1.知道牛頓第二定律的內(nèi)容、表達式的確切含義.
2.知道國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.
3.能應用牛頓第二定律解決相應的問題．
【教學內(nèi)容】
一、牛頓第二定律
1．內(nèi)容：物體的加速度跟所受的合外力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度方向跟合外力的方向相同。
2．表達式：F＝ma
3．對牛頓第二定律的理解
(1)公式F＝ma中，若F是合力，加速度a為物體的實際加速度；
(2) F、m、a必須是同一對象的三個物理量
(3)F、m、a三個物理量的單位都為國際單位制時，才有公式F＝kma中k＝1，即F＝ma.
4．牛頓第二定律的五個性質(zhì)
(1)因果性：力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度
(2)矢量性：F＝ma是一個矢量式．物體的加速度方向由它受的合力方向決定，且總與合力的方向相同
(3)瞬時性：加速度與合外力是瞬時對應關系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失
(4)獨立性：作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和
(5)相對性：物體的加速度必須是對靜止的或勻速直線運動的參考系而言的。變速運動的參考系不適用。
【例1】(多選)下列對牛頓第二定律的理解正確的是( )
A．由F＝ma可知，m與a成反比
B．牛頓第二定律說明當物體有加速度時，物體才受到外力的作用
C．加速度的方向總跟合外力的方向一致
D．當合外力停止作用時，加速度隨之消失
【例2】(多選)力F1單獨作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度a1大小為5m/s2，力F2單獨作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度a2大小為2 m/s2，那么，力F1和F2同時作用在物體A上時產(chǎn)生的加速度a的大小可能是( )
A．5m/s2B．2 m/s2
C．8m/s2D．6 m/s2
【例3】（單選）在粗糙的水平面上，物體在水平推力的作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)過一段時間后，將水平推力逐漸減小到零(物體不停止)，在水平推力減小到零的過程中( )
A．物體的速度逐漸減小，加速度(大小)逐漸減小
B．物體的速度逐漸增大，加速度(大小)逐漸減小
C．物體的速度先增大后減小，加速度(大小)先增大后減小
D．物體的速度先增大后減小，加速度(大小)先減小后增大
二、牛頓第二定律的應用
1．矢量合成法：若物體只受兩個力作用時，應用平行四邊形定則求這兩個力的合外力，加速度的方向即是物體所受合外力的方向．
2．正交分解法：．
= 1 \* GB3 ①確定研究對象。
= 2 \* GB3 ②進行受力分析和運動狀態(tài)分析，畫出示意圖。(判斷加速度的方向)
= 3 \* GB3 ③正交分解建立坐標軸（通常x軸與加速度方向一致），將不在坐標軸的力全部分解到坐標軸上。
= 4 \* GB3 ④根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式列方程并求解
【例4】（單選）物體與粗糙斜面一起沿水平面向左做勻加速直線運動,物體和斜面相對靜止,如圖所示。則斜面對物體的作用力方向( )
A.必沿d方向
B.必沿c方向
C.a、c、d方向都有可能
D.a、c方向都有可能
【例5】如圖所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，小球和車廂相對靜止，小球的質(zhì)量為1 kg.(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)
(1)求車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況；
(2)求懸線對小球的拉力大小．
三、用牛頓第二定律解題的兩類問題（應用）：
1．第一類基本問題
【例6】(單選)質(zhì)量為m的木塊位于粗糙水平桌面上，若用大小為F的水平恒力拉木塊，其加速度為a.當拉力方向不變，大小變?yōu)?F時，木塊的加速度為a′，則( )
A．a(chǎn)′＝a B．a(chǎn)′2a D．a(chǎn)′＝2a
【例7】如圖所示，質(zhì)量為4 kg的物體靜止于水平面上．現(xiàn)用大小為40 N、與水平方向夾角為37°的斜向上的力拉物體，使物體沿水平面做勻加速運動(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，
