《牛顿第二定律》课件.ppt

牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律:（2）数学表达式：）数学表达式：F=kma当各物理量均选国际单位时，当各物理量均选国际单位时，k=1(3)1N定义：使质量是定义：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。即：。即：1N=1kgm/s2F=ma 物体加速度的大小跟受到的作用力（合力）物体加速度的大小跟受到的作用力（合力）成正比，跟它的质量成反比成正比，跟它的质量成反比;加速度的方向跟作加速度的方向跟作用力用力(合力合力)的方向相同的方向相同.加深理解加深理解一、一、“四性四性”同体性：同体性：是是指指F F合合、m m和和a a都都是是对对于于“同同一一个个物物体体”而而言言，解解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。矢量性：矢量性：物物体体加加速速度度a a的的方方向向与与物物体体所所受受合合外外力力F F合合的的方方向向始终相同。始终相同。瞬时性：瞬时性：牛牛顿顿第第二二定定律律说说明明力力的的瞬瞬时时效效应应能能产产生生加加速速度度，物物体体的的加加速速度度和和物物体体所所受受的的合合外外力力总总是是同同生生、同同灭灭、同步变化。同步变化。独立性：独立性：F F为一个力时，为一个力时，a a即为其加速度。即为其加速度。F F为合力时，为合力时，a a对应的是合加速度对应的是合加速度分分力力和和加加速速度度的的各各个个方方向向上上的的分分量量关关系系也也遵遵从从牛牛顿顿第第二二定律，即：定律，即：F Fx x=ma=max x,F Fy y=ma=may y二、适用范围二、适用范围：1、定义式、定义式a=v/t,反映的是速度变化快慢的物理量，反映的是速度变化快慢的物理量，速度变化量速度变化量v的大小由加速度的大小由加速度a和时间和时间t决定。决定。2、由牛顿第二定律可知、由牛顿第二定律可知a=F/m，加速度，加速度a由物体所受合由物体所受合外力外力F和质量和质量m决定；决定；三、三、a的定义式和决定式的定义式和决定式：1、牛顿第二定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是、牛顿第二定律只适用于惯性参考系，惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系；指相对于地面静止或匀速的参考系；2、牛顿第二定律只适用于宏观（相对于分子、原子）、牛顿第二定律只适用于宏观（相对于分子、原子）、低速（远小于光速）运动的物体。低速（远小于光速）运动的物体。1、下列对牛顿第二定律的表达式、下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其及其变形公式的理解，正确的是：变形公式的理解，正确的是：()A、由、由Fma可知，物体所受的合外力与物可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比；体的质量成正比，与物体的加速度成反比；B、由、由mFa可知，物体的质量与其所受可知，物体的质量与其所受的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；的合外力成正比，与其运动的加速度成反比；C由由aFm可知，物体的加速度与其所可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比；受的合外力成正比，与其质量成反比；D、由、由mFa可知，物体的质量可以通过可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。CD跟跟 踪踪 练练 习习2 2、在牛顿第二定律公式、在牛顿第二定律公式F Fkmakma中，有关比例中，有关比例常数常数k k的说法正确的是：的说法正确的是：A A、在任何情况下都等于、在任何情况下都等于1 1B B、k k值是由质量、加速度和力的大小决定的值是由质量、加速度和力的大小决定的C C、k k值是由质量、加速度和力的单位决定的值是由质量、加速度和力的单位决定的D D、在国际单位制中，、在国际单位制中，k k的数值一定等于的数值一定等于1 1CD3、关于运动和力，正确的说法是、关于运动和力，正确的说法是()A、物体速度为零时，合外力一定为零、物体速度为零时，合外力一定为零B、物体作曲线运动，合外力一定是变力、物体作曲线运动，合外力一定是变力C、物体作直线运动，合外力一定是恒力、物体作直线运动，合外力一定是恒力D、物体作匀速运动，合外力一定为零、物体作匀速运动，合外力一定为零D4、静止在光滑水平面上的物体，受到一、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力的作用，当力刚开始作用的个水平拉力的作用，当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.物体同时获得速度和加速度物体同时获得速度和加速度 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都仍为零物体的速度和加速度都仍为零B 质量为质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为牛，所受阻力为2.5 103牛牛 求：汽车前进时的加速度求：汽车前进时的加速度解题步骤：解题步骤：研究对象：研究对象：汽车汽车.受力分析受力分析建立坐标系建立坐标系由由F合合ma列方程列方程解得：解得：a.例例 题题解解:对对 受力分析如图受力分析如图.建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系.由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:解得解得:解题格式：解题格式：F-f=maNGFf汽车a=1.5 m/s2 例：质量为例：质量为8 103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为汽车的牵引力为1.45 104牛，所受阻力为牛，所受阻力为2.5 103牛牛 求：汽车前进时的加速度求：汽车前进时的加速度例例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 的的共同作用，此外没有其共同作用，此外没有其它的力。这个物体产生的加速度是多大？它的力。这个物体产生的加速度是多大？解法解法2：直接求直接求F1和的和的F2合力，然后用合力，然后用牛顿第二定律求加速度。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，故构成了一个等边三角形，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1：先对两力进行正交分解，然后再求合力。见课本：先对两力进行正交分解，然后再求合力。见课本P76 F合合 F2 F1 例例4、地面上放一木箱，质量为、地面上放一木箱，质量为40kg，用，用100N的力与的力与水平方向成水平方向成37角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成若用此力与水平方向成37角斜向上拉木箱，木箱角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8）3 3、解解：对对物物体体受受力力分分析析如如图图所所示示，建建立立直角坐标系，将力直角坐标系，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斜斜向向上上拉拉物物体体，设设物物体体的的加加速速度度为为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 2NfF F1GF2xyNf F F1F2Gyx如图，位于水平地面上质量为如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为，的木块，在大小为，方向与水平方向成方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加，求：木块的加速度速度v练习：练习：解：对木块，受力分析如图解：对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：解得：GNfxy如图，位于水平地面上质量为如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为，的木块，在大小为，方向与水平方向成方向与水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加，求：木块的加速度速度练习：练习：同学们同学们 再见！再见！