速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題,同時(shí)所用參照系是慣性參照系,即只適用于對(duì)地面靜止或作勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的參照系,5)牛頓第二定律是動(dòng)力學(xué)核心規(guī)律,是本章重點(diǎn)和中心內(nèi)容,在力學(xué)中占有很重要的地位。
例3、一個(gè)質(zhì)量是2 ,求這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度是多少?
解析:確立此物體為研究對(duì)象,然后對(duì)該物體進(jìn)行受力分析,如圖所示 高中學(xué)習(xí)方法,再把圖轉(zhuǎn)化為圖所示。
解:物體在光滑水平面上運(yùn)動(dòng),沒(méi)有摩擦力,所以物體總共受到四個(gè)力的作用。
=10N
由 得: = =5m1和μ,若用水平推力F作用于B物體,則A、B間的相互作用力又為多大?
解析:由于兩物體是相互接觸的,在水平推力F的作用下做加速度相同的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),如果把兩個(gè)物體作為一個(gè)整體,用牛頓第二定律去求加速度a是很簡(jiǎn)便的,題目中要求A、B間的相互作用力,因此必須采用隔離法,對(duì)A或B進(jìn)行受力分析,再用牛頓第二定律就可以求出兩物體間的作用力。
以A、B為研究對(duì)象對(duì)其受力分析如圖所示,由牛頓第二定律可得:
μ(m1 m2)g=)a
所以 再以B為研究對(duì)象,其受力如圖所示,由牛頓第二定律可得
F1-F2阻=m2a
則A、B間相互作用力
當(dāng)F作用B時(shí),應(yīng)用同樣的方法可求A、B間相互作用力F2為
本題屬于連接體問(wèn)題。此類(lèi)問(wèn)題的一般方法是:先以整體為研究對(duì)象求加速度,然后運(yùn)用隔離法,選取其中一部分作為研究對(duì)象,求相互作用力(內(nèi)力)。
(三)牛頓第三定律
1、定律的內(nèi)容:
兩個(gè)物體之間的作用力和反作用力總是大小相等,方向相反,作用在一條直線(xiàn)上的。
F21
2、應(yīng)用說(shuō)明:
1)牛頓第三定律的成立與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。
2)作用力和反作用力的性質(zhì):
a. 相對(duì)性:是相對(duì)而言的,我們可以把這一對(duì)力中任意一個(gè)叫做作用力,另一個(gè)力叫做反作用力。
b. 同時(shí)性:作用力和反作用力同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化。
c. 同性性:作用力和反作用力是同一性質(zhì)的力。
d. 等大,反向,共線(xiàn)性:這是牛頓第三定律所揭示的。還要注意的是:無(wú)論相互作用的兩物體的質(zhì)量是相等,還是相差十分懸殊,它們之間的相互作用力總是等大,反向,共線(xiàn)的。
e. 不平衡性:作用力和反作用力雖然等大,反向,共線(xiàn),但是因?yàn)椴皇亲饔迷谕粋(gè)物體上,不存在力的平衡問(wèn)題,也就是它們不是一對(duì)平衡力。這里要注意的是:一對(duì)平衡力與一對(duì)作用力和反作用力,雖然具有等大,反向,共線(xiàn)性,但是平衡力是作用在同一物體上的,能平衡,且沒(méi)有同時(shí)性和同性性。
例5、甲、乙兩人手拉手玩拔河游戲,結(jié)果甲勝乙敗,那么甲乙兩人誰(shuí)受拉力大?
