牛顿第二定律-单位制.pptx

1内容：物体的加速度跟它所受的合力成内容：物体的加速度跟它所受的合力成，跟物体的质量成，跟物体的质量成，加速，加速度的方向与度的方向与的方向相同的方向相同2表达式：表达式：F合合ma.3物理意义：牛顿第二定律揭示了物体的物理意义：牛顿第二定律揭示了物体的跟它受的跟它受的及物体本身质量及物体本身质量的关系的关系正比正比反比反比合力合力加速度加速度合力合力1单位制：由单位制：由单位和单位和单位一单位一起组成了单位制起组成了单位制(1)基本单位：基本物理量的单位力学中基本单位：基本物理量的单位力学中的基本量有三个，它们是的基本量有三个，它们是、；它们的国际单位分别是；它们的国际单位分别是、(2)导出单位：由导出单位：由量根据物理关系推导出量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位来的其他物理量的单位基本基本导出导出长度长度质量质量时间时间米米千克千克秒秒基本基本2国际单位制中的基本物理量和基本单位国际单位制中的基本物理量和基本单位物理量名称物理量名称 物理量符号物理量符号 单位名称单位名称 单位符号单位符号长度长度l米米m质量质量m千克千克(公公斤斤)kg时间时间t秒秒s电流电流I安安(培培)A热力学温度热力学温度T开开(尔文尔文)K发光强度发光强度l1(lv)坎坎(德拉德拉)cd物质的量物质的量n(V)摩摩(尔尔)mol牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定量关系联系物体的受力动情况之间的定量关系联系物体的受力情况和运动情况的桥梁是加速度可以由情况和运动情况的桥梁是加速度可以由以下角度进一步理解牛顿第二定律：以下角度进一步理解牛顿第二定律：同向性同向性 公式公式Fma是矢量式，任一时刻，是矢量式，任一时刻，F与与a同向同向(矢量性）矢量性）瞬时性瞬时性a与与F对应同一时刻，即对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，为某时刻的加速度时，F为该时为该时刻物体所受合力刻物体所受合力同一性同一性有三层意思：有三层意思：加速度加速度a相对于同一惯性系相对于同一惯性系(一般指地面一般指地面)Fma中，中，F、m、a对应同一物体或同一系统对应同一物体或同一系统Fma中，各量统一使用国际单位中，各量统一使用国际单位独立性独立性作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律第二定律物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：，即：Fxmax，Fymay局限性局限性只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速只适用于宏观、低速运动的物体，不适用于微观、高速运动的粒子运动的粒子物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系参考系(惯性系惯性系)而言的而言的1合成法和正交分解法求加速度合成法和正交分解法求加速度(1)合成法合成法 若物体只受两个力作用而产生加速度若物体只受两个力作用而产生加速度时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四时，根据牛顿第二定律可知，利用平行四边形定则求出的两个力的合外力方向就是边形定则求出的两个力的合外力方向就是加速度方向特别是两个力互相垂直或相加速度方向特别是两个力互相垂直或相等时，应用力的合成法比较简单当物体等时，应用力的合成法比较简单当物体受多个力作用产生加速度时，可以先求出受多个力作用产生加速度时，可以先求出其分力，再应用牛顿第二定律求加速度其分力，再应用牛顿第二定律求加速度(2)正交分解法正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法通常是分解力，但在有些情常用正交分解法通常是分解力，但在有些情况下分解加速度更简单况下分解加速度更简单分解力：一般将物体受到各个力沿加速度方向分解力：一般将物体受到各个力沿加速度方向和垂直于加速度方向分解，则：和垂直于加速度方向分解，则：F合合xma(沿加沿加速度方向速度方向)，F合合y0(垂直于加速度方向垂直于加速度方向)分解加速度：当物体受到力相互垂直时，沿这分解加速度：当物体受到力相互垂直时，沿这两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿两个相互垂直的方向分解加速度，再应用牛顿第二定律列方程求解，有时更简单第二定律列方程求解，有时更简单(3)应用步骤一般为：应用步骤一般为：确定研究对象；确定研究对象；分析研究对象的受力情况并画受力图；分析研究对象的受力情况并画受力图；建立直角坐标系，把力或加速度分解到建立直角坐标系，把力或加速度分解到x轴或轴或y轴上；轴上；分别沿分别沿x轴方向和轴方向和y轴方向应用牛顿第二轴方向应用牛顿第二定律列出方程；定律列出方程；统一单位，计算数值统一单位，计算数值1物理公式在确定物理量的数量关系的同物理公式在确定物理量的数量关系的同时，也确定了物理量的单位关系时，也确定了物理量的单位关系2在进行物理计算时，若所有的已知量都在进行物理计算时，若所有的已知量都用国际单位制的单位表示，那么只要正确用国际单位制的单位表示，那么只要正确地应用物理公式，计算的结果必是用相应地应用物理公式，计算的结果必是用相应国际单位来表示的国际单位来表示的3单位制在物理计算中可以检验计算的结单位制在物理计算中可以检验计算的结果是否正确考查等式两边的单位是否一果是否正确考查等式两边的单位是否一致，若发现不一致，则说明物理关系的建致，若发现不一致，则说明物理关系的建立和推断有错误立和推断有错误若物理量的单位不在同一