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教案模板
姓名:
姜雯晶年级:
高一上课时间:
授课教师:
彭志勇科目:
物理课次:
第次
牛顿第一定律
一对力和运动关系的看法
力是维持物体运动的原因力是改变物体运动状态的原因
二牛顿第一定律
1内容:
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.
2含义:
力不是维持物体运动速度物体运动状态的改变需要外力
牛顿第一定律是理想定律,不能用实验来验证。
这种状态虽不能实现,但在现实中却可以用合力为0的状态来代替它,或者说合力为0与不受外力是等效的。
3惯性一切物体都有保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,这种性质叫做惯性。
理解:
一切物体都具有惯性惯性是物体的固有属性,不论物体处于什么状态,都具有惯性。
惯性只与物体的质量有关。
与运动与否、速度大小、所受外力无关。
练习
1下列关于惯性的说法中,正确的是
A.物体只有在静止时才具有惯性B.物体运动速度越大,其惯性也越大
C.太空中的物体没有惯性D.不论物体运动与否,受力与否,物体都具有惯性
2以下说法中正确的是
A.牛顿第一定律反映了物体不受外力的作用时的运动规律
B.不受外力作用时,物体的运动状态保持不变
C.在水平地面上滑动的木块最终停下来,是由于没有外力维持木块运动的结果
D.飞跑的运动员,由于受到障碍而被绊倒,这是因为他受到外力作用迫使他改变原来的运动状态
3火车在长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛,钥匙将落在
A.手的B.手的前方C.落在手D.无法确定
4如图,桌面上有一光滑的木块,木块上有一小球,推动木块,小球的位置可能在桌面上的哪点?
A.A点B.B点C.O点D.无法确定
牛顿第二定律
•一.内容:
物体的加速度跟受到的作用力成正比,跟物体的质量成反比。
•.公式:
F=ma
•(当物体受多个力作用时)
•.牛顿第二定律的进一步表述:
•物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
•.公式:
F合=ma
•.单位:
1N=1kg·m/s2加速度的决定式:
a=F合/m
•理解:
•①同体性:
F合、m、a是对同一物体而言的。
②矢量性:
F合与a方向相同。
•③瞬时性:
F合与a同时变化。
④独立性:
每个分力都独自产生各自的加速度,
•合力的加速度等于这些分力加速度的矢量和。
•即正交分解Fx合=maxFy合=may
(1)F=ma中的F为物体所受到的合外力.
(2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的合质量.
(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变.
(4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。
(5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.
1.一个物体,质量2kg,受到互成120°角的两个力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10N,这个物体产生的加速度是多大?
(二种解答方法)
2.位于水平面上质量为m的木块,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匀加速直线运动。
若木块与地面间的动摩擦因数为μ,求木块的加速度?
3如图所示,轻绳跨过定滑轮(与滑轮问摩擦不计)一端系一质量为m的物体,一端用PN的拉力,结果物体上升的加速度为a1,后来将PN的力改为重力为PN的物体,m向上的加速度为a2则()
A.a1=a2;B.a1>a2;C、a1<a2;D.无法判断
二、突变类问题(力的瞬时性)
(1)物体运动的加速度a与其所受的合外力F有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,而与这一瞬时之前或之后的力无关,不等于零的合外力作用的物体上,物体立即产生加速度;若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;若合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变)。
(2)中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性:
A.轻:
即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张为大小相等。
B.软:
即绳(或线)只能受拉力,不能承受压力(因绳能变曲),绳与其物体相互间作用力的方向总是沿着绳子且朝绳收缩的方向。
C.不可伸长:
即无论绳所受拉力多大,绳子的长度不变,即绳子中的张力可以突变。
(3)中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”,也是理想化模型,具有如下几个特性:
A.轻:
即弹簧(或橡皮绳)的质量和重力均可视为等于零,同一弹簧的两端及其中间各点的弹力大小相等。
B.弹簧既能承受拉力,也能承受压力(沿着弹簧的轴线),橡皮绳只能承受拉力。
不能承受压力。
C、由于弹簧和橡皮绳受力时,要发生形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的弹力不能发生突变。
(4)做变加速度运动的物体,加速度时刻在变化(大小变化或方向变化或大小、方向都变化度叫瞬时加速度,由牛顿第二定律知,加速度是由合外力决定的,即有什么样的合外力就有什么样的加速度相对应,当合外力恒定时,加速度也恒定,合外力随时间变化时,加速度也随时间改变,且瞬时力决定瞬时加速度,可见,确定瞬时加速度的关键是正确确定瞬时作用力。
练习如图(a)所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、12的两根细绳上,l1的一端悬挂在天花板上,
与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度。
三三、翰林汇翰林汇翰林汇翰林汇动力学的两类基本问题
1、已知物体的受力情况求物体运动中的某一物理量:
应先对物体受力分析,然后找出物体所受到的合外力,根据牛顿第二定律求加速度a,再根据运动学公式求运动中的某一物理量.
