人教版高一物理必修1第4章第6节用牛顿定律解决问题(一)课件

第 1 页 共 5 页 高中物理必刷题第 6节用牛顿运动定律解决问题（一）

课时1 两类动力学问题、牛顿运动定律与图像结合问题

刷基础

题型1 两类动力学问题

1.［江西九江一中2018高一上月考］如图所示，一物体从倾角为30°的斜面顶端由静止开始下滑，1x段光滑，2x段有摩擦，已知212xx，物体到达斜面底端的速度刚好为零，求物体与2x段之间的动摩擦因数μ.（g取10m/s2）

2.［山西太原2019高一上期末］如图所示，一根足够长的水平杆固定不动，一个质量m=2kg的圆环套在杆上，圆环的直径略大于杆的截面直径，圆环与杆之间的动摩擦因数μ=0.75.对圆环施加一个与水平方向成θ=53°角斜向上、大小为F=25N的拉力，使圆环由静止开始做匀加速直线运动（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）.求：

（1）圆环对杆的弹力；

（2）圆环加速度的大小；

（3）若2s后撤去拉力F，圆环还能滑行的距离.

3.如图所示，厚度不计的长木板放在水平面上，并且右端紧靠竖直墙壁，木板与地面之间动摩擦因数213，木板质量M=0.4kg，板左端放有一质量为m=0.3kg的小物体（可视为质点），与木板间的动摩擦因数10.25，将小物体用长为L=1m的细线系在墙上A点，A点高度h=0.6m，用水平力F=6.4N拉木板，使其从静止开始运动（此时细线是张紧的），则经多长时间小物体离开木板右端？（g取10m/s2，结果保留1位小数）

题型2 牛顿运动定律与图像结合问题

4.［新疆生产建设兵团第一师高级中学2019高一上期末］（多选）放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力F的作用，F的大小与时间t的关系和物块的速度与时间t的关系分别如图甲、乙所示.取重力加速度g=10m/s2.由图甲、乙两图可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 （ ） 第 2 页 共 5 页

1.定律内容：物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.

2.公式：F合=ma

牛顿原始公式：F=Δ(mv)/Δt(见牛顿《自然哲学之数学原理》).即,作用力正比于物体动量的变化率,这也叫动量定理.在相对论中F=ma是不成立的,因为质量随速度改变,而F=Δ(mv)/Δt依然使用.

3.几点说明：

(1)牛顿第二定律是力的瞬时作用规律.力和加速度同时产生、同时变化、同时消逝.

(2)F=ma是一个矢量方程,应用时应规定正方向,凡与正方向相同的力或加速度均取正值,反之取负值,一般常取加速度的方向反正方向.

(3)根据力的独立作用原理,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物本所受各力正交分解,在两个互相垂直的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式：Fx=max,Fy=may列方程.

4.牛顿第二定律的五个性质：

(1)因果性：力是产生加速度的原因.

(2)矢量性：力和加速度都是矢量,物体加速度方向由物体所受合外力的方向决定.牛顿第二定律数学表达式∑F=ma中,等号不仅表示左右两边数值相等,也表示方向一致,即物体加速度方向与所受合外力方向相同.

(3)瞬时性：当物体(质量一定)所受外力发生突然变化时,作为由力决定的加速度的大小和方向也要同时发生突变;当合外力为零时,加速度同时为零,加速度与合外力保持一一对应关系.牛顿第二定律是一个瞬时对应的规律,表明了力的瞬间效应.

(4)相对性：自然界中存在着一种坐标系,在这种坐标系中,当物体不受力时将保持匀速直线运动或静止状态,这样的坐标系叫惯性参照系.地面和相对于地面静止或作匀速直线运动的物体可以看作是惯性参照系,牛顿定律只在惯性参照系中才成立.

(5)独立性：作用在物体上的各个力,都能各自独立产生一个加速度,各个力产生的加速度的矢量和等于合外力产生的加速度.

第3讲 牛顿第二定律

[目标定位] 1.知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义.2.知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.3.能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题.

一、牛顿第二定律

1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.

2.关系式：F＝kma，F指的是物体所受的合外力.

当各物理量的单位都取国际单位时，k＝1，F＝ma.

想一想：

(1)从牛顿第二定律可知，无论多么小的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？

答案 不矛盾.因为牛顿第二定律中的力是指合外力.我们用力提一个放在地面上很重的箱子，没有提动，箱子受到的合力F＝0，故箱子的加速度为零，箱子仍保持不动，所以上述现象与牛顿第二定律并没有矛盾.

(2)根据牛顿第二定律，物体的加速度与其质量成反比，质量越大的物体重力加速度越小吗？

答案 不是.牛顿第二定律中物体的加速度与其质量成反比的前提是合力一定.

二、力的单位

1.在国际单位制中，力的单位是牛顿，简称牛，符号为N.

2.“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的：当物体的质量m＝1kg、在某力的作用下获得的加速度a＝1_m/s2时，受到的力F＝ma＝1 kg×1 m/s2＝1kg·m/s2，叫做“一个单位的力”，称做“牛顿”，即1 N＝1_kg·m/s2.

想一想：

若质量的单位用克，加速度的单位用厘米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗？牛顿第二定律表达式中的系数k还是1吗？

答案 不是.不是.只有当质量的单位用千克，加速度的单位用米每二次方秒时，力的单位才是牛顿，此时牛顿第二定律表达式中的系数才是1.

一、对牛顿第二定律的理解

1.表达式：F＝ma，式中各量都要用国际单位，F指合外力. 2.对牛顿第二定律的理解

(1)瞬时性：a与F同时产生，同时变化，同时消失，为瞬时对应关系.

- 1 - 牛顿第二定律的应用 同步测试

一、选择题：

1.下列国际单位制中的单位，属于基本单位的是：（ ）

A、力的单位：N B、 质量的单位：kg

C、长度的单位：m D、时间的单位：s

2.下列说法中正确的是： （ ）

A、静止或匀速直线运动的物体一定不受外力的作用

B、战斗机在战斗前扔掉副油箱，目的是减小惯性

C、从高处下落的玻璃杯比低处下落的玻璃杯容易碎，是因为前者惯性比较大

D、物体运动状态改变的难易程度取决于惯性的大小

3.下面几种说法中，哪些物体的运动状态一定没有发生改变： （ ）

A、 物体在斜面上匀速下滑

B、 运动员以恒定速率沿圆形跑道跑步

C、 物体做自由落体运动

D、 悬停在空中的直升机

4.下列事例中，利用了物体的惯性的是：( )

A、跳远运动员在起跳前的助跑运动

B、跳伞运动员在落地前打开降落伞

C、自行车轮胎有凹凸不平的花纹

D、铁饼运动员在掷出铁饼前快速旋转

5.关于超重和失重，下列说法正确的是:（ ）

A、超重就是物体受的重力增加了 B、失重就是物体受的重力减小了

C、完全失重就是物体一点重力都不受了 D、不论超重或失重物体所受重力是不变的

8.质量为4kg的物体静止在光滑水平地面上，受到10N的水平力作用2s，则：（ ）

A． 物体速度达到5m/s B．物体速度达到20m/s

B． 物体位移为10m D．物体位移为5m

10.以卵击石，鸡蛋破碎，对此现象下列说法正确的是： （ ）

A、由于石头表面坚硬，所以石头对鸡蛋的作用力大于鸡蛋对石头的作用力

B、鸡蛋对石头的作用力与石头对鸡蛋的作用力是一对平衡力，大小相等、方向相反