资源描述
单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,4.3,牛顿第二定律,F,=,ma,推导：,a,F,F,ma,正比于,a,m,1,a,m,F,F,k,ma,k,为比例系数,国际单位制中，力的单位是牛顿，“1N的力是使质量是1kg的物体获得加速度1 m/s2的加速度所需要的力，,人为规定 : 1N=1kg.m/s2,所以，如果,F,a,m,都用,国际制单位,，在上式中就可以使,k=1,，上式简化成,F,ma,牛顿第二定律的数学表达式,F,k,ma,思考：k=,一,.,牛顿第二定律,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一样.,F,ma,牛顿第二定律更一般的表述：,物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向一样.,合外力,问题,1,.,牛顿第二定律中指出,加速度与力成正比,，能否说成力与加速度成正比，为什么？,力是产生加速度的原因,因果性,二,.,对牛顿第二定律的理解,问题,2,.,在牛顿第二定律的表达式,F = ma,中，哪些是矢量，哪些是标量？,这两个矢量的方向关系是怎么样？,物体受力方向决定物体的加速度方向。故,加速度,a,的方向与,力,F,的方向,是一致的,。,矢量性,问题3. 从牛顿第二定律的内容分析, F、m、 a是对于几个物体而言的,F,、,m,、,a,都是属于同一个物体的，研究对象是统一的。,同体性,问题4.放在光滑水平面上的物体，在水平拉力F作用下由静止开场运动，,(1)如果力F逐渐减小到0的过程中，物体的加速度将怎样变化速度将怎样变化,(2)当力F减到0时，加速度为_,速度到达_,加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失,.,即,:,同时产生,同时消失,同时变化,.,瞬时对应性,加速度减小，速度增大,0,最大,问题5.如图：一质量为1kg的物体静置在光滑水平面上，0时刻开场，在水平向右的方向上施加大小为2N的力F1，那么(1) 物体产生的加速度是多大？,F,1,N,G,F,2,a,2,a,1,(2)假设在3s末给物体再加上一个大小也是2N，方向水平向左的拉力F2，那么物体的加速度是多大？,(3)3s后物体的加速度为0，那是不是说3s后F,1,不再产生加速度了呢？,2m/s2,0,物体受到几个力的作用时，每个力各自独立地使物体产生一个加速度，就像其他力不存在一样，这个性质叫做力的,独立性原理,。物体的加速度等于各个分力分别产生的加速度的,矢量和,。,独立性,汽车重新加速时的受力情况,某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当到达100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。,汽车减速时受力情况,G,F,N,f,阻,f,阻,F,F,N,G,课本例,1,：,解:,设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后：,汽车水平受力如右图(1),汽车初速,v,0,=,100km/h,=,27.8m/s,汽车末速,v=,0,汽车运动时间,t=,70s,因此，汽车的加速度,有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为,负号表示与速度方向相反,f,阻,x,图,(1),减速时,重新启动后：汽车水平受力如右图(2) F合=F-f阻,=2000N-437N,=1563N,有牛顿第二定律得汽车的加速度为,加速度方向与汽车速度方向一样,f,阻,F,图,(2),加速时,x,正交分解法,平行四边形法,例：光滑水平面上有一个物体，质量是2，受到互成120,o,角的两个水平力,F,1,和,F,2,的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多大？,F,1,F,2,0,F,有没有其他方法？,0,F,1,F,2,a,2,a,1,a,0,F,1,F,2,F,1x,F1y,F,2x,F2y,- -,- -,- -,- -,) 60,0,) 60,0,x,y,) 60,0,) 60,0,) 60,0,三,.,用牛顿第二定律解题的一般步骤,1.确定,研究对象；,2.对研究对象进展受力分析,3.求出,合力；,(力的合成法；正交分解法,),4.根据,牛顿第二定律F=ma,建立方程并求解。,以下说法正确的选项是：1、物体合外力减小时，加速度一定减小,2、物体合外力减小时，速度一定减小3、物体速度为零，合外力一定为零4、物体合外力为零时，速度一定为零5、物体的运动方向一定跟合外力方向一样,6、物体的加速度方向一定跟合外力方向一样,小试牛刀,:,练习一：,质量为1kg 的物体受到两个大小分别为2N 和4N 的共点力作用。那么物体的加速度大小可能是,A、5m/s2 B、3m/s2,C、2m/s2 D、0.5m/s2,练习二：,答案：,ABC,练习三：,如下图,质量为4 kg的物体静止于光滑的水平面上,假设物体受到大小为20 ,与水平方向成60角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大(取10 m/s2),解：对物体进展受力分析，如图：,在竖直方向上合力为零，,在水平方向上，F合=Fcos,由,牛顿第二定律,得：,代入数据可解得物体的加速度,a=2.5 m/s,2,.,图,1,F,mg,F,N,一个物体质量为m，放在一个倾角为的斜面上，物体从斜面顶端由静止开场加速下滑,1假设斜面光滑，求物体的加速度？,2假设斜面粗糙，动摩擦因数为，求物体的加速度？,mg,F,N,a,F,f,F,2,F,1,练习四：,静止在光滑水平面上的木块受到一个方向不变、大小从某一数值逐渐减小的水平外力作用时，木块将做 ( ),A.匀减速运动,B.匀加速运动,C.加速度逐渐减小的变加速运动,D.加速度逐渐增大的变加速运动,C,练习五：,拓展：如下图，质量均为m的A、B两球用轻弹簧连接，A球用细线悬挂起来，两球均处于静止状态，如果将悬挂A球的细线剪断，此时A和B两球的瞬时加速度各是多少？,a,A,=2g，方向竖直向下,a,B,=0,瞬时加速度的求解,重力不可突变,摩擦力可突变,弹力：,微观形变-可突变轻绳中的拉力、支持力、压力,宏观形变-不可突变弹簧的弹力、橡皮绳的拉力,如下图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出木板的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。那么有( ),A.a1=0，a2=g,B.a1=g，a2=g,C.a1=0，a2=,D.a1=g，a2=,C,思考：在“探究加速度与力和质量的关系实验中，为什么只有当盘和砝码的质量m远远小于小车和砝码的质量M时，才有盘和砝码的总重力等于小车受到的拉力？,牛顿第二定律,1、内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成反比.加速度方向与合外力方向一样.,小 结,一、研究过程：控制变量法,二、牛顿第二定律,F,合,=,ma,2,、公式：,3,、对牛顿第二定律的理解：,同体性,矢量性,瞬时性,独立性,牛顿第二定律,小 结,三、运用牛顿第二定律解题的一般步骤,1、确定研究对象；,2、对研究对象进展受力分析及运动状态分析；,3、求出合力；,4、根据牛顿第二定律F=ma建立方程并求解。,
展开阅读全文