目錄牛頓第二定律知識點總結高中 高一必修二物理向心力知識點 高一物理牛頓第二定律實驗題 高中物理牛頓第二定律公式 牛頓第二定律斜面模型總結
1.錯誤，速度也可能為零的，如自由落體運動。2.正確
3.錯誤，所受合外力的方向，應該是加速度的方向，不是物體運動的方向，如平拋運動。合外力為重力，方向豎直向下，但運動方向為曲線上各點段顫切線方向，時刻在變化
合外力變小，只是加速度變小，但還是做加速運動，這是完全有可能的 。如物體初速度向右，合外力向右，但大小變小時
注合外力凳燃侍和物體運動沒有直接對應關系。同加速度定義式a=（v2-v1）/t可棗吵知，合外力方向和速度變化方向相同。和速度方向和大小沒有直接對應關系。
1.先做加速度減小的加速運動，后做勻速直線運動。
雨滴豎直下落，根據受力分析開始mg-f=ma,做加速運動，因為v=at,v與f成正比，隨著v的增大，f增大，a減小，速度繼續增大，當mg=f時，加速度a=0，做勻速直線運動
2.開始時：由牛頓第二定律，得
F=ma
拉力變為2F，
2F=ma1
a1=2a
3.設A在上，B在下
剪斷一瞬間對A受力分析，受重力mg，彈簧的彈力mg（小球B），所以2mg=ma
a=2g
剪斷一瞬間對B受力分析，受到重力mg，彈簧彈力mg，所以二力平衡，a'=0，即剪斷瞬間B相對靜止
4.（題答耐干的意思應該是100N的力與水平成37度向下推木箱）
F=100N，m=40kg，摩擦力為f
推時：通過受力分析，由牛頓第二定律，得
Fcos37-u(mg+Fsin37)=0
解得
u=4/23
拉時乎舉運：通歲梁過受力分析，由牛頓第二定律，得
Fcos37-u(mg-Fsin37)=ma
a=0.52m/s^2
經分析，這個物體受到拉力和摩擦力的作用，所以合力是拉力減去摩擦力。根據10S末的速度談孫鎮，求出加速度=0.8米每二次方秒，合力凱山= ma=0.8*2=1.6N ，所以摩擦力等于f=F-ma=4.4N ,
撤去拉力 只受摩擦力，方向向后，所以做勻加速直線運動，加速度=摩擦含粗力除以質量等于2.2米每二次方秒，t=v/a=8/2.2=3.6s
高一物理上冊必修1《牛頓第二定律》教案【一】
教學準備
教學目標
知識與技能
1.掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式.
2. 理解公式中各物理量的意義及相互關系.
3.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.
4.會用牛頓第二定律的公式進行有關的計算.
過程與方法
1.通過對上節課實驗結論的總結，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣.
2.培養學生的概括能力和分析推理能力.
情感態度與價值觀
1.滲透物理學研究如禪方法的教育.
2.認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法.
3.通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源于生活并服務于生活，激發學生學習物理的興趣.
教學重難點
教學重點
牛頓第二定律的特點.
教學難點
1.牛頓第二定律的理解.
2.理解k=1時，F=ma.
教學
多媒體、板書
教學過程
一、牛頓第二定律
1.基本知識
(1)內容
物體加速度的大小跟它渣姿塵受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.
(2)表達式
F=kma，F為物體所受的合外力，k是比例系數.
2.思考判斷
(1)牛頓第一定律是牛頓第二定律在合外力為零時的特例.(×)
(2)我們用較小的力推一個很重的箱子，箱子不動，可見牛頓第二定律不適用于較小的力.(×)
(3)加速度的方向跟作用力的方向沒必然聯系.(×)
探究交流
如圖所示的賽車，為什么它的質量比一般的小汽車質量小的多，而且還安裝一個功率很大的發動冊祥機?