单位制中，必若物理量的单位不在同一单位制中，必须先统一到同一单位制中须先统一到同一单位制中在高中物理中，我们一般选用国际单位在高中物理中，我们一般选用国际单位制单位制单位分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度此类再由牛顿第二定律求出瞬时加速度此类问题应注意两种模型的建立问题应注意两种模型的建立(1)轻：其质量和重力均可视为等于零，同一根绳轻：其质量和重力均可视为等于零，同一根绳(或线或线)中各点的张力大小相等，其方向总是沿中各点的张力大小相等，其方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向着绳子且背离受力物体的方向(2)不可伸长：即无论绳子所受力多大，绳子的长不可伸长：即无论绳子所受力多大，绳子的长度不变，由此特点可知，绳子中的张力可以突度不变，由此特点可知，绳子中的张力可以突变变刚性杆、绳刚性杆、绳(线线)或接触面都可以认为是一种不发或接触面都可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断(或脱或脱离离)后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时后，其中弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给杆、细线和接触面在不加间，一般题目中所给杆、细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型来处理特殊说明时，均可按此模型来处理1中学物理中的中学物理中的“线线”和和“绳绳”是理想化模型，具有是理想化模型，具有以下几个特性：以下几个特性：如质量均为如质量均为m的两个物体之间用一细线的两个物体之间用一细线相连，再用一细线悬挂于天花板上静止，相连，再用一细线悬挂于天花板上静止，如图所示此时细线如图所示此时细线1的拉力为的拉力为2mg；当；当剪断细线剪断细线2的瞬间，细线的瞬间，细线1的拉力立即变为的拉力立即变为mg.2中学物理中的中学物理中的“弹簧弹簧”和和“橡皮绳橡皮绳”也是也是理想化模型，具有以下几个特性：理想化模型，具有以下几个特性：(1)轻：其质量和重力均可视为等于零，同一轻：其质量和重力均可视为等于零，同一弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等(2)弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮弹簧既能承受拉力，也能承受压力；橡皮绳只能承受拉力，不能承受压力绳只能承受拉力，不能承受压力(3)由于弹簧和橡皮绳受力时，要恢复形变需由于弹簧和橡皮绳受力时，要恢复形变需要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的力不要一段时间，所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变当弹簧的一端不与有质量的物体能突变当弹簧的一端不与有质量的物体连接时，轻弹簧的形变也不需要时间，弹连接时，轻弹簧的形变也不需要时间，弹力可以突变力可以突变1若物体若物体F合合t图如图所示图如图所示则物体的则物体的vt图可能为下图所示图可能为下图所示图图与图与图a、a对应对应图图与图与图b、b对应对应图图与图与图c、c对应对应2已知物体的运动图象，通过加速度分析物已知物体的运动图象，通过加速度分析物体受力情况；已知物体受力图象，分析物体受力情况；已知物体受力图象，分析物体的运动情况；或通过图象对物体的受力体的运动情况；或通过图象对物体的受力与运动情况进行分析，是图象在动力学中与运动情况进行分析，是图象在动力学中的三种主要应用的三种主要应用【例1】如图如图4所示，质量为所示，质量为m的人站在的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度自动扶梯上，扶梯正以加速度a向上减速向上减速运动，运动，a与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为.求人所受求人所受到的支持力和摩擦力到的支持力和摩擦力图图4变式变式1：一辆小车在水平面上行驶，悬挂一辆小车在水平面上行驶，悬挂的摆球相对于小车静止，并且悬绳与竖直的摆球相对于小车静止，并且悬绳与竖直方向成方向成角，如图所示，下列关于小车的角，如图所示，下列关于小车的运动情况正确的是运动情况正确的是()A加速度方向向左，大小为加速度方向向左，大小为gtanB加速度方向向右，大小为加速度方向向右，大小为gtanC加速度方向向左，大小为加速度方向向左，大小为gsinD加速度方向向右，大小为加速度方向向右，大小为gsinA【例2】如图所示是两根轻弹簧与两个质量都如图所示是两根轻弹簧与两个质量都为为m的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上的小球连接成的系统，上面一根弹簧的上端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根端固定在天花板上，两小球之间还连接了一根不可伸长的细线该系统静止，细线受到的拉不可伸长的细线该系统静止，细线受到的拉力大小等于力大小等于4mg.