【物理】4.3 牛顿第二定律课件(人教版必修1)1.ppt

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1、第四章 牛顿运动定律3 3 牛顿第二定律牛顿第二定律aFa1maFm物体加速度的大小跟作用力成正比物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比跟物体的质量成反比,加速度的的方向跟作用力的方向相同加速度的的方向跟作用力的方向相同.一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。的方向相同。、比例式：、比例式：aF/m或或 Fma 写成等式：写成等式：F=kma其中其中k为比例系数，为比例系数，F为合力为合力 我们知道，在国际单位制中

2、，力的单位是我们知道，在国际单位制中，力的单位是牛顿牛顿。牛顿这个单位。牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的：是根据牛顿第二定律来这样定义的：1牛牛=1千克千克 米米/秒秒2 可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成：上式简化成：这就是牛顿第二定律的公式。这就是牛顿第二定律的公式。二、力的单位二、力的单位F=ma.使质量是使质量是1千克千克的物体产生的物体产生1米米/秒秒2加速度的力，叫做加速度的力，叫做1牛顿牛顿。即：。即：F=kmaFA光滑水平面同向性同向性牛顿第二定律内容中后半句牛顿第二定律内容中后半句话：话

3、：加速度的的方向跟作用加速度的的方向跟作用力的方向相同。力的方向相同。分析右图力分析右图力F与与a的方向关系的方向关系粗滑三、对牛顿第二定律的理解三、对牛顿第二定律的理解FA光滑水平面物体受到拉力物体受到拉力F之前静止之前静止物体受到拉力物体受到拉力F之后做什么运动？之后做什么运动？撤去拉力撤去拉力F后，物体做什么运动？后，物体做什么运动？瞬时对应性瞬时对应性再分析右图：再分析右图：以上分析知道物体的加速度随合力的变化而变以上分析知道物体的加速度随合力的变化而变化，存在瞬时对应的关系化，存在瞬时对应的关系。力与加速度同时产生，同时消失力与加速度同时产生，同时消失 1、静止在光滑的水平面上的物体

4、，静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（瞬间，下列说法正确的是（）A.物体立即获得加速度和速度物体立即获得加速度和速度B.物体立即获得加速度，但速度仍为零物体立即获得加速度，但速度仍为零C.物体立即获得速度，但加速度仍为零物体立即获得速度，但加速度仍为零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B 2、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（）（）物体所受合力为零，物体的速度必物体所受合力为零，物体的速度必为零为零物体所受合力越大，物体的加速度物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大越大，速度

5、也越大物体的速度方向一定与物体受到的物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致合力的方向一致物体的加速度方向一定与物体所受物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同到的合力方向相同例例1、某某质质量量为为1 100kg的的汽汽车车在在平平直直路路面面上上试试车车，当当达达到到100kmh的的速速度度时时关关闭闭发发动动机机，经经过过70s停停下下来来，汽汽车车受受到到的的阻阻力力是是多多大大?重重新新起起步步加加速速时时牵牵引引力力为为2 000 N，产产生生的的加加速速度度应应为为多多大大?(假假 定定 试试 车车 过过 程程 中中 汽汽 车车 受受 到到 的的 阻阻 力力 不不 变变

6、)分析分析汽车减速时受力情况汽车减速时受力情况GFNF阻汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况GFNF阻F例例1、某质量为、某质量为1 100kg的汽车在平直路面上试车，当达到的汽车在平直路面上试车，当达到100kmh的速度时的速度时关闭发动机，经过关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力重新起步加速时牵引力为为2 000 N，产生的加速度应为多大，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假定试车过程中汽车受到的阻力不变)汽车受力分析如右图汽车受力分析如右图:汽车减速时的汽车减速时的受力情况受力情况GFNF阻

7、汽车重新加速时的汽车重新加速时的受力情况受力情况GFNF阻F解解:设汽车前进方向为设汽车前进方向为正方向正方向根据根据a(v-vo)/t在汽车关闭发动机减速阶段在汽车关闭发动机减速阶段:得得:a=27.8070m/s2=-0.379m/s2F合合=ma=-437N在汽车重新起步加速阶段在汽车重新起步加速阶段:根据根据F合合=ma得得:F-F阻阻=ma再得再得:a=F-F阻阻m=2000-437所以所以:阻力阻力F阻阻大小为大小为437N1100m/s2=1.42m/s2所以所以:重新起步加速的加速度大小为重新起步加速的加速度大小为1.42m/s2F阻阻=F合合而而因此因此:F阻阻=-437NF

8、合合=F-F阻阻1确定研究对象确定研究对象2分析物体的受力情况和运动情分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图况，画出研究对象的受力分析图3求出合力注意用国际单位制统求出合力注意用国际单位制统 一各个物理量的单位一各个物理量的单位4根据牛顿运动定律和运动根据牛顿运动定律和运动 学规律建立方程并求解学规律建立方程并求解例题例题2、一个物体，质量是、一个物体，质量是2，受到互，受到互成成120o角的两个力角的两个力F1和和F2的作用。这两的作用。这两个力的大小都是个力的大小都是10N，这个物体的加速度，这个物体的加速度是多少？是多少？分析分析求合力的方法：求合力的方法：F1F2o平

9、行四边形法平行四边形法FO600600 xyF1F2正交分解法正交分解法F1yF2yF1xF2x1、求合力的两种方法：力的平行四边、求合力的两种方法：力的平行四边形法和力的正交分解法形法和力的正交分解法2、在某一方向上也可以应用牛顿第二、在某一方向上也可以应用牛顿第二定律定律1、在牛顿第二定律、在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系中，有关比例系数数k的下列说法，正确的是：的下列说法，正确的是：在任何情况下：在任何情况下k都等于；都等于；：k的数值是由质量、加速度和力的大小的数值是由质量、加速度和力的大小决定的；决定的；：k的数值是由质量、加速度和力的单位的数值是由质量、加速度和力的单位决定的

10、；决定的；：在国际单位制中，：在国际单位制中，k=1CD1、根据牛顿第二定律，即使、根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，再小的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢平推桌子，为什么没有推动呢?这和牛顿第二定律是不是矛这和牛顿第二定律是不是矛盾盾?不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力牛顿第一定律是牛顿第二定律的牛顿第一定律是牛顿第二定律的特里吗？特里吗？牛顿第一定律说明维持物体的速度不需牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，改变物体的速度才需要力。牛顿第一定要力，改变物体的速度才需要力。

11、牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的，如果我们不知道物体在不受力基础上建立的，如果我们不知道物体在不受力情况下是怎样的运动状态，要研究物体在力的情况下是怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下是怎么运动的，显然是不可能的，所以作用下是怎么运动的，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，也即不是牛顿第二定律牛顿第二定律代替的，也即不是牛顿第二定律的特例的特例。这节课我们学习了这节课我们学习了1牛顿第二定律：牛顿第二定律：Fma2牛顿第二定律体现了牛顿第二定律体现了a与与F之间的之间的 同向性和瞬时对应性同向性和瞬时对应性3牛顿第二定律解决问题的一般方法牛顿第二定律解决问题的一般方法