【提示】為了提高賽車的靈活性，由牛頓第二定律可知，要使物體有較大的加速度，需減小其質量或增大其所受到的作用力，賽車就是通過增加發動機動力，減小車身質量來增大啟動、剎車時的加速度，從而提高賽車的機動靈活性的，這樣有益于提高比賽成績.
二、力的單位
1.基本知識
(1)國際單位
牛頓，簡稱牛，符號N.
(2)1N的定義
使質量為1 kg的物體產生1_m/s2的加速度的力叫1 N，即1 N=1 kg·m/s2.
(3)比例系數的意義
①在F=kma中，k的選取有一定的任意性.
②在國際單位制中k=1，牛頓第二定律的表達式為F=ma，式中F、m、a的單位分別為牛頓、千克、米每二次方秒.
2.思考判斷
關于牛頓第二定律表達式F=kma中的比例系數k
(1)只要力F的單位取N就等于1.(×)
(2)在國際單位制中才等于1.(√)
(3)只要加速度單位用m/s2就等于1.(×)
探究交流
在一次討論課上，甲說：“由a=Δt(Δv)可知物體的加速度a與Δv成正比，與Δt成反比”，乙說：“由a=m(F)知物體的加速度a與F成正比，與m成反比”.你認為哪一種說法是正確的?
【提示】乙的說法正確.物體的加速度的大小是由物體所受合力的大小和物體的質量共同決定的，與速度的變化量及所用時間無關.其中a=Δt(Δv)定義了加速度的大小為速度變化量與所用時間的比值，而a=m(F)則揭示了加速度取決于物體所受合力與物體的質量.
三、牛頓第二定律的幾個性質
【問題導思】
1.加速度的方向與合力的方向有什么關系?
2.作用在物體上的力發生變化時，加速度是否變化?
3.作用在物體上的各個分力也能產生加速度嗎?
牛頓第二定律揭示了加速度與力和質量的定量關系，指明了加速度大小和方向的決定因素，對牛頓第二定律，還應從以下幾個方面深刻理解.
是加速度的定義式，它給出了測量物體的加速度的方法，這是物理上用比值定義物理量的方法.
是加速度的決定式，它揭示了物體產生加速度的原因及影響物體加速度的因素.
例：如圖所示，一輛有動力驅動的小車上有一水平放置的彈簧，其左端固定在小車上，右端與一小球相連，設在某一段時間內小球與小車相對靜止且彈簧處于壓縮狀態，若忽略小球與小車間的摩擦力，則在此段時間內小車可能是()
A.向右做加速運動B.向右做減速運動
C.向左做加速運動 D.向左做減速運動
【審題指導】解答該題注意應用以下程序
力和運動關系的定性分析
根據牛頓第二定律先由受力情況分析加速度，再由加速度與速度的關系分析運動性質，即同向加速運動，反向減速運動.
四、牛頓第二定律的簡單應用
【問題導思】
1.如果物體受到力的作用，就一定有加速度嗎?
2.求物體的加速度的方法有哪些?
3.應用牛頓第二定律解題的一般步驟是什么?
應用牛頓第二定律解題的方法一般有兩種：矢量合成法和正交分解法.
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力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物體所受合力的方向.反之，若知道加速度的方向也可應用平行四邊形定則求物體所受的合力.
2.正交分解法：當物體受多個力作用時，常用正交分解法求物體的合外力.應用牛頓第二定律求加速度，在實際應用中常將受力分解，且將加速度所在的方向選為x軸或y軸，有時也可
例：質量為m的木塊，以一定的初速度沿傾角為θ的斜面向上滑動，斜面靜止不動，木塊與斜面間的動摩擦因數為μ，如圖所示.
(1)求向上滑動時木塊的加速度的大小和方向.
(2)若此木塊滑到最大高度后，能沿斜面下滑，求下滑時木塊的加速度的大小和方向.
