3节牛顿第二定律.ppt

第二节第二节 牛牛 顿顿 第第 二二 定定 律律学习提纲：学习提纲：1、探究加速度与力、质量关系的试验方法？、探究加速度与力、质量关系的试验方法？步骤？步骤？2、如何平衡摩擦力？如何检验是否平衡？、如何平衡摩擦力？如何检验是否平衡？3、在什么情况下，重物的重力才近似等于小、在什么情况下，重物的重力才近似等于小车收到的拉力（即合力）？车收到的拉力（即合力）？4、牛顿第二定律的内容？、牛顿第二定律的内容？F=kma中的比例系中的比例系数为什么等于数为什么等于1？5、国际单位制中的力学基本单位有那几个？、国际单位制中的力学基本单位有那几个？aFaa-F图像的斜率为a-1/m图像的斜率为F一、探究一、探究a与与m、F的关系的关系二、牛顿第二定律二、牛顿第二定律1牛牛顿顿第第二二定定律律的的表表述述：物物体体的的加加速速度度的的大大小小与与所所受受的的合合外外力力的的大大小小成成正正比比，跟跟物物体体的的质质量量成成反反比比，加加速速度度方方向向与合外力方向相同。与合外力方向相同。2牛顿第二定律的数学表达式：牛顿第二定律的数学表达式：比例常数比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则国际单位制中单位，则 （1）牛顿（）牛顿（N）力的规定：使质量为力的规定：使质量为1kg的物体产生的物体产生1ms2的加的加速度的力，叫做速度的力，叫做1N （2）牛顿第二定律：牛顿第二定律：F=ma（各量用国际制单位）各量用国际制单位）例例2、静止在水平地面上的物体，受到一个水平拉、静止在水平地面上的物体，受到一个水平拉力力,当力刚开始作用的瞬间当力刚开始作用的瞬间,正确的说法是正确的说法是A 物体同时获得加速度和速度物体同时获得加速度和速度 B 物体立即获得加速度物体立即获得加速度,但速度仍为零但速度仍为零 C 物体立即获得速度，但加速度为零物体立即获得速度，但加速度为零D 物体的速度和加速度均为零物体的速度和加速度均为零例例3、下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式、下列对牛顿第二定律的表达式及其变形公式的理解的理解,正确的是正确的是A 由由F=ma可知可知,物体所受的合外力与物体的质量物体所受的合外力与物体的质量成正比成正比,与物体的加速度成反比与物体的加速度成反比B m=F/a可知可知,物体的质量与所受的合外力成正比，物体的质量与所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比与其运动的加速度成反比C 由由a=F/m可知可知,物体的加速度与其合外力成正比，物体的加速度与其合外力成正比，与其质量成反比与其质量成反比D 由由m=F/a可知可知,物体的质量可以通过测量它的加物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合外力而求出速度和它所受的合外力而求出3对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 因果关系：因果关系：是指是指力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因矢矢量量性性：是是指指加加速速度度和和合合外外力力都都是是失失量量，加加速速度度的的方方向向取取决决于于合合外外力力的的方方向向牛牛顿顿第第二二定定律律公公式式是是一一个个矢矢量式量式瞬瞬时时性性：是是指指加加速速度度与与合合外外力力存存在在瞬瞬时时对对应应关关系系，无无论论物物体体所所受受合合外外力力的的大大小小和和方方向向如如何何变变化化，物物体体运运动动的加速度大小和方向总与合外力同步变化的加速度大小和方向总与合外力同步变化 同同一一性性:式式中中的的F、m、a对对应应同同一一个个物物体体,即即同同一一个个研究对象研究对象 相对性：加速度相对性：加速度a是相对地面而言的是相对地面而言的 例例4、一质量为、一质量为400g 的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨的遥控玩具车，从静止出发，在水平导轨上行驶，已知发动机的上行驶，已知发动机的 牵引力为牵引力为0.16N，玩具车在运动时所受，玩具车在运动时所受的阻力为车重的的阻力为车重的0.02倍，倍，g=10m/s2 （1）玩具车开出后的加速度多大？）玩具车开出后的加速度多大？（2）玩具车经过多长时间速度可达到）玩具车经过多长时间速度可达到1m/sNGfF解：对物体进行受力分析，牛解：对物体进行受力分析，牛顿第二定律可得：顿第二定律可得：例例5：静止于水平地面上的质量为：静止于水平地面上的质量为4kg的小木块，在大小的小木块，在大小为为F=20N、方向与水平方向成、方向与水平方向成300角的拉力作用下沿地面角的拉力作用下沿地面作匀加速运动，若木块与地面之间的动擦因数为作匀加速运动，若木块与地面之间的动擦因数为0.5，求：，求：经过经过3s木块的位移是多少？木块的位移是多少？FGN f解：对物体进行受力分析，建解：对物体进行受力分析，建立直角坐标系把立直角坐标系把F分解如图，分解如图，牛顿第二定律可得：牛顿第二定律可得：X方向：方向：Y方向：方向：又因为又因为 所以所以4用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：（1）确定研究对象；）确定研究对象；（2）进行受力分析，画出受力的示意图；）进行受力分析，画出受力的示意图；（3）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；（4）统一已知量单位，代值求解；）统一已知量单位，代值求解；（5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.课堂训练课堂训练1、如图所示，一物体以一定的初速度沿倾角为、如图所示，一物体以一定的初速度沿倾角为光光滑斜面向上滑，滑到顶点后又返回斜面底端，试分滑斜面向上滑，滑到顶点后又返回斜面底端，试分析在物体运动的过程中加速度的情况。析在物体运动的过程中加速度的情况。2、一个质量为、一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为个力的大小分别为2N和和6N，当两个力的方向发生变化当两个力的方向发生变化时，物体的加速度大小可能为：时，物体的加速度大小可能为：A1ms2 B2ms2 C3ms2 D4ms2解析：解析：如如果果一一个个物物体体同同时时受受到到几几个个力力的的作作用用，物物体体当当两两个个力力的的方方向向相相同同时时合合力力最最大大，最最大大值值为为268（N），当当两两个个力力方方向向相相反反时时合合力力最最小小，最最小小值值为为624（N），当当两两的的加加速速度度力力的的方方向向既既不不相相同同，也也不不相相反反时时，合合力力的的大大小小大大于于4N而而小小于于8N，所以两个力的方向发生变化时，合力的大小所以两个力的方向发生变化时，合力的大小 4N F 8 N根据牛顿第二定律可得根据牛顿第二定律可得a=F合合/m，当两个力取不同的方当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小向时，物体的加速度大小所以所以，答案应选择，答案应选择B B、C C、D D小结小结一、探究实验的方法步骤及注意事项一、探究实验的方法步骤及注意事项二、牛顿第二定律的理解二、牛顿第二定律的理解三、牛顿第二定律的应用三、牛顿第二定律的应用