43牛顿第二定律.pptx

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1、4.3 4.3 牛顿第二定律牛顿第二定律1.内容内容：物体加速度的大小跟作用力成：物体加速度的大小跟作用力成 正比，跟物体的质量成反比，加速度的正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。方向跟作用力的方向相同。F F合合 mama 所受合外力研究对象的质量加速度2.表达式【例例1】某质量为某质量为1 000 kg的汽车在平直路面试车，当速度的汽车在平直路面试车，当速度达到达到108 km/h时关闭发动机，经过时关闭发动机，经过60 s停了下来。汽车受停了下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生，产生的加速度是多

2、大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变牛顿第二定律的六个性质牛顿第二定律的六个性质性质性质理解理解因果性因果性力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因，只要物体所受的合力不为，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度，物体就具有加速度矢量性矢量性Fma是一个矢量式物体的是一个矢量式物体的加速度方向加速度方向由它受的合力方向决定，且由它受的合力方向决定，且总与总与合力的方向合力的方向相同相同 （十五）第（十五）第4题题瞬时性瞬时性加速度与合外力是加速度与合外力是瞬时对应关系瞬时对应关系，同时产生、同时变化、同时消失，同时产生、同时变化、同时消失同体

3、性同体性Fma中中F、m、a都是对都是对同一物体同一物体而言的而言的独立性独立性作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度作用在物体上的每一个力都产生加速度，物体的实际加速度是这些加速度的矢量的矢量和和 【例例2】相对性相对性物体的加速度是相对于物体的加速度是相对于惯性参考系惯性参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性惯性参考系参考系 【习题习题】4如图所示，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左如图所示，小车的直杆顶端固定着小球，当小车向左做匀加速运动时，球受杆作用力的方向可能沿图中的做匀加速运动时，球受杆作用力的方向可能沿图中的()AOA方

4、向方向 BOB方向方向COC方向方向 DOD方向方向返回例例2 2：一个物体，质量是：一个物体，质量是2 2，受到互成，受到互成120120o o角的两个力角的两个力F F1 1和和F F2 2的作用。这两个力的大小都是的作用。这两个力的大小都是10N10N，这个物体的加速度是，这个物体的加速度是多少多少F F1 1F F2 20 0F F方向与合力方向相同。方向与合力方向相同。0601222FFFF10NF10am/s5m/sm2合合合、 、构成了一个等边三角形，故解：解：060正交分解法xy0 0F F1 1F F2 20 0F F1 1F F2 2a a2 2a a1 1a a返回返回【

5、练习练习】如如图所示，质量图所示，质量m10 kg的物体在水平面上向右运动，的物体在水平面上向右运动，物体与水平面间的动摩擦因数为物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平，与此同时物体受到一个水平向左的推力向左的推力F20 N的作用，取的作用，取g10 m/s2，则物体的，则物体的加速度加速度？F合合FFf20 N20 N40 N，方向水平向左，根据牛顿第二，方向水平向左，根据牛顿第二定律得加速度为定律得加速度为a4 m/s2，方向水平向左，方向水平向左2如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖

6、直方向的夹角的悬线偏离竖直方向的夹角37，小球和车厢相对静止，小球，小球和车厢相对静止，小球的质量为的质量为1 kg(sin 370.6，cos 370.8，取，取g10 m/s2)求求：(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)悬线对小球的拉力大小悬线对小球的拉力大小求瞬时加速度的常见求瞬时加速度的常见模型模型力可以力可以突变突变力不可以力不可以突变突变2A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量之比量之比mA mB5 3，两球间连接一个轻弹簧，两球间连接一个轻弹簧(如图所示如图所示)，如果突然剪

7、断细线，则在剪断细线瞬间，如果突然剪断细线，则在剪断细线瞬间，A球、球、B球的加速球的加速度分别为度分别为(已知重力加速度为已知重力加速度为g)()Ag，gB1.6g,0C0.6g,0 D0，g【例【例2】如图所示，在动摩擦因数】如图所示，在动摩擦因数0.2的水平面上有一个质量的水平面上有一个质量m1 kg的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成的小球，小球与水平轻弹簧及与竖直方向成45角的不可伸长的轻绳角的不可伸长的轻绳一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为一端相连，此时小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零在剪断轻绳的瞬间零在剪断轻绳的瞬间(g取取10 m/s2)

8、，下列说法中正确的是，下列说法中正确的是()A小球受力个数不变小球受力个数不变B小球立即向左运动，且小球立即向左运动，且a8 m/s2C小球立即向左运动，且小球立即向左运动，且a10 m/s2D若剪断弹簧右端，则剪断瞬间若剪断弹簧右端，则剪断瞬间小球小球加速度加速度的大小为的大小为a10 m/s2 (1)上例中，若将水平面去掉，其他条件不变，则求剪断轻绳瞬间上例中，若将水平面去掉，其他条件不变，则求剪断轻绳瞬间小球的加速度；小球的加速度；(2)在上问情形中，若将轻绳和轻弹簧互换，则求剪断轻绳或剪断在上问情形中，若将轻绳和轻弹簧互换，则求剪断轻绳或剪断弹簧瞬间小球的加速度弹簧瞬间小球的加速度力与

9、运动的关系力与运动的关系2如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上一个小球从弹簧正如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧，把弹簧压缩到一定程度后停止下落在小球下落的这一全过程中，下列说到一定程度后停止下落在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是法中正确的是()A小球刚接触弹簧瞬间速度最大小球刚接触弹簧瞬间速度最大B从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小从小球接触弹簧至到达最低点，小球的速度先增大后减小D从小球

10、接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小从小球接触弹簧至到达最低点，小球的加速度先增大后减小4、如如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P，系统处于静止状态现用一竖直向上的力系统处于静止状态现用一竖直向上的力F作用在作用在P上，使其向上上，使其向上做匀加速直线运动以做匀加速直线运动以x表示表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示原长前，下列表示F和和x之间关系的图象可能正确的是之间关系的图象可能正确的是()A B C D7一个质量为一个质量为20 kg的物体，从斜面的顶端由静止匀加速

11、滑的物体，从斜面的顶端由静止匀加速滑下，物体与斜面间的动摩擦因数为下，物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，斜面与水平面间的，斜面与水平面间的夹角为夹角为37(g取取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求物体沿斜面下滑过程中的加速度；求物体沿斜面下滑过程中的加速度；(2)给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度给物体一个初速度，使之沿斜面上滑，求上滑的加速度【练习练习】地面上放一木箱，质量为地面上放一木箱，质量为40kg，用，用100N的力与水平的力与水平方向成方向成37角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩

12、擦力和支持力。若用此力与水平方向成求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37=0.6，cos37=0.8） 4 4、解：对物体受力分析如图所示，建立直、解：对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系，将力角坐标系，将力F F分解。分解。 由物体匀速有：由物体匀速有： X X轴方向：轴方向： Y Y轴方向：轴方向： 联立以上方程并带入数据得：联立以上方程并带入数据得： 设动摩擦因数为设动摩擦因数为，则由，则由F=F=NN可得：可得： =f/N=80N/460N=4/23=f/N=80N/460N=4/23 ( 2)( 2)力力F F斜向上拉物体，设物体的加速度为斜向上拉物体，设物体的加速度为a,a,受力分析如图：受力分析如图： X X轴方向：轴方向： Y Y轴方向：轴方向： 联立以上方程并带入数据联立以上方程并带入数据 可解得可解得: a=0.5m/s: a=0.5m/s2 2fF037cos037sinFmgNNf80NN460mgFN037sinmaNF037cosNfF F1GF2xyNf F F1F2Gyx