2、已知物体的运动情况求物体所受到的某一个力:
应先根据运动学公式求得加速度a,再根据牛顿第二定律求物体所受到的合外力,从而就可以求出某一分力.
综上所述,解决问题的关键是先根据题目中的已知条件求加速度a,然后再去求所要求的物理量,加速度象纽带一样将运动学与动力学连为一体.
练习1质量为m的物体放在水平地面上,受水平恒力F作用,由静止开始做匀加速直线运动,经过ts后,撤去水平拉力F,物体又经过ts停下,求物体受到的滑动摩擦力f.(½F)
2】如图(a)所示,木块A、B用轻弹簧相连,放在悬挂的木箱C内,处于静止状态,它们的质量之比是1:
2:
3。
当剪断细绳的瞬间,各物体的加速度大小及其方向?
(A的加速度为零;B。
C加速度相同,大小均为1.2g,方向竖直向下。
)
3在光滑水平面上有一质量m=Ikg的小球,小球与水平轻弹簧和与水平方向夹角O为300的轻绳的一端相连,如图所示,此时小球处于静止状态,且水平面对小球的弹力恰好为零,当剪断轻绳的瞬间,小球加速度的大小和方向如何?
此时轻弹簧的弹力与水平面对球的弹力比值是多少?
(绳未断时T=20NF=10
N)绳断的瞬间:
F/N=10
/10=
当将弹簧改为轻绳时,斜向上拉绳断的时间,水平绳的拉力立即为零.)
四、用牛顿第二定律分析物体的运动状态
牛顿第二定律的核心是加速度与合外力的瞬时对应关系,瞬时力决定瞬时加速度,解决这类问题要注意:
(1)确定瞬时加速度关键是正确确定瞬时合外力.
(2)当指定某个力变化时,是否还隐含着其他力也发生变化.
(3)整体法与隔离法的灵活运用
练习
1如图所示,一向右运动的车厢顶上悬挂两单摆M和N,它们只能在图所示平面内摆动,某一瞬时出现图示情景,由此可知车厢的运动及两单摆相对车厢运动的可能情况是()
A、车厢做匀速直线运动,M在摆动,N在静止;
B、车厢做匀速直线运动,M在摆动,N也在摆动;
C、车厢做匀速直线运动,M静止,N在摆动;
D、车厢做匀加速直线运动,M静止,N也静止;AB
2如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速度v1沿顺时针方向转动,传送带右端有一个与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定速率v2沿直线向左滑向传送带后,经过一段时间又返回光滑水平面,速率为v/2,则下列说法中正确的是(BC)
A、只有v1=v2时,才有v/2=v1
B、若v1>v2时,则v/2=v2
C、若v1<v2时,则v/2=v1;
D、不管v2多大,总有v/2=v2
3.质量为m的物体从高处释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为f,加速度为a=
,则f的大小为
A.
B.
C.f=mg D.
