教师: 学生 日期: 2013 年 12 月 15 日 星期: 天 时段: 10:00—12：00
| 课题 | 牛顿第二定律 |
| 学情分析 | |
| 学习目标与 考点分析 | 目标，了解牛顿第二定律 考点，物体的运动 |
| 学习重点 难点 | 重难点,超重与失重，物体的受力分析 |
| 学习方法 | 例题讲解，课堂随练，归纳总结，课后反思。 |
| 教学过程 | |
| 一、牛顿第二定律 1、牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的 成正比，跟物体的 成反比，加速度的方向跟 的方向相同。其的数学表达式为 ；它反映了加速度与 和 的关系。 例1、自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度和速度的变化情况是怎样的？ 2、牛顿第二定律的特点。 同体性：牛顿第二定律中的a与F、m必须是同一物体，无论研究对象是一个物体还是一个系统。 矢量性：牛顿第二定律不仅反映了a与F、m的数量关系，还反映了a和F的方向关系，即加速度a的方向跟合外力F的方向总是 的。 瞬时性：F=ma反映了a与F的瞬时关系。当物体受到合外力F时，物体同时产生了加速度a，当合外力F变化时，a将同时变化，F消失时，a将同时消失。 例2、如图所示,A、B两环分别套在间距为1m的光滑细杆上，A和B的质量比mA：mB=1：3，用一自然长度为1m的轻弹簧将两环相连，在A环上作用一沿杆方向的、大小为20N的拉力F，当两环都沿杆以相同的加速度a运动时，弹簧与杆夹角为53°（cos53°=0.6）. (1)弹簧的劲度系数为多少？（2）若突然撤去拉力F，在撤去拉力F的瞬间，A的加速度为a'，B的加速度a''分别是多少？ 二、牛顿第二定律解题的常用处理方法 1、按研究对象受力情况分： ①力的合成法：当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时，可利用平行四边形法则很方便求出合力，由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的，解题时已知或判知加速度方向，就可知合力方向，反之亦然。 例3、质量为M的碗形物体，内径为R，放置在光滑水平面上，内有一质量为m的光滑小球，现在水平外力F作用下沿水平方向运动。当小球跟碗形物相对静止时，球离碗口的距离是多少？ ②正交分解法：当物体受到二个以上力作用而做加速运动时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有： （沿加速度方向） （垂直于加速度方向） 特殊情况下分解加速度比分解力更简单 例4、电梯与水平面的夹角为30°，当电梯加速运动时，质量为M 的人对梯面压力是其重力的6/5，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？ 例5、在倾角为α的斜面上有一质量为M的物体，两人一推一拉，使物体以加速度a向上滑动，两人用力大小相等，推力方向与斜面平行，拉力方向与斜面成β角斜向上，已知物体与斜面间的动摩擦因数为μ，求两人用力的大小？ 2、按研究对象的选择方式分： ①隔离法：。 ②整体法： Ⅰ、具有相同加速度的连接体，一般先以整体为研究对象，再隔离各部分去求解。 例6、如图，置于水平地面上相同材料的质量分别为m和M的两物体间用细绳相连，在M上施加一水平恒力F，使两物体做匀加速运动，对两物体间绳上的张力，正确的说法是（ ） A、地面光滑时，绳子拉力的大小为mF/（M+m） B、地面不光滑时，绳子拉力的大小为mF/（M+m） C、地面不光滑时，绳子拉力大于mF/（M+m） D、地面光滑时，绳子拉力小于mF/（M+m） [想一想]n个木块并排放在光滑水平桌面上，它们的质量相同，当用水平力F推木块1使它们共同加速运动时，第m块对第m+1块推力为________。（若地面不光滑呢？） Ⅱ、具有相等加速度值而方向不同时，一般设其加速度为a，再对各部分列动力学方程。 例7、如图，A、B两物体的质量分别为100克和300克，滑轮质量和摩擦均不计，当A、B从静止释放时，求A的加速度的大小。 [想一想]验证牛顿第二定律的实验中系统误差是什么？ Ⅲ、具有不同值和方向的连接体问题，一般先找出各部分之间的运动关系，再列出方程求解（用隔离法）。 例8、如图，底座A上装有一根直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆间有摩擦，当圆环以一定的初速度向上运动时，圆环的加速度大小为a，底座A不动，求圆环在升起和下落过程中，水平面对底座的支持力分别是多大？ [想一想]：如图，倾角为30°的斜面体置于粗糙的水平地面上，已知斜面体的质量为M=10Kg，一质量为m=1.0Kg的木块正沿斜面体的斜面由静止开始加速下滑，木块滑行路程s=1.0m时，其速度v=1.4m/s，而斜面体保持静止。求： ⑴求地面对斜面体摩擦力的大小及方向。 ⑵地面对斜面体支持力的大小。 考点一 已知受力求运动 [特别提醒] 已知物体的受力情况求物体运动情况：首先要确定研究对象，对物体进行受力分析，作出受力图，建立坐标系，进行力的正交分解，然后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. | |
[例1]如图所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮，一条不可伸长的轻绳绕过定滑轮分别与物块A、B相连，细绳处于伸直状态，物块A和B的质量分别为mA=8kg和mB=2kg，物块A与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.1，物块B距地面的高度h=0.15m.桌面上部分的绳足够长.现将物块B从h高处由静止释放，直到A停止运动.求A在水平桌面上运动的时间.（g=10m/s2）
[方法技巧] 本题特别应注意研究对象和研究过程的选取，在B着地之前，B处于失重状态，千万不可认为A所受绳子的拉力和B的重力相等.当然B着地之前，我们也可以把A、B视为一整体，根据牛顿第二定律求加速度，同学们不妨一试.
