43牛頓第二定律

會(huì)計(jì)學(xué)143牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)：探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系探究方法：回顧控制變量法加速度與力的關(guān)系加速度與質(zhì)量的關(guān)系a∝Fa∝第1頁(yè)/共34頁(yè)F∝ma物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同找到規(guī)律：牛頓第二定律F=kma歸納法第2頁(yè)/共34頁(yè)

我們能否想個(gè)辦法把k消掉?定義:

使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生1米/秒2加速度的力，叫做1牛頓。即：1牛=1千克·米/秒2可見(jiàn)，如果都用國(guó)際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡(jiǎn)化成F＝ma

F＝kma

一、力的單位第3頁(yè)/共34頁(yè)1、在牛頓第二定律F=kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說(shuō)法，正確的是()Ａ、在任何情況下k都等于１；Ｂ、k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的；Ｃ、k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的；Ｄ、在國(guó)際單位制中，k=1．練習(xí)CD第4頁(yè)/共34頁(yè)1.內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比；加速度的方向跟作用力的方向相同F(xiàn)=ma2.

公式:a=mF二、牛頓第二定律合力質(zhì)量加速度第5頁(yè)/共34頁(yè)3.理解:a=mF(1)同體性:a、F、m對(duì)應(yīng)于同一物體

牛頓第二定律內(nèi)容中前半句話的“物體”是指同一個(gè)物體嗎?第6頁(yè)/共34頁(yè)3.理解:a=mF牛頓第二定律內(nèi)容中后半句話：加速度的方向跟作用力的方向相同。FA光滑水平面F和a都是矢量,牛頓第二定律F=ma是一個(gè)矢量式,它反映了加速度方向始終跟合力方向相同,而速度方向與合力方向無(wú)必然聯(lián)系(2)矢量性:a與F的方向總是相同第7頁(yè)/共34頁(yè)3.理解:a=mFFA光滑水平面物體受到拉力F之前靜止物體受到拉力F之后做什么運(yùn)動(dòng)?撤去拉力F后，物體做什么運(yùn)動(dòng)?F增大、減小時(shí)，a怎樣?物體的加速度隨合力的變化而變化,存在瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系.(3)同時(shí)（瞬時(shí)）性:a與F是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系a與F總是同生同滅同變化第8頁(yè)/共34頁(yè)3.理解:a=mFFA光滑水平面物體還受哪幾個(gè)力?GNG與N分別產(chǎn)生加速度嗎?作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力無(wú)關(guān)。合力的加速度即是這些加速度的矢量和。(4)獨(dú)立性:每個(gè)力各自獨(dú)立地能使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度第9頁(yè)/共34頁(yè)(4)獨(dú)立性:每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度(2)矢量性:a與F的方向總是相同(3)同時(shí)（瞬時(shí)）性:a與F總是同生同滅同變化(5)因果性:m是內(nèi)因、F是外因;a由F、m共同決定

(6)相對(duì)性:慣性參照系(地面系)(7)統(tǒng)一性:統(tǒng)一用國(guó)際制的單位a=mF(1)同體性:F、m、a對(duì)應(yīng)于同一物體

3.理解:第10頁(yè)/共34頁(yè)

如圖4－3－4所示，沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向37°角，球和車廂相對(duì)靜止，球的質(zhì)量為1kg。(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)(1)求車廂運(yùn)動(dòng)的加速度并說(shuō)明車廂的運(yùn)動(dòng)情況；

(2)求懸線對(duì)球的拉力。圖4－3－4例題1a=mF矢量性第11頁(yè)/共34頁(yè)如圖所示，天花板上用細(xì)繩吊起兩個(gè)用輕彈簧相連的質(zhì)量相同的小球。兩小球均保持靜止。當(dāng)突然剪斷細(xì)繩時(shí)，上面的小球A與下面的小球B的加速度為 (

