43牛顿第二定律一.ppt

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1、_ 是物体惯性大小的量度。是物体惯性大小的量度。1.1.物体运动状态改变的含义是什么物体运动状态改变的含义是什么? ? 2.2.使物体运动状态发生改变的原因是什么使物体运动状态发生改变的原因是什么? ?3.3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。 物体运动状态的改变就是指物体运动状态的改变就是指速度速度发生了变化，发生了变化，即物体即物体产生加速度产生加速度。力是改变物体运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因，即：力是产生加速度的原因即：力是产生加速度的原因. .质量质量复习巩固：复习巩固：1aFam4、实验结论：、实验结论：（1）内容：

2、）内容：物体的加速度跟作用力成正比，物体的加速度跟作用力成正比， 跟物体的质量成反比。跟物体的质量成反比。（2）数学表达式：）数学表达式：FaFkmam 或F=kma等式：等式：当各物理量均选当各物理量均选国际单位国际单位时，时，k=1(3)1N定义定义：使质量是：使质量是1kg的物体产生的物体产生1m/s2加速度的力加速度的力 叫做叫做1N。2/.11smkgN 即F=ma 物体的加速度跟所受的合力成正物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比比，跟物体的质量成反比;加速度的方加速度的方向跟合力的方向相同向跟合力的方向相同.maF合思考：思考：1、在牛顿第二定律的表达式、在牛顿第二定

3、律的表达式 F = ma 中，中，哪些是矢量，哪些是标量？哪些是矢量，哪些是标量？m 是标量，是标量，F 和和 a 是矢量是矢量。2、这两个矢量的方向关系是怎么样？、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因”，即物体受力，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故方向决定物体的加速度方向。故力力 F 的方向和的方向和加速度加速度 a 的方向的方向是一致的是一致的。理解牛顿第二定律要注意理解牛顿第二定律要注意: :4.4.独立性：独立性： 当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度

4、是与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。物体所受各分加速度叠加的结果。1.同体性：同体性： 公式中、必须是同一研究对象公式中、必须是同一研究对象2.矢量性：矢量性： 加速度加速度a的方向与合外力的方向与合外力F合合方向方向相同相同。3.瞬时性：瞬时性： （a和合外力和合外力F是是瞬时对应关系）瞬时对应关系） 小结小结:1.加速度加速度a与与F的关系的关系:物体质量一定时物体质量一定时,加速度加速度a与合与合外力外力F合合成正比成正比.2.加速度加速度a与与m的关系的关系:物体受合外力一定时物体受合外力一定时,加速度加速度a与与m成反比成反比牛顿第二定律牛顿

5、第二定律1.内容内容: 物体加速度与合外力物体加速度与合外力F合合成正比成正比.与质量与质量m成反比，成反比，加速度方向与合外力方向相同加速度方向与合外力方向相同.2.公式公式: F合合=ma3.注意点注意点:同体性同体性,矢量性矢量性,瞬时性瞬时性,独立性独立性.应用举例应用举例例例1 1、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？第二定律有无矛盾？为什么？答：答：没有矛盾，由公式没有矛盾，由

6、公式F合合=ma看，看，F合合为合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。例例2、一辆小汽车的质量、一辆小汽车的质量 m1=8.0102kg ，所载，所载乘客的质量是乘客的质量是 m2=2.0102kg ，用同样大小的牵，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5 m/s2，载人时产生的加速度，载人时产生的加速度a2是多少（忽是多少（忽略阻力）略

7、阻力） 解法一：解法一：由牛顿第二定律：由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小可知牵引力的大小 F = m1 a1 = 8.0102 1.5 N =1.2 103N 由于载人和不载人时牵引力是同样大的由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故故：a2 =Fm2+m1=1.2 m/s2解法二：比例法解法二：比例法例例3、一个物体质量是、一个物体质量是2kg，受到互成，受到互成1200角的两个角的两个力力 F1 = 10 N 和和 F2 = 10 N 的共同作用，这个物体产的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？生的加速度是多大？ F合合 F2 F1 解法解法1：直接求直接求F1和的和的F2