cs 37°＝0.8)．
(1)若水平面光滑，物體的加速度是多大？
(2)若物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，物體的加速度大小是多少？
【例8】如圖所示，質(zhì)量m＝1 kg的球穿在斜桿上，斜桿與水平方向成30°角，球與桿之間的動摩擦因數(shù)μ＝eq \f(\r(3),6)，球受到豎直向上的拉力F＝20 N，則球的加速度為多大？(取g＝10 m/s2)
2．第二類基本問題
【例9】將質(zhì)量為0.5 kg的小球，以30 m/s的速度豎直上拋，經(jīng)過2.5 s小球到達最高點(取g＝10 m/s2)．求：
(1)小球在上升過程中受到的空氣的平均阻力；
(2)小球在最高點時的加速度大??；
(3)若空氣阻力不變，小球下落時的加速度為多大？
【例10】如圖所示，自動扶梯與水平面夾角為θ，上面站著質(zhì)量為m的人，當自動扶梯以加速度a加速向上運動時，求扶梯對人的彈力FN和扶梯對人的摩擦力Ff的大?。?br>
【例11】（單選）在靜止的車廂內(nèi)，用細繩a和b系住一個小球，繩a斜向上拉，繩b水平拉，如圖所示，現(xiàn)讓車從靜止開始向右做勻加速運動，小球相對于車廂的位置不變，與小車靜止時相比，繩a、b的拉力Fa、Fb的變化情況是( )
A．Fa變大，F(xiàn)b不變
B．Fa變大，F(xiàn)b變小
C．Fa不變，F(xiàn)b變小
D．Fa不變，F(xiàn)b變大
四、多過程問題分析
1．當題目給出的物理過程較復雜，由多個過程組成時，要明確整個過程由幾個子過程組成，將過程合理分段，找到相鄰過程的聯(lián)系點并逐一分析每個過程．
聯(lián)系點：前一過程的末速度是后一過程的初速度，另外還有位移關系等．
2．注意：由于不同過程中力發(fā)生了變化，所以加速度也會發(fā)生變化，所以對每一過程都要分別進行受力分析，分別求加速度．
【例12】在沒有風的自然環(huán)境中，一個乒乓球從離地1 m高的地方由靜止開始下落，經(jīng)過0.5 s落地，落地后反彈。已知乒乓球的質(zhì)量為2.7 g，整個過程中所受的空氣阻力大小不變。求：
(1)乒乓球落地時的速度多大？
(2)乒乓球受到的阻力多大？
(3)若乒乓球反彈時，速度大小變?yōu)樵瓉淼?.9，則球能反彈多高？
【例13】 質(zhì)量為10 kg的物體在F＝200 N的水平推力作用下，從粗糙斜面的底端由靜止開始沿斜面運動，斜面固定不動，與水平地面的夾角θ＝37°，如圖所示．力F作用2 s后撤去，物體在斜面上繼續(xù)上滑了1.25 s后，速度減為零．求：物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ和物體的總位移x.(已知sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g＝10 m/s2)
【當堂反饋、效果評價】
1．(單選)關于牛頓第二定律，以下說法中正確的是( )
A．由牛頓第二定律可知，加速度大的物體，所受的合外力一定大
B．牛頓第二定律說明了，質(zhì)量大的物體，其加速度一定小
C．由F＝ma可知，物體所受到的合外力與物體的質(zhì)量成正比
D．對同一物體而言，物體的加速度與物體所受到的合外力成正比，而且在任何情況下，加速度的方向始終與物體所受的合外力方向一致
2．(單選)物體在與其初速度方向相同的合外力作用下運動，取v0方向為正時，合外力F隨時間t的變化情況如圖所示，則在0～t1這段時間內(nèi)( )
A．物體的加速度先減小后增大，速度也是先減小后增大
B．物體的加速度先增大后減小，速度也是先增大后減小
C．物體的加速度先減小后增大，速度一直在增大
D．物體的加速度先減小后增大，速度一直在減小
3．（單選）如圖所示，小車上固定著三角硬桿，桿的端點固定著一個質(zhì)量為m的小球．當小車水平向右的加速度逐漸增大時，桿對小球的作用力的變化（用F1至F4變化表示）可能是下圖中的（OO＇沿桿方向）（ ）
4．（單選）三個完全相同的物塊1、2、3放在水平桌面上，它們與桌面間的動摩擦因數(shù)均相同．現(xiàn)用大小相同的外力F沿圖所示方向分別作用在1和2上，用eq \f(1,2)F的外力沿水平方向作用在3上，使三者都做加速運動，用a1、a2、a3分別代表物塊1、2、3的加速度，則( )
A．a(chǎn)1＝a2＝a3 B．a(chǎn)1＝a2，a2>a3
C．a(chǎn)1>a2，a2a2，a2>a3
5．（多選）將質(zhì)量為m的圓環(huán)套在固定的水平直桿上，環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，環(huán)與桿間的動摩擦因數(shù)為μ，對環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上且與桿夾角為θ的拉力F，使圓環(huán)以加速度a沿桿運動，則F的大小可能是( )