【審題指導】解答本題時可按以下思路進行分析：
【解析】(1)以木塊為研究對象，因木塊受到三個力的作用，故采用正交分解法求解，建立坐標系時，以加速度的方向為x軸的正方向.木塊上滑時其受力分析如圖甲所示，根據題意，加速度的方向沿斜面向下，將各個力沿斜面和垂直斜面方向正交分解.根據牛頓第二定律有
mgsinθ+f=ma，N-mgcosθ=0
又f=μN，聯立解得a=g(sinθ+μcosθ)，方向沿斜面向下.
(2)木塊下滑時其受力分析如圖乙所示，由題意知，木塊的加速度方向沿斜面向下.根據牛頓第二定律有
mgsinθ-f′=ma′，N′-mgcosθ=0
又f′=μN′，聯立解得a′=g(sin θ-μcosθ)，方向沿斜面向下.
【答案】
(1)g(sinθ+μcosθ)，方向沿斜面向下
(2)g(sin θ-μcos θ)，方向沿斜面向下
應用牛頓第二定律解題的一般步驟：
1.確定研究對象.
2.進行受力分析和運動狀態分析，畫出受力分析圖，明確運動性質和運動過程.
3.求出合力或加速度.
4.根據牛頓第二定律列方程求解.
五、常見力的突變
例：如圖所示，質量相等的三個物塊A、B、C，A與天花板之間、B與C之間均用輕彈簧相連，A與B之間用細繩相連，當靜止后，突然剪斷A、B間的細繩，則此瞬間A、B、C的加速度分別為(取向下為正)()
A.-g、2g、0B.-2g、2g、0
C.0、2g、0 D.-2g、g、g
【解析】剪斷細繩前，對B、C整體進行受力分析，受到總重力和細繩的拉力而平衡，故FT=2mg;再對物塊A受力分析，受到重力、細繩拉力和彈簧的拉力;剪斷細繩后，重力和彈簧的彈力不變，細繩的拉力減為零，故物塊B受到的合力等于2mg，向下，物塊A受到的合力為2mg向上，物塊C受到的力不變，合力為零，故物塊B有向下的加速度，大小為2g，物塊A具有向上的加速度，大小為2g，物塊C的加速度為零，故選B.
【答案】B
輕繩、輕桿、輕彈簧、橡皮條辨析
1.它們的共同點是：質量忽略不計，都因發生彈性形變產生彈力，同時刻內部彈力處處相等且與運動狀態無關.
2.它們的不同點是：
課后小結
這節課我們學習了
1.牛頓第二定律：F=ma.
2.牛頓第二定律具有同向性、瞬時性、同體性、獨立性.
3.牛頓第二定律解決問題的一般方法.
板書
4.3牛頓第二定律
1.內容:物體的加速度跟所受的臺力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同
2.表達式 F=ma
3.理解
(1)同向性：加速度的方向與力的方向始終一致
(2)瞬時性;加速度與力是瞬間的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失
(3)同體性：加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的
(4)獨立性：當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產生與其對應的加速度，而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果。
高一物理上冊必修1《牛頓第二定律》教案【二】
教學準備
教學目標
1、掌握牛頓第二定律相關知識;
2、了解控制變量法，培養學生動手實驗能力和分析概括知識的能力。
教學重難點
重點：牛頓第二定律的知識及其應用;難點：實驗演示的操作。
教學
教學課件
教學過程
一、復習引入：
1、我們講了牛頓第一定律，它的內容是什么呢?
一切物體總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態，直到有外力迫使它改變這種狀態為止。也就是說，沒有外力作用時，物體保持原來的狀態，靜止的保持靜止、運動的保持勻速運動。那如果有外力作用呢?