B
.4
如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是
A.向右做加速运动《B.向右做减速运动
C.向左做加速运动D.向左做减速运动:
<
5
.人站在自动扶梯的水平踏板上,随扶梯斜向上匀速运动,如所示。
以下说法正确的是
A.人受到重力和支持力的作用,,B.人受到重力、支持力和摩擦力的用
C.人受到的合外力不为零D.人受到的合外力方向与速度方向相
6一质量为M的探空气球在匀速下降,若气球所受浮力F始终保持不变,气球在运动过程中所受阻力仅与速率有关,重力加速度为g.现欲使该气球以同样速率匀速上升,则需从气球吊篮中减少的质量为
A.
=B.
C.
D.0
7如所示,位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用。
已知物块P沿斜面加速下滑。
现保持F的方向不变,使其减小,则加速度B
A.一定变小B.一定变大>
C.一定不变 D.可能变小,可能变大,也可能不变
8
.某汽车的部分参数如下表,请根据表中数据完成表的其他部分。
整车行使质量1500Kg
最大功率92KW
加速性能
0-108Km/h(即30m/s)所需时间
平均加速度
11s
_________m/s2
制动性能
车辆以36Km/h(即10m/s)行使时的制动距离
制动过程中所受合外力
6.5m
_________N
2.731.15×104
9.直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ1=45°。
直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时,悬索与竖直方向的夹角θ2=14°。
如果空气阻力大小不变,且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。
(取重力加速度g=10m/s2;sin14°=0.242;cos14°=0.970)M=4.5×103kg
10在光滑水平面上放着紧靠在一起的A、B两物体,如右图所示,B的质量是A的2倍,B受到向右的恒力FB=2N,A受到的水平力FA=(9-2t)N(t的单位是s,以向右为力的正方向).从t=0开始计时,则( )
A.A物体在2s末时刻的加速度是初始时刻的5/11倍
B.t>4s后,B物体做匀加速直线运动*
C.t=4.5s时,A物体的速度为零
D.t>4.5s后,A、B的加速度方向相反*
11某人站在升降机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%.以下判断正确的是( )
A.升降机一定是在下降过程B.升降机一定是在减速状态
C.如果是在下降过程,则升降机肯定处于加速状态*
D.如果升降机是在减速状态,则升降机肯定处于上升过程*
12如右图所示,水平力F作用在质量为M的箱子上,箱内有质量为m的物体,m与M之间,M与地面间均光滑,
(1)在m与箱后壁碰撞前,箱的加速度为( )
(2)在m与箱后壁碰撞后,与箱子结合为一体,则箱的加速度为( )
A.
@(B.F/(M+m)
C.F/MD.(F-mg)/m
13如下图所示,甲、乙两图都在光滑的水平面上的小车的质量都是M,人的质量都是m,甲图人推车,乙图人拉绳子的力都是F,(绳与轮的质量和摩擦均不计),对于甲、乙两车的加速度大小说法正确的是( )
A.甲车的加速度大小为
%B.甲车的加速度大小为0
C.乙车的加速度大小为
%D.乙车的加速度大小为0
14在平直公路上,汽车作初速为0的匀加速运动,当速度达到v后立即关闭发动机直到停止,v-t图象如右图所示.设汽车的牵引力为F,摩擦力为Ff,且Ff大小不变.全过程中牵引力做功W1,克服摩擦力做功W2,则( )
A.F∶Ff=1∶3B.F∶Ff=4∶1
C.W1∶W2=1∶1&D.W1∶W2=1∶3
15一个静止的倾角为30°的长斜面上的物体,被向下轻轻一推,它刚好能匀速下滑.若给此物体一个v0=8m/s沿斜面向上的初速度,取g=10m/s2,则物体经过t=1s时间所通过的距离是多少?