)A．a(chǎn)A＝g，aB＝gB．a(chǎn)A＝g，aB＝0C．a(chǎn)A＝2g，aB＝0D．a(chǎn)A＝0，aB＝g例題2Ca=mF瞬時(shí)性第12頁(yè)/共34頁(yè)2、靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)水平拉力，則在力剛開(kāi)始作用的瞬間，下列說(shuō)法正確的是()A、物體立即獲得加速度和速度B、物體立即獲得加速度，但速度仍為零C、物體立即獲得速度，但加速度仍為零D、物體的速度和加速度均為零B練習(xí)第13頁(yè)/共34頁(yè)3、下列說(shuō)法中正確的是（）A、物體所受合力為零時(shí),速度一定為零；B、物體所受合力越大,物體的加速度越大,速度也越大;C、物體的速度方向一定與物體所受合力的方向一致;D、物體的加速度方向一定與物體所受合力的方向相同;E、物體的加速度大小不變一定受恒力作用F、根據(jù)m=F/a,物體的質(zhì)量跟力成正比,跟加速度成反比.D練習(xí)第14頁(yè)/共34頁(yè)牛頓第一定律1、定性定義了力的概念2、定義了慣性的概念3、定義了慣性系的概念4、定性力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系牛頓第二定律是在力的定義的基礎(chǔ)上建立的。牛頓第一定律是研究力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)，是不能用牛頓第二定律代替的，也即不是牛頓第二定律的特例。討論牛頓第一定律是牛頓第二定律的特例嗎？第15頁(yè)/共34頁(yè)汽車重新加速時(shí)的受力情況某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面試車,當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī),經(jīng)過(guò)70s停下來(lái),汽車受到的阻力是多大?重新起步加速時(shí)牽引力為2000N,產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大?假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變。汽車減速時(shí)受力情況GNffFNG例題3第16頁(yè)/共34頁(yè)(1)汽車在減速過(guò)程:Vo=100km／h＝27.8m／s，V=0，t=70s根據(jù)a＝(v-vo)/t得:加速度為a1＝－0.397m／s2,方向向后.根據(jù)牛頓第二定律得:受到的阻力f＝ma1＝－437N,方向向后.解：(2)汽車重新啟動(dòng)時(shí):牽引力為F=2000N，根據(jù)牛頓第二定律得:加速度為a2=(F－

f)/m＝1.42m／s2方向向前.第17頁(yè)/共34頁(yè)用牛頓第二定律解題的一般步驟1、確定研究對(duì)象2、分析受力、運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出受力分析圖3、求合力4、選正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式建立方程并求解總結(jié)注意:各量統(tǒng)一用國(guó)際單位制的單位.第18頁(yè)/共34頁(yè)正交分解法平行四邊形法一個(gè)物體，質(zhì)量是2㎏，受到互成120o角的兩個(gè)力F1和F2的作用,此外沒(méi)有其他的力.這兩個(gè)力的大小都是10N，這個(gè)物體產(chǎn)生的加速度是多大?F1F20Fxy0F1F2有沒(méi)有其他方法？0F1F2a2a1a例題4分析:求合力的方法600600600600第19頁(yè)/共34頁(yè)第20頁(yè)/共34頁(yè)說(shuō)明1、求合力的兩種方法：力的平行四邊形法力的正交分解法正交分解表達(dá)F合X=maxF合Y=maY2、牛頓第二定律在某一方向上的應(yīng)用第21頁(yè)/共34頁(yè)從牛頓第二定律知道，無(wú)論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€(gè)很重的物體時(shí)卻提不動(dòng)它，這跟牛頓第二定律有無(wú)矛盾?應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象?不矛盾，因?yàn)榕ｎD第二定律中的力是合力．討論第22頁(yè)/共34頁(yè)質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣解釋?討論第23頁(yè)/共34頁(yè)4、質(zhì)量為1kg的物體受到兩個(gè)大小分別為2N和4N的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是（）A、5m/s2B、3m/s2C、2m/s2D、0.5m/s2練習(xí)ABC第24頁(yè)/共34頁(yè)5、在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個(gè)方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的力作用時(shí)，這一過(guò)程木塊將做()A、勻減速運(yùn)動(dòng)B、勻加速運(yùn)動(dòng)C、速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)D、速度逐漸增大的變加速運(yùn)動(dòng)練習(xí)D第25頁(yè)/共34頁(yè)6、一個(gè)物體質(zhì)量為m，放在一個(gè)傾角為θ的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開(kāi)始加速下滑（1）若斜面光滑，求物體的加速度?（2）若斜面粗糙，已知?jiǎng)幽Σ烈驍?shù)為μ，求物體的加速度?θGNθFafF2F1θ練習(xí)第26頁(yè)/共34頁(yè)第27頁(yè)/共34頁(yè)內(nèi)容及公式:a=F/m應(yīng)用課堂小結(jié)定義:1牛=1千克·米/秒2牛頓第二定律理解:同體性矢量性同時(shí)性獨(dú)立性因果性相對(duì)性統(tǒng)一性第28頁(yè)/共34頁(yè)附：瞬時(shí)加速度的分析輕繩：繩的彈力可發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，繩的彈力可以瞬時(shí)產(chǎn)生、瞬時(shí)改變或瞬時(shí)消失。（當(dāng)繩被剪斷時(shí)，繩的彈力瞬間消失）輕彈簧：彈簧的彈力不能發(fā)生突變。當(dāng)其他條件發(fā)生變化的瞬間，可以認(rèn)為彈簧的彈力不變。（當(dāng)彈簧被剪斷時(shí)，彈簧的彈力瞬間消失）第29頁(yè)/共34頁(yè)四、力學(xué)單位制1、單位制只要規(guī)定幾個(gè)物理量的單位，就能夠利用物理量之間的關(guān)系推導(dǎo)出其他物理量的單位?；締挝粚?dǎo)出單位第30頁(yè)/共34頁(yè)2、基本物理量和基本單位: