高中物理必修一牛顿义.pptx

牛顿第二定律物李一、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度大小与物体所受合外力成正比，与物体的质量成反比；加速度方向与合外力方向相同。2、表达式：Fma3、特点：（1）矢量性：公式Fma为矢量式，加速度与合外力都是矢量，二者方向相同。（2）因果性：力是产生加速度的原因。力是产生加速度的原因。合外力的方向决定了加速度的方向，合外力大小和物体质量（物体惯性）大小共同决定加速度的大小。（3）瞬时性：a与F应对应同一时刻。虽然合外力与加速度在逻辑上有因果关系，但在时间上没有先后关系。当合外力发生变化时，加速度也同时随之改变。一、牛顿第二定律（4）相对性：定律中的加速度应以地面为参考系（以相对于地面静止或匀速运动的物体作为参考系也可）。即：牛顿第二定律只适用于惯性系。（5）对应性：在同一问题中，不同物体的加速度a应相对于同一惯性系；F、m、a应对应同一物体；各个物理量统一用国际单位。（6）独立性：作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律物体的实际加速度等于每个力独立产生的加速度的矢量和力和加速度在各个方向上的分量也遵循牛顿第二定律，即：FxmaxFymay例1如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的细线偏离竖直方向37，小球与车厢相对静止，小球的质量m1kg。（sin370.6，cos370.8，g10m/s2）求：（1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况（2）细线对小球的拉力的大小及方向。解题方法归纳1、合成法。即将物体受的所有力合成求合力，需要注意合力方向与加速度合力方向与加速度方向一定相同。方向一定相同。2、正交分解法。（1）对力做正交分解：将物体受的所有力分解到沿着加速度方向与垂直于加速度方向上，则有：沿着加速度方向：F合1ma垂直于加速度方向：F合20（2）对加速度做正交分解：如果物体受的所有力均垂直或共线，可将加速度分解到力所在的相互垂直的两个方向上（x轴和y轴），则有：FxmaxFymay应用牛顿第二定律解题的一般步骤定定对象象分析力和分析力和运运动求合力求合力列方程列方程解方程解方程根据题意选定研究对象。对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力图和运动情境图。（必要时可画出v-t图像）用合成法或者正交分解法求合力，通常选定加速度方向为正方向，与正方向相同的力取正值，与正方向相反的力取负值。根据牛顿第二定律Fma列方程。统一单位，必要时对结果进行检验和讨论。例2如图甲所示，固定光滑轻杆与地面成一定角度，在杆上套着一小环，小环在沿杆方向的推理F的作用下向上运动，推理F与小环速度v随时间的变化规律如图乙所示，取g10m/s2，求：（1）小环的质量m；（2）轻杆与地面间夹角。解题方法归纳运用题目中给定的图像解答物理问题的步骤。（1）看坐标轴：看清坐标轴所表示的物理量，看清坐标轴所表示的物理量，明确因变量（纵轴表示的物理量）与自变量（横轴表示的物理量）之间的制约关系。（2）看图线：识别两个相关量的变换趋势，与题目中的具体物理过程相对应。（3）看特殊点：分清两相关量的变化范围及题目给定的相关条件，明确图线图线斜率及图线与横坐标所围成的面积的物理斜率及图线与横坐标所围成的面积的物理意义，尤其注意义，尤其注意意图线与坐标轴的交点、图线与坐标轴的交点、原点坐标、图线的转折点、断点以及两原点坐标、图线的转折点、断点以及两图线的交点；这些定往往代表着特殊的情景和状态，要充分利用。图线的交点；这些定往往代表着特殊的情景和状态，要充分利用。例3如图所示，A、B两球质量相等，弹簧质量不计，斜面光滑，倾角为，系统静止时，弹簧与细线平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法正确的是（）A、两个小球的瞬间加速度均沿斜面向下，大小均为gsin。B、B球受力情况未变，瞬时加速度为零。C、A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsin。D、弹簧有收缩的趋势，故B球的瞬时加速度向上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为零。解题方法归纳本体考察牛顿第二定律的瞬时性。（1）注意物体所受的那些力是不变力，那些力可以突变，那些力不能突变。常见的不变力：重力（质量不变），滑动摩擦力（正压力及不变）；可以突变的力：绳子、杆的弹力，平面上的压力与支持力，静摩擦力；不能突变（一瞬间不变，一段时间后变化）的力：弹簧弹力，弹性绳弹力。（2）在系统发生变化的瞬间，分析出那些力产生了变化，那些力不变。（3）对变化前及变化后分别做受理分析，并进行比较。