考点二 已知运动求受力
[特别提醒]
| 已知物体的运动情况求受力情况：也是首先要确定研究对象，进行受力分析，画出受力示意图，建立坐标系，进行力的正交分解，然后根据运动学公式求加速度，再根据牛顿第二定律求力，可以看出，这两种类型的问题的前几个步骤是相同的，最后两个步骤颠倒顺序即可. |
（1）飞机在竖直方向上产生的加速度多大?方向怎样?
（2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力，才能使乘客不脱离座椅？（g取10m/S2）
（3）未系安全带的乘客，相对于机舱将向什么方向运动?最可能受到伤害的是人体的什么部位?
（注：飞机上乘客所系的安全带是固定连结在飞机座椅和乘客腰部的较宽的带子，它使乘客与飞机座椅连为一体）
[方法技巧]已知运动求受力，关键仍然是对研究对象的正确的受力分析，只不过是先根据运动学公式求加速度，再根据牛顿第二定律求力罢了.
考点三 超重与失重
1．超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的情况称为超重现象.当物体具有 的加速度时（向上加速运动或向下减速运动），物体处于超重状态.
2．失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 物体所受重力的情况称为失重现象.当物体具有 的加速度时（向上减速运动或向下加速运动），物体处于失重状态.
3．完全失重：当物体向下的加速度为g时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于 ，这种状态称为完全失重.
[特别提醒]
| ：物体处于失重状态还是超重状态，仅由加速度的方向决定，而与物体的速度方向无关.无论物体处于超重还是失重状态，物体本身的重力并未发生改变.物体处于完全失重时，由于重力产生的一切物理现象都将消失. |
考点四 临界与极值问题
[特别提醒]
| ：力学中的临界问题指一种运动形式（或物理过程和物理状态）转变为另一种运动形式（或物理过程和物理状态）时，存在着分界限的现象，这种分界限通常以临界值和临界状态的形式出现在不同的问题中，而临界与极值问题主要原因在于最大静摩擦力、绳子的张力等于零、两个物体要分离时相互作用的弹力为零等. |
（2）从挡板开始运动到小球速度最大时，球的位移x.
[方法技巧]临界与极值问题关键在于临界条件的分析，如相互挤压的物体要分离，其临界条件一定是相互作用的弹力为零.另外，最大静摩擦力的问题、绳子的张力等等都会经常和临界与极值问题相联系.
基础提升训练
1. 在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a处于斜向上的方向，拉力为Fa，绳b处于水平方向，拉力为Fb，如图所示．现让小车从静止开始向右做匀加速运动，此时小球相对于车厢的位置仍保持不变，则两根细绳的拉力变化情况是（ ）
A．Fa变大，Fb不变
B．Fa变大，Fb变小
C．Fa变大，Fb变大
D．Fa不变，Fb变小
2.如图7所示，某人通过定滑轮用不可伸长的轻质细绳将质量为m的货物提升到高处.已知人拉绳的端点沿平面匀速向右运动，若滑轮的质量和摩擦均不计，则下列说法中正确的是（ ）
A.货物匀速运动上升
B.货物加速运动上升
C.绳的拉力T大于物体的重力mg
D.绳的拉力T等于物体的重力mg
3. 如图3-13-11所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针转动，传送带右侧有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以初速度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，此时其速率为v3，则下列说法正确的是 （ ）
A、只有v1= v2时，才有v3= v1
B、若v1 >v2，则v3= v2
C、若v1 4.如图3-12-16所示，质量为 10 kg的物体在F＝200 N的水平推力作用下，从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动，斜面固定不动，与水平面的夹角θ＝37°．力F作用2秒钟后撤去，物体在斜面上继续上滑了1．25秒钟后，速度减为零．求：物体与斜面间的动摩擦因数μ和物体的总位移S.（已知 sin37°＝0．6，cos37°＝0．8，g＝10 m/s2） 5．总质量为80kg的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，如图所示是跳伞过程中的v－t图，根据图像回答以下问题（g取10m/s2） （1）定性说明开启降落伞后运动员的加速度变化情况 （2）求t＝1s时运动员的加速度和所受阻力的大小 （3）据图估算出开启降落伞后运动员变速下降的距离约为157m，求运动员从飞机上跳下到着地的总时间？ ○ 特别满意 ○ 满意 ○ 一般 ○ 差 学生签字： 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： www.longwensh.com 教务主任签字： ___________
龙文教育教务处6. 如图3-13-12所示，传送带与水平面间的夹角为θ=37°，传送带以10m/s的速率运行，在传送带上端A处无初速地放上质量为0.5kg的物体，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16m，则物体从A运动到B的时间为多少？ 教学反思 四、学生对于本次课的评价： 五、教师评定：
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