(引導回答)有外力作用----狀態改變----速度改變----有加速度產生。
在上節課中我們還講了：質量是物體慣性大小的量度，質量越大的，狀態越難改變。這就涉及到三個物理量：力、加速度和質量，三者之間到底有何關系呢?我們這節課就來研究它。
二、進行新課
1、實驗介紹
實驗是我們掌握物理知識的一個重要途徑，今天就利用實驗來幫助我們解決這個問題。F、m、a三者都是變量，在研究此類問題時，我們先使其中一個量保持不變，來研究另外兩個量的關系，這就是控制變量法。
(1) 原理：F可以用彈簧秤測量，m可以用天平測量，那加速度呢?
a=(S2-S1)/T2
測量加速度的方法： a=(Vt-V0)/t2
S= V0t+at2/2------------ S= at2/2------------a=2S/t2
(2) 設計
在光滑的導軌上放一量小車，一端系有細繩，繞過定滑輪后吊著砝碼，砝碼質量遠小于小車質量。
受到恒力作用的小車做勻速直線運動，有S= V0t+at2/2---- S= at2/2------a=2S/t2，為了便于比較，我們取兩個小車做雙軌實驗。當時間t相同時，有a1/a2=S1/S2。
(3) 實驗操作(1)
平衡摩擦力;將兩輛質量相同的小車放在導軌上;系上細繩，跨過定滑輪掛上質量不同的砝碼;利用控制桿控制兩輛小車同時運動;記錄數據。
(4) 實驗操作(2)
將兩輛質量不同的小車放在導軌上;系上細繩，跨過定滑輪掛上質量相同的砝碼。
利用控制桿控制兩輛小車同時運動;記錄數據。
2、實驗結論
m一定時，F與a成正比;F一定時，m與a成反比。
3、牛頓第二定律
內容：物體的加速度與力成正比，與質量成反比。公式：F=Kma;注：取國際單位時，K等于1。
平衡摩擦力分析(導出)牛頓第二定律更一般的表述：物體的加速度與合外力成正比，與質量成反比，加速度的方向與外力的方向相同。
三、本節小結
課后習題
完成課后作業第1、2、3題。
高一物理上冊必修1《牛頓第二定律》教案【二】
教學準備
教學目標
知識與技能
1.掌握牛頓第二定律的文字內容和數學公式.
2. 理解公式中各物理量的意義及相互關系.
3.知道在國際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的.
4.會用牛頓第二定律的公式進行有關的計算.
過程與方法
1.通過對上節課實驗結論的總結，歸納得到物體的加速度跟它的質量及所受外力的關系，進而總結出牛頓第二定律，體會大師的做法與勇氣.
2.培養學生的概括能力和分析推理能力.
情感態度與價值觀
1.滲透物理學研究方法的教育.
2.認識到由實驗歸納總結物理規律是物理學研究的重要方法.
3.通過牛頓第二定律的應用能深切感受到科學源于生活并服務于生活，激發學生學習物理的興趣.
教學重難點
教學重點
牛頓第二定律的特點.
教學難點
1.牛頓第二定律的理解.
2.理解k=1時，F=ma.
教學過程
[復習鞏固]見課件
[新課導入]
師：利用多媒體播放上節課做實驗的過程，引起學生的回憶，激發學生的興趣，使學生再一次體會成功的喜悅，迅速把課堂氛圍變成研究討論影響物體加速度原因這一課題中去.
學生觀看，討論上節課的實驗過程和實驗結果.
師：通過上一節課的實驗，我們知道當物體所受的力不變時物體的加速度與其所受的作用力之間存在什么關系?
生：當物體所受的力不變時物體運動的加速度與物體所受的作用力成正比，
師：當物體所受力不變時物體的加速度與其質量之間存在什么關系?
生：當物體所受的力不變時物體的加速度與物體的質量成反比.
師：當物體所受的力和物體的質量都發生變化時，物體的加速度與其所受的作用力、質量之間存在怎樣的關系呢?
[新課教學]
一、牛頓第二定律
師：通過上一節課的實驗，我們再一次證明了：物體的加速度與物體的合外力成正比，與物體的質量成反比.
師：如何用數學式子把以上的結論表示出來?