3.2m
牛顿第二定律典型题归纳
【模拟试题】
1.钢球在盛有足够深油的油罐中由静止开始下落,若油对球的阻力正比于其速率,则球的运动情况是()
A.先加速后匀速
B.先加速后减速最后静止。
C.先加速后减速最后匀速
D.加速度逐渐减小到零
2.如图所示,一木块在水平恒力的作用下,沿光滑水平面向右做加速运动,前方墙上固定有一劲度系数足够大的弹簧,当木块接触弹簧后,将()
A.立即做减速运动
B.立即做匀速运动
C.在一段时间内速度继续增大。
D.当弹簧压缩量为最大时,物体速度为零,处于平衡状态。
3.如图所示,一物体从曲面上的Q点由静止开始下滑,通过一段粗糙的传送带,传送带静止,从A运动到B的时间为
;若传送带的皮带在轮子转动的带动下,上表面向左匀速运动,再次把物体从曲面的Q点由静止开始下滑,达到A点时速度与第一次相同,从A到B运动的时间为
,则()
A.
。
B.
C.
D.无法确定
4.质量为
的物体放在A地,用竖直向上的力F拉物体,物体的加速度a与拉力F的关系如图中的①所示;质量为
的物体在B地做类似实验,测得
关系如图中的②所示,设两地重力加速度分别为
和
由图可判定()
A.
B.
C.
D.
。
5.匀速上升的升降机顶部悬有一轻质弹簧,弹簧下端挂一小球,若升降机突然停止,在地面观察者看来,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.加速度先减小后增大D.加速度逐渐减小。
6.从加速竖直上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是()
A.物体立即向下做自由落体运动
B.物体具有竖直向上的加速度
C.物体的速度为零,但具有竖直向下的加速度
D.物体具有竖直向上的速度和竖直向下的加速度。
7.如图所示,用细线拉着小球A向上做加速运动,小球A、B间用弹簧相连,两球的质量分别为m和2m,加速度的大小为a,若拉力F突然撤去,则A、B两球的加速度大小分别为
_______________,
=_____________。
8.2008年奥运会将在我国北京举行,为此北京交通部门规定市区内某些区域汽车行驶速度不得超过30km/h。
一辆汽车在规定的范围内行驶,突然采取车轮抱死紧急刹车,沿直线滑行了10m而停止,查得汽车与该路面的动摩擦因数为0.72,试判断该汽车是否违章超速行驶并说明理由。
(g取
)
超重和失重
习题
如果电梯以速度V向上做匀速直线运动,则重物对台秤的压力FN′为多少?
如果电梯以加速度a向上做匀加速直线运动,则重物对台秤的压力FN′为多少?
如果电梯以加速度a向下做匀加速直线运动,则重物对台秤的压力FN′为多少?
如果电梯以加速度a(a=g)向下做匀加速直线运动,则重物对台秤的压力FN′为多少?
总结
.当加速度a竖直向上时,为超重状态
.当加速度a竖直向下时,为失重状态.
当加速度a=g时,重物对台秤的压力为0,则由台秤所测重物的质量为0,这种现象称为完全失重.
练习1弹簧秤下挂着一个1kg的重物,在下列情况下,弹簧秤的读数F为多少?
(g=9.8m/s2)
A:
以加速度0.2m/s竖直加速上升B以加速度0.2m/s竖直减速上升
C以加速度0.2m/s竖直加速下降D以加速度0.2m/s竖直减速下降
2某钢绳所能承受的最大拉力是4×104N,如果用这条钢绳使3.2t的货物匀加速上升,则物体在10s内发生的速度改变不能超过___m/s(g=10m/s2)25
3如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时,质量为10kg的小球对竖直板的压力FN是多少?
4例2、一个人站在医用体重计的测盘上,不动时读数为G,此人在下蹲过程中,磅秤的读数()人在站起过程,情况又是怎样
A、先大于G,后小于GB、先小于G,后大于G*
C、大于GD、小于G
总结物体是超重还是失重是由α的方向来判定的,与v方向无关。
不论物体处于超重还是失重状态,重力不变。
α向上视重>重力超重状态:
α向下视重<重力失重状态
牛顿运动定律与图像结合问题
4、学生对于本次课的评价
○特别满意○满意○一般○差
学生签字:
5、教师评定
1、学生上次作业评价:
○非常好○好○一般○需要优化
2、学生本次上课情况评价:
○非常好○好○一般○需要优化
教师签字:
教导主任签字:
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