牛顿二定律课件.pptx

3 3 牛顿第二定律牛顿第二定律一、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，加速度的方向跟作用力跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。的方向相同。、比例式：a F/m或或 F ma 写成等式：F=kma其中k为比例系数，F为合力 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：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。二、力的单位二、力的单位F合=ma.Af1f2FFN2FN1mAgA、B发生相对滑动FABB21F f1 f2=(mA mB)aA例：求A的加速度1、同体性、同体性三、对牛顿第二定律的理解三、对牛顿第二定律的理解牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗？分析以下方程的正误：FA光滑水平面2、矢量性、矢量性牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。分析右图力分析右图力F与与a的方向关系的方向关系作用力作用力F和加速度和加速度a都是矢量，所以牛顿第二定律都是矢量，所以牛顿第二定律的表达式的表达式F=ma是一个矢量表达式，它反映了加速是一个矢量表达式，它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方度的方向始终跟合外力的方向相同，而速度的方向与合外力的方向无必然联系向与合外力的方向无必然联系FA光滑水平面物体受到拉力F之前静止物体受到拉力F之后做什么运动？撤去拉力F后，物体做什么运动？3、瞬时性、瞬时性再分析右图：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化，存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FA光滑水平面GFNG与FN分别产生加速度吗？作用在物体上的每一个力都将独立产生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。合力的加速度即是这些加速度的矢量和。4、独立性、独立性继续分析右图：继续分析右图：物体还受哪几个力？1、静止在光滑的水平面上的物体，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、某质量为、某质量为1 100kg的汽车在平直路面上试车，的汽车在平直路面上试车，当达到当达到100kmh的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，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?重新起步加速时重新起步加速时牵引力为牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大，产生的加速度应为多大?(假定假定试车过程中汽车受到的阻力不变试车过程中汽车受到的阻力不变)分析分析汽车减速时受力情况GFNF阻汽车重新加速时的受力情况GFNF阻F物体在减速过程的初速度为物体在减速过程的初速度为100kmh27.8 ms，末速度为零，滑行时间，末速度为零，滑行时间t=70s根据根据a(v-vo)/t得物体的加速度为得物体的加速度为a1 0.397 ms2，方向向后物体受到的阻力，方向向后物体受到的阻力F阻阻ma1437N负号表示阻力的方向与速度的方向相反负号表示阻力的方向与速度的方向相反当物体重新启动时牵引力为当物体重新启动时牵引力为F=2 000N，根据牛，根据牛顿第二定律得汽车的加速度为顿第二定律得汽车的加速度为a2=(F+F阻阻)/m1.42 ms2加速度的方向与速度的方向相同加速度的方向与速度的方向相同解解：1确定研究对象确定研究对象2分析物体的分析物体的受力受力情况和运动情情况和运动情 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学规律根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解建立方程并求解 例题2、一个物体，质量是2，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？分析分析求合力的方法：F1F2o平行四边形法平行四边形法FO600600 xyF1F2正交分解法正交分解法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；决定的；：在国际单位制中，：在国际单位制中，k=1C D2、讨论、讨论a和和F合的关系，并判断下面合的关系，并判断下面哪些说法正确，为什么哪些说法正确，为什么?A只有物体受到力的作用，物体才只有物体受到力的作用，物体才具有加速度具有加速度B力恒定不变，加速度也恒定不变力恒定不变，加速度也恒定不变C.力随着时间改变，加速度也随着力随着时间改变，加速度也随着时间改变时间改变D力停止作用，加速度也随即消失力停止作用，加速度也随即消失答案：答案：ABCD1、根据牛顿第二定律，即使再小、根据牛顿第二定律，即使再小的力也可以产生加速度，那么我们的力也可以产生加速度，那么我们用一个较小的力来水平推桌子，为用一个较小的力来水平推桌子，为什么没有推动呢什么没有推动呢?这和牛顿第二定律这和牛顿第二定律是不是矛盾是不是矛盾?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例吗？特例吗？牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力，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。牛顿第一定律定义了改变物体的速度才需要力。牛顿第一定律定义了力，而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立力，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情况下是怎样的，如果我们不知道物体在不受力情况下是怎样的运动状态，要研究物体在力的作用下是怎么运的运动状态，要研究物体在力的作用下是怎么运动的，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研动的，显然是不可能的，所以牛顿第一定律是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律代替的，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的特例。也即不是牛顿第二定律的特例。