生：a∝F/m
師：如何把以上式子寫成等式?
生：需要引入比例常數k
a=kF/m
師：我們可以把上式再變形為F=kma.
選取合適的單位，上式可以，簡化。前面已經學過，在國際單位制中力的單位是牛頓.其實，國際上牛頓這個單位是這樣定義的：質量為1 kg的物體，獲得1 m/s2的加速度時，受到的合外力為1 N，即1 N=1 kgom/s2 .
可見，如果各量都采用國際單位，則k=1，F=ma
這就是牛頓第二定律的數學表達式.
師：牛頓第二定律不僅描述了F、m、a的數量關系，還描述了它們的方向關系，結合上節課實驗的探究，它們的方向關系如何?
生：質量m是標量，沒有方向.合力的方向與加速度方向相同.
師：對，我們如何用語言把牛頓第二定律表達出來呢?
生：物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同.
師：加速度的方向與合外力的方向始終一致，我們說牛頓第二定律具有同向性。
[討論與交流]
(多媒體演示課件)一個物體靜止在光滑水平面上，從某一時刻開始受到一個方向向右、大小為5 N的恒定外力作用，若物體質量為5 kg，求物體的加速度.若2 s后撤去外力，物體的加速度是多少?物體2 s后的運動情況如何?
學生進行分組討論
師：請同學們踴躍回答這個問題.
生：根據牛頓第二定律F=ma，可得a=F/m，代入數據可得a=lm/s2，2s后撤去外力，物體所受的力為零，所以加速度為零.由于物體此時已經有了一個速度，所以2 s以后物體保持勻速直線運動狀態.
師：剛才這位同學說2s后物體不再受力，那么他說的對不對呢?
生：不對.因為此時物體仍然受到重力和水平地面對它的支持力.
師：那么在這種情況下的加速度又是多少呢?
生：仍然是零，因為重力和支持力的合力為零，牛頓第二定律中物體所受的力是物體所受的合力，而不是某一個力.
師：非常好.以后我們在利用牛頓第二定律解題時一定要注意這個問題，即用物體所受的合力來進行處理.
[課堂訓練]
討論a和F合的關系，并判斷下面哪些說法不對，為什么.
A.只有物體受到力的作用，物體才具有加速度
B.力恒定不變，加速度也恒定不變
C. 力隨著時間改變，加速度也隨著時間改變
D.力停止作用，加速度也隨即消失
答案：ABCD
教師點評：牛頓第二定律是表示力的瞬時作用規律，描述的是力的瞬時作用效果是產生加速度.物體在某一時刻加速度的大小和方向，是由該物體在這一時刻所受到的合外力的大小和方向來決定的.當物體所受到的合外力發生變化時，它的加速度隨即也要發生變化，F=ma對運動過程的每一瞬間成立，加速度與力是同一時刻的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失.這就是牛頓第二定律的瞬時性.
師：根據牛頓第二定律，即使再小的力也可以產生加速度，那么我們用一個較小的力來水平推桌子，為什么沒有推動呢?這和牛頓第二定律是不是矛盾?
生：不矛盾，因為牛頓第二定律中的力是合力.
師：如果物體受幾個力共同作用，應該怎樣求物體的加速度呢?
生：先求物體幾個力的合力，再求合力產生的加速度.
師：好，我們看下面一個例題.
多媒體展示例題
(例1)一物體在幾個力的共同作用下處于靜止狀態.現使其中向東的一個力F的值逐漸減小到零，又逐漸使其恢復到原值(方向不變)，則…………………( )
A.物體始終向西運動 B.物體先向西運動后向東運動
C.物體的加速度先增大后減小 D.物體的速度先增大后減小
生l：物體向東的力逐漸減小，由于原來合力為零，當向東的力逐漸減小時，合力應該向西逐漸增大，物體的加速度增大，方向向西.當物體向東的力恢復到原值時，物體的合力再次為零，加速度減小.所以加速度的變化情況應該先增大后減小.