A.eq \f(ma＋μmg,cs θ＋μsin θ) B.eq \f(ma－μmg,cs θ－μsin θ) C.eq \f(ma,sin θ) D.eq \f(mg,sin θ)
6．如圖，一個質(zhì)量為m=2kg的小物塊靜置于足夠長的斜面底端?，F(xiàn)對其施加一個沿斜面向上、大小為F=25N
的恒力，3s后將F撤去，此時物塊速度達到15m/s。設物塊運動過程中所受摩擦力的大小不變，取g=10m/s2。
30°
F
求：
(1)物塊所受摩擦力的大小；
(2)物塊在斜面上運動離斜面底端的最遠距離；
(3)物塊在斜面上運動的總時間。
7．如圖（a），質(zhì)量m＝1kg的物體沿傾角?＝37?的固定粗糙斜面由靜止開始向下運動，風對物體的作用力沿水平方向向右，其大小與風速v成正比，比例系數(shù)用k表示，物體加速度a與風速v的關系如圖（b）所示。求：
(1)物體與斜面間的動摩擦因數(shù)?；
(2)比例系數(shù)k。（sin370=0.6，cs370=0.8，g=10m/s2）
【課時作業(yè)】
1．（單選）根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是( )
A．物體加速度的大小跟它的質(zhì)量和速度大小的乘積成反比
B．物體所受合外力必須達到一定值時，才能使物體產(chǎn)生加速度
C．物體加速度的大小跟它所受作用力中的任一個的大小成正比
D．當物體質(zhì)量改變但其所受合力的水平分力不變時，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比
2. （單選）如圖為第八屆珠海航展上中國空軍“八一”飛行表演隊駕駛“殲－10”戰(zhàn)機大仰角沿直線加速爬升的情景．則戰(zhàn)機在爬升過程中所受合力方向( )
A．豎直向上
B．與速度方向相同
C．與速度方向相反
D．與速度方向垂直
3．（單選）如右圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離后停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接．下圖中v、a、Ff和x分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程．其中正確的是( )
4．(多選)一質(zhì)點在外力作用下做直線運動,速度v隨時間t變化的圖象如圖。在圖中標出的時刻中,質(zhì)點所受合外力的方向與速度方向相同的有( )
A.t1B.t2C.t3D.t4
5. （單選）如圖所示，質(zhì)量m＝10 kg的物體，在水平地面上向左運動，物體與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，與此同時，物體受到一個水平向右的推力F＝20 N的作用，則物體的加速度為(取g＝10 m/s2)( )
A．0 B．4 m/s2，水平向右
C．2 m/s2，水平向右 D．2 m/s2，水平向左
6．(單選)如圖所示,有一輛汽車滿載西瓜在水平路面上勻速前進。突然發(fā)生意外情況,緊急剎車做勻減速運動,加速度大小為a,則中間一質(zhì)量為m的西瓜A受到其他西瓜對它的作用力的大小是( )
A.mB.ma
C.mD.m(g+a)
7. (多選)物體在力F作用下運動，F(xiàn)的方向與物體運動方向一致，其F-t圖象如圖所示，則物體( )
A．在t1時刻加速度最大
B．在0～t1時間內(nèi)做勻加速運動
C．從t1時刻后便開始返回運動
D．在0～t2時間內(nèi)，速度一直在增大
8．(多選)如圖所示，當小車向右加速運動時，物塊M相對車廂靜止于豎直車廂壁上，當車的加速度增大時( )
A．M受靜摩擦力增大
B．M對車廂壁的壓力不變
C．M仍相對于車廂靜止
D．M受靜摩擦力不變
9. （單選）如圖所示，質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的斜面勻加速下滑，設物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，此時物體的加速度的大小為a1；若物體m上再放另一質(zhì)量為m′的物體，它們一起運動的加速度大小為a2；若物體m上施加一個豎直向下、大小等于m′g的力F，此時下滑的加速度大小為a3.則a1、a2、a3大小的關系是( )
A．a(chǎn)3>a1>a2
B．a(chǎn)1＝a2

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