8、合力，然合力，然后用牛顿第二定律求加速度。后用牛顿第二定律求加速度。 由平行四边形定则可知，由平行四边形定则可知， F1、 F2、F合合 构成了一个等边三角形，构成了一个等边三角形，故故 F合合 =10 N a = F合合 /m =10/2 m/s2= 5 m/s2加速度的方向和合力方向相同。加速度的方向和合力方向相同。解法解法2：先对两力进行正交分解，然后再求合力。先对两力进行正交分解，然后再求合力。例例4 4、下列说法中正确的是（、下列说法中正确的是（ ）A A同一物体所受合外力越大，加速度越大。同一物体所受合外力越大，加速度越大。B B同一物体所受合外力越大，速度越大。同一物体所受合外力

9、越大，速度越大。C C物体在外力作用下做匀加速直线运动，当物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D D物体的加速度大小不变一定受恒力作用物体的加速度大小不变一定受恒力作用 例例5、课本第、课本第80页例题页例题1 练习：练习： 1、 一质量为一质量为1Kg的物体只受到两个大小为的物体只受到两个大小为2N和和3N的共点力作用，的共点力作用， 则这个物体运动的加速度的范围是则这个物体运动的加速度的范围是_。分析：合力分析：合力 F合合的范围的范围 1N F合合5N所以加速度所以加速度 a 的范围的范围1N1kg5N1kg a

10、 1 m/s2 a 5 m/s22、25N的力作用在一个物体上，能使它产生的力作用在一个物体上，能使它产生 2 m/s2的加速度，的加速度， 则要使它产生则要使它产生 5 m/s2的加速度，作用力为的加速度，作用力为 。分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1 = 25N和和 加速度加速度 a1 = 2 m/s2 求出质量求出质量m = F1a1252= 12.5 kg再由再由 F2 = ma 求出作用力求出作用力 F2 = ma2 =12.55 = 62.5N62.5N1.质量为质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平的物体放在粗糙水平面上受水

11、平F时产生时产生加速度为加速度为a1 ,当水平力为当水平力为2F时时,加速度加速度a2,关于关于a1 与与a2 的关系正确的是：的关系正确的是： （ ）解析解析:关键要考虑摩擦力关键要考虑摩擦力f。2.物体受几个力作用处于静止状态物体受几个力作用处于静止状态,若将其中一个力逐渐减小若将其中一个力逐渐减小到到0,再逐渐恢复到原值再逐渐恢复到原值,物体加速度和速度怎样变化物体加速度和速度怎样变化?答案答案:加速度先增大后减小加速度先增大后减小,速度一直增大速度一直增大A. a2 2a1 B. a2 2a1C. a2 2a1 D. a1 a2C由a1 =(Ff)/m, a2 =(2Ff)/m 2(F

12、 f) )/m =2 a1 思考：一力作用在质量一力作用在质量m1 的物体上能产生的物体上能产生3m/s2 ,该力作用在质量为该力作用在质量为m2的物体上能产生的物体上能产生1.5 m/s2 的的加速度加速度,若将若将 m1 m2 合为一体能使它产生多大的加合为一体能使它产生多大的加速度速度?以以m1 为研究对象为研究对象:F= m1 3则则m1 =F/3以以m2 为研究对象为研究对象:F= m2 1.5 则则m2 =F/1.5以整体为研究对象以整体为研究对象:F=(m1 m2 )a则则a=F/ (m1 m2 )=1 m/s2 分析指导分析指导: :1 、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持

13、必要的距离已知、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离已知 某高速公路的最高限速某高速公路的最高限速 v = 144 km/h 。假设前方车辆突然停止。假设前方车辆突然停止 后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历 的时间（即反应时间）的时间（即反应时间）t = 0.50s 。刹车时汽车受到的阻力的大小。刹车时汽车受到的阻力的大小 F 为汽车重力的为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离倍。该高速公路上汽车间的距离 s 至少应为至少应为 多少（多少（g = 10 m/s2）t = 0.50s匀速直线运动F

14、 = 0.4mg 匀减速直线运动v = 144 km/hs1 s2分析：汽车间的距离 s = s1 s2 汽车在 s1 做匀速直线运动 s1 = v t 在s2 汽车做初速度 v0 = 144 km/h v t = 0 的匀减速直线运动解：解： s1 = v t = 400.5 =20 m a = Fm-0.4mgm= -0.4g = -4 m/s2S2 = 400 mS = S1+ S2 = 420 m课后思考课后思考:一小球从竖直在地面上轻一小球从竖直在地面上轻弹簧正上某处自由落下弹簧正上某处自由落下,试分析小球从试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球的速度、加速度怎样变化的速度、加速度怎样变化?