在剪断了两球之间的细线的瞬在剪断了两球之间的细线的瞬间，球间，球A的加速度的加速度aA和球和球B的加速度的加速度aB分别是分别是分析瞬时加速度问题，主要抓住：分析瞬时加速度问题，主要抓住：(1)分析瞬时前后的受力情况及运动状态，分析瞬时前后的受力情况及运动状态，列出相应的规律方程列出相应的规律方程(2)紧抓轻绳模型中的弹力可以突变、轻弹紧抓轻绳模型中的弹力可以突变、轻弹簧模型中的弹力不能突变这个力学特征簧模型中的弹力不能突变这个力学特征变式2：细绳拴一个质量为细绳拴一个质量为m的小球，小球用固定在的小球，小球用固定在墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细墙上的水平弹簧支撑，小球与弹簧不粘连，平衡时细绳与竖直方向的夹角为绳与竖直方向的夹角为53，如图所示以下说法正确，如图所示以下说法正确的是的是(已知已知cos530.6，sin530.8)()D【例3】如图如图12所示，质量相同的木块所示，质量相同的木块A、B用用轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始弹簧处于轻弹簧连接置于光滑的水平面上，开始弹簧处于自然状态，现用水平恒力自然状态，现用水平恒力F推木块推木块A，则从开始，则从开始到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，以下说法到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，以下说法正确的是正确的是()A两木块速度相同时，加速度两木块速度相同时，加速度aAaBB两木块速度相同时，加速度两木块速度相同时，加速度aAaBC两木块加速度相同时，速度两木块加速度相同时，速度vAvBBD变式变式3：如图所示为两个光滑的斜面，高相如图所示为两个光滑的斜面，高相同，右边由两部分组成，且同，右边由两部分组成，且ABBCAD.两两小球小球a、b分别从分别从A点沿两侧斜面由静止滑下，点沿两侧斜面由静止滑下，不计转折处的能量损失，哪一边的小球先滑到不计转折处的能量损失，哪一边的小球先滑到斜面底面？斜面底面？在图象中要分清点、线、截距的意义在图象中要分清点、线、截距的意义解析：两小球从等高处沿光滑斜面由静止下滑，两小球从等高处沿光滑斜面由静止下滑，由于两边斜面倾角不同，下滑的加速度也不同由于两边斜面倾角不同，下滑的加速度也不同(aABaADaBC)；根据机械能守恒定律，两球到达；根据机械能守恒定律，两球到达底端的速度大小相等，因此画出其底端的速度大小相等，因此画出其vt图象，如图象，如图图15所示，其中折线为沿所示，其中折线为沿ABC斜面下滑的斜面下滑的a球的球的速度图象，直线为沿速度图象，直线为沿AD斜面下滑的斜面下滑的b球的速度图球的速度图象象因图象上图线与因图象上图线与t所围所围“面积面积”即为位移的大小，所即为位移的大小，所以要满足以要满足a、b两图线下方的面积相等，必须使图中两图线下方的面积相等，必须使图中画有斜纹的部分的两块面积相等显然，一定有关画有斜纹的部分的两块面积相等显然，一定有关系式系式tatb，即沿，即沿ABC一边下滑的小球先到达底端一边下滑的小球先到达底端答案：答案：ABC一边一边 1关于国际单位制的下列说法中关于国际单位制的下列说法中不正确不正确的的有有()A质量是物理学中的基本物理量质量是物理学中的基本物理量B长度的单位长度的单位m是国际单位制中的基本单是国际单位制中的基本单位位Ckgm/s2是国际单位制中的导出单位是国际单位制中的导出单位D时间的单位小时是国际单位制中的导出时间的单位小时是国际单位制中的导出单位单位D2质量为质量为m的木块位于粗糙水平面上，若用的木块位于粗糙水平面上，若用大小为大小为F的水平恒力拉木块，其加速度为的水平恒力拉木块，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块时，木块的加速度为的加速度为a，则，则()AaaBa2a Da2aC3(2009年广东卷年广东卷)建筑工人用图建筑工人用图16所示的定所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工的工人站在地面上，通过定滑轮将人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑的建筑材料以材料以0.500 m/s2的加速度拉升，忽略绳子和的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为的压力大小为(g取取10 m/s2)()A490 N B510 N C890 N D910 NA4如图所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，如图所示，小车沿水平面向右做加速直线运动，车上固定的硬杆和水平面的夹角为车上固定的硬杆和水平面的夹角为，杆的顶端，杆的顶端固定着一个质量为固定着一个质量为m的小球当车的加速度逐的小球当车的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力渐增大时，杆对小球的作用力(F1至至F4变化变化)的受力图形的受力图形(OO沿杆方向沿杆方向)可能是下图中的可能是下图中的()C5下下图为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固图为蹦极运动的示意图弹性绳的一端固定在定在O点，另一端和运动员相连运动员从点，另一端和运动员相连运动员从O点点自由下落，至自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为点弹性绳自然伸直，经过合力为零的零的C点到达最低点点到达最低点D，然后弹起整个过程中，然后弹起整个过程中忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确忽略空气阻力分析这一过程，下列表述正确的是的是()经过经过B点时，运动员的速率最大点时，运动员的速率最大经过经过C点时，运动员的速率最大点时，运动员的速率最大从从C点到点到D点，运动员的加速度增大点，运动员的加速度增大从从C点到点到D点，运动员的加速度不变点，运动员的加速度不变A BC DB