正確解答:甲、乙兩人相互之間的拉力是相互作用力,根據(jù)牛頓第三定律,大小相等,方向相反,作用在甲、乙兩人身上。
小結(jié):生活中有一些感覺(jué)不總是正確的,不能把生活中的經(jīng)驗(yàn),感覺(jué)當(dāng)成規(guī)律來(lái)用,要運(yùn)用物理規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題。
例6、如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,A受到一向右的力F=4N的作用,A、B與地面保持相對(duì)靜止,試分析A、B兩物體的受力,并指出哪兩個(gè)力是作用力和反作用力,哪兩個(gè)力是平衡力。
【模擬】
1、一個(gè)物體受到多個(gè)力作用而保持靜止,后來(lái)物體所受的各力中只有一個(gè)力逐漸減小到零后又逐漸增大 ,其它力保持不變,直至物體恢復(fù)到開(kāi)始的受力情況,則物體在這一過(guò)程中 。 )
A. 物體的速度逐漸增大到某一數(shù)值后又逐漸減小到零
B. 物體的速度從零逐漸增大到某一數(shù)值后又逐漸減小到另一數(shù)值
C. 物體的速度從零開(kāi)始逐漸增大到某一數(shù)值
D. 以上說(shuō)法均不對(duì)
2、下列說(shuō)法中正確的是 ( )
A. 物體只有靜止或勻速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)才有慣性
B. 物體只有受外力作用時(shí)才有慣性?ぜ/p>
C. 物體的速度大時(shí)慣性大
D. 慣性是物體的固有屬性,其大小僅與物體質(zhì)量有關(guān)
3、下列現(xiàn)象中,體現(xiàn)了“力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因”思想的是 ( )
①樹(shù)欲靜而風(fēng)不止?? ②汽車(chē)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后逐漸停下來(lái)?ゼ/p>
③楚霸王不能自舉其身?? ④掃帚不到,灰塵照例不會(huì)自己跑掉?ゼ/p>
A. ①②③④ B. ①②?? C. ①②④ D. 只有②?ゼ/p>
4、跳高運(yùn)動(dòng)員從地面上跳起,是由于
①地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力
②運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力大于運(yùn)動(dòng)員受的重力
③地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力大于運(yùn)動(dòng)員受的重力
④運(yùn)動(dòng)員給地面的壓力等于地面給運(yùn)動(dòng)員的支持力
以上說(shuō)法正確的是 ( )
A. ②③ B. ①④?? C. ①③ D. ②④
5、設(shè)灑水車(chē)的牽引力不變,所受阻力跟車(chē)重成正比,灑水車(chē)在水平直公路上行駛,原來(lái)是勻速的,開(kāi)始灑水后,它的運(yùn)動(dòng)情況是 ( )
A. 繼續(xù)做勻速運(yùn)動(dòng)?? B. 變?yōu)樽鲎兗铀龠\(yùn)動(dòng)?オゼ/p>
C. 變?yōu)樽鰟蚣铀龠\(yùn)動(dòng) D. 變?yōu)樽鰟驕p速運(yùn)動(dòng)
6、輕彈簧上端固定,下端懸掛一個(gè)物體,彈簧伸長(zhǎng)了8 cm,再將物體拉下4 cm,然后放手,則在放手瞬間,物體加速度大小為 ( )
A. g/4 B. g/2?? C. 3g/2 D. g?ぜ/p>
7、放在光滑水平面上的物體,在水平方向的兩個(gè)平衡力作用下處于靜止?fàn)顟B(tài),若其中一個(gè)力逐漸減小到零后,又逐漸恢復(fù)到原值,則該物體的運(yùn)動(dòng) ( )
①速度先增大,后減小?? ②速度一直增大,直到某個(gè)定值?ぜ/p>
③加速度先增大,后減小到零?? ④加速度一直增大到某個(gè)定值?ぜ/p>
以上說(shuō)法正確的是?ぜ/p>
A. ①③ B. ②④ C. ②③ D. ①④?ぜ/p>
8、人走路時(shí),人和地球之間的作用力與反作用力的對(duì)數(shù)共有 ( )
A. 一對(duì) B. 二對(duì) C. 三對(duì) D. 四對(duì)
9、如圖所示,質(zhì)量60kg的人站在水平地面上,通過(guò)定滑輪和繩子(不計(jì)其摩擦和繩子質(zhì)量)豎直向上提起質(zhì)量為10kg的貨物。
(1)貨物以a1=2m/s2勻加速上升,人對(duì)地面壓力多大?
。2)貨物勻加速上升時(shí),其最大加速度為多大(g取10m/s2,下同)?
10、火車(chē)在水平路面上做勻加速運(yùn)動(dòng),車(chē)廂內(nèi)頂板上用細(xì)繩懸吊一個(gè)小球,若乘客觀察到細(xì)繩與豎直方向的夾角為30°時(shí),由此判斷出火車(chē)此時(shí)的加速度大小為多少?
11、質(zhì)量為0.5 kg的小球,以30 m/s的速度豎直向上拋出,經(jīng)過(guò)2.5 s到達(dá)最高點(diǎn),求:
(1)小球在上升過(guò)程中受到空氣的平均阻力。
(2)小球在最高點(diǎn)時(shí)的加速度大小。
(3)若空氣阻力不變,小球下落時(shí)的加速度為多大?(g=10 m/s2)
12、物體以16.8 m/s的初速度從斜面底端沖上傾角為37°的斜坡,已知物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,求:?ぜ/p>
(1)物體沿斜面上滑的最大位移;?ぜ/p>
(2)物體再滑到斜面底端時(shí)的速度大小;?ぜ/p>
(3)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(g=10 m/s2)
【試題答案】
1、C 2、D 3、C 4、A 5、B
6、B 7、C 8、B 9、480N,50m/s2
10、 g
11、(1)1 N (2)g (3)8 m/s2
12、(1)16.8 m??(2)12.2 m/s??(3)4.08 s
本文來(lái)自:逍遙右腦記憶 http://yy-art.cn/gaozhong/33072.html
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