生2：物體的加速度先增大后減小，所以速度也應該先增大后減小.
生3：這種說法不對，雖然加速度是有一個減小的過程，但在整個過程中加速度的方向始終和速度的方向一致，所以速度應該一直增大，直到加速度為零為止.
師：對.一定要注意速度的變化和加速度的變化并沒有直接的關系，只要加速度的方向和速度的方向一致，速度就一直增大.
多媒體展示例題
(例2)某質量為1 000kg的汽車在平直路面上試車，當達到72km/h的速度時關閉發動機，經過20s停下來，汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時牽引力為2 000 N，產生的加速度應為多大?(假定試車過程中汽車受到的阻力不變)
生：物體在減速過程的初速度為72km/h=20 m/s，末速度為零，根據a=(v-vo)/t得物體的加速度為a=一1 m/s2，方向向后.物體受到的阻力f=ma=一l 000 N.當物體重新啟動時牽引力為2 000N，所以此時的加速度為a2=(F+f)/m=1 m/s2，方向向車運動的方向.
師：根據以上的學習，同學們討論總結一下牛頓第二定律應用時的一般步驟.
1.確定研究對象.
2.分析物體的受力情況和運動情況，畫出研究對象的受力分析圖.
3.求出合力.注意用國際單位制統一各個物理量的單位.
4.根據牛頓運動定律和運動學規律建立方程并求解.
師：牛頓第二定律在高中物理的學習中占有很重要的地位，希望同學們能夠理解牛頓第二定律并且能夠熟練地應用它解決問題.
[課堂訓練]
如圖4—3—1所示，一物體以一定的初速度沿斜面向上滑動，滑到頂點后又返回斜面底端.試分析在物體運動的過程中加速度的變化情況.
解析：在物體向上滑動的過程中，物體運動受到重力和斜面的摩擦力作用，其沿斜面的合力平行于斜面向下，所以物體運動的加速度方向是平行斜面向下的，與物體運動的速度方向相反，物體做減速運動，直至速度減為零.在物體向下滑動的過程中，物體運動也是受到重力和斜面的摩擦力作用，但摩擦力的方向平行斜面向上，其沿斜面的合力仍然是平行于斜面向下，但合力的大小比上滑時小，所以物體將平行斜面向下做加速運動，加速度的大小要比上滑時小.由此可以看出，物體運動的加速度是由物體受到的外力決定的，而物體的運動速度不僅與受到的外力有關，而且還與物體開始運動時所處的狀態有關.
課后小結
這節課我們學習了
1.牛頓第二定律：F=ma.
2.牛頓第二定律具有同向性、瞬時性、同體性、獨立性.
3.牛頓第二定律解決問題的一般方法.
板書
4.3牛頓第二定律
1.內容:物體的加速度跟所受的臺力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同
2.表達式 F=ma
3.理解
(1)同向性：加速度的方向與力的方向始終一致
(2)瞬時性;加速度與力是瞬間的對應量，即同時產生、同時變化、同時消失
(3)同體性：加速度和合外力(還有質量)是同屬一個物體的
(4)獨立性：當物體受到幾個力的作用時，各力將獨立地產生與其對應的加速度，而物體表現出來的實際加速度是物體所受各力產生加速度疊加的結果
1.錯誤，速度可能為零的，例子：自由落體運動的起點（Vo=0，但合外力等于重力）
2.正確（根據牛哥的定律可以得到）
3.錯誤，例子：在桌面上滑動的盒子。盒子受到仿耐虛的合外力等于摩畝慶擦力，而摩擦力與他運動方向相反。
合外力變小，只是加速備燃度變小，但還是做加速運動是可以的
例子：
加速是因為速度方向與加速度方向相同。當物體下落時，其合外力為重力向下，當我們稍微施加一個向上的力時（這個力很小，小于重力），其合力依舊向下，但減小了。物體還是要加速……
