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第四节牛顿第二定律,目标导航,预习导引,目标导航,预习导引,二,一,目标导航,预习导引,二,一,提示:前者合外力不变,后者合外力是变化的.,目标导航,二,一,预习导引,目标导航,二,一,预习导引,知识精要,思考探究,迁移应用,一,二,典题例解,一、对牛顿第二定律的理解,1.因果性:力是产生加速度的原因,只要物体所受的合外力不为零,物体就会产生加速度. 2.矢量性:F=ma是一个矢量式,加速度与合外力都是矢量.物体的加速度方向由它受的合外力方向决定,且总与合外力的方向相同. 3.瞬时性:加速度与合外力是瞬时对应关系,同时产生,同时变化,同时消失. 4.同体性:F=ma中F、m、a都是针对同一物体而言的. 5.独立性:作用在物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和.牛顿第二定律的分量式为Fx=max,Fy=may. 6.相对性:物体的加速度必须是相对于地球静止或做匀速直线运动的参考系而言的.,三,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,三,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,【例1】 对牛顿第二定律的理解中,错误的是() A.在F=kma中,k的数值由F、m、a决定 B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受到外力的作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当外力停止作用时,加速度随之消失 思路分析:理解牛顿第二定律及其表达式的物理意义是解决问题的关键.,解析:国际上规定,质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度时,所受的合外力为1 N,这样选取的单位称为国际单位,在国际单位制下,比例系数k为1.在牛顿第二定律中,加速度与合外力之间存在着因果关系,合外力是产生加速度的原因,且加速度的方向与合外力的方向一致,并且随合外力的变化而变化,B选项说法是错误的. 答案:B,三,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,三,一,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一物块静止在粗糙的水平桌面上.从某时刻开始,物块受到一方向 不变的水平拉力作用.假设物块与桌面间的最大静摩擦力等于滑 动摩擦力.以a表示物块的加速度大小,F表示水平拉力的大小.能 正确描述F与a之间关系的图象是(),答案:C 解析:设物块受的滑动摩擦力为f,当拉力F增大至等于滑动摩擦力时,物块才开始滑动.根据牛顿第二定律得F-f=ma,则F=f+ma,C项正确.,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二、合外力、加速度、速度的关系,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,牛顿第二定律不仅描述了F、m、a的数量关系,还描述了它们之间的方向关系,结合实验的探究,试分析它们的方向关系如何? 提示:质量没有方向,是标量;加速度方向与合外力方向一致.,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,如图所示,粗糙水平面上的物体在水平拉力F作用下做匀加速直 线运动,现使F不断减小,则在滑动过程中() A.物体的加速度不断减小,速度不断增大 B.物体的加速度不断增大,速度不断减小 C.物体的加速度先变大再变小,速度先变小再变大 D.物体的加速度先变小再变大,速度先变大再变小 思路分析:加速度的方向与合外力的方向一致;当加速度方向与速 度方向一致时,速度增加,当加速度方向与速度方向相反时,速度减 小.,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,一有固定斜面的小车在水平面上做直线运动,小球通过细绳与车 顶相连.小球某时刻正处于图示状态.设斜面对小球的支持力为FN, 细绳对小球的拉力为FT,关于此时刻小球的受力情况,下列说法正 确的是(),A.若小车向左运动,FN可能为零 B.若小车向左运动,FT不可能为零 C.若小车向右运动,FN不可能为零 D.若小车向右运动,FT不可能为零,三,一,二,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,答案:A 解析:若小车向左做减速运动,则加速度方向向右,若小球受重力和 绳子的拉力的合力可以使小球的加速度与小车的加速度相同,故 此时FN为零,故A正确;若小车向左加速运动,则加速度方向向左, 若此时重力与斜面的支持力的合力可以使小球的加速度与小车的 加速度相同,则绳子的拉力为零,故B错误;同理可知当小车向右运 动时,也可能做加速或减速运动,即加速度方向也可能向右或向左, 所以FN和FT均可以为零,故C、D均错误.,三,一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,三、牛顿第二定律的简单应用,1.解题步骤 (1)明确研究对象. (2)进行受力分析和运动情况分析,作出运动或受力示意图. (3)求合外力或加速度. (4)根据F=ma列方程求解. 2.解题方法 (1)矢量合成法:若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合外力的方向.反之,若知道加速度的方向,也可应用平行四边形定则求物体所受的合外力.,一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,三,二,知识精要,思考探究,迁移应用,典题例解,一,一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,如图所示,质量为5 kg的物体,在与水平面成30角的拉力作用下,沿水平面向右做直线运动,物体与水平面间的动摩擦因数=0.2,已知F=30 N,求物体的加速度.(g取10 m/s2),一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,图甲为伽利略研究自由落体运动实验的示意图,让小球由倾角为 的光滑斜面滑下,然后在不同的角条件下进行多次实验,最后推 理出自由落体运动是一种匀加速直线运动.分析该实验可知,小球 对斜面的压力、小球运动的加速度和重力加速度与各自最大值的 比值y随变化的图像分别对应图乙中的(),一,三,知识精要,典题例解,迁移应用,思考探究,二,A.、和B.、和 C.、和D.、和 答案:B 解析:小球对斜面的压力FN=mgcos ,小球运动的加速度a=gsin ,随着斜面倾斜角的增大,压力逐渐减小,加速度逐渐变大;重力加速度不变,B选项符合题意.,
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