牛顿第二定律力学单位制.ppt

牛顿第二定律力学单位制,第2讲,1牛顿第二定律(1)物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同，其数学表达式为F合ma.(2)牛顿第二定律的适用范围：只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速运动的参考系)，只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况，不适用于高速(接近于光速)运动或微观粒子,2力学单位制物理单位分为基本单位和导出单位，它们一起组成了单位制在国际单位制中，七个基本单位是：,3.动力学的两类基本问题(1)已知物体的受力情况，求物体的加速度(2)已知物体的运动情况，分析物体的受力情况,一、牛顿第二定律问题：怎样深入理解牛顿第二定律？解答：牛顿第二定律是动力学的核心内容，我们应从不同角度、多层次、系统化地理解其内涵：(1)矢量性：加速度与合外力都是矢量，两者方向总是相同的(2)瞬时性：加速度与合外力同时产生，同时变化，同时消失，是瞬时对应的,(3)同体性：加速度与合外力是反映同一物体的两个物理量(4)独立性：作用于物体上的每个力各自产生的加速度都遵循牛顿第二定律，而物体的合加速等于每个力产生的加速度的矢量和(5)相对性：物体的加速度是相对地面等惯性参考系而言的,例1：建筑工人用图321所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.5m/s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10m/s2)()A510NB490NC890ND910N,解析：对建筑材料进行受力分析，根据牛顿第二定律有Fmgma，得绳子的拉力大小等于F210N，然后再对人受力分析，由平衡的知识得MgFFN，得FN490N，根据牛顿第三定律可知人对地面间的压力为490N.B对,答案：B,点评：此题可以视为连接体问题，在解题过程中选取研究对象很重要有时以整体为研究对象，有时以单个物体为研究对象在这个题目中，研究对象的选取是十分灵活的，先以建筑材料为研究对象，然后以人为研究对象,警示：(1)牛顿第一定律不是由实验直接得出的，而是以伽利略的理想实验为基础，通过对大量的实验现象进行抽象推理而来的；牛顿第二定律是由实验直接可以得出的(2)牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例，而是牛顿第二定律的基础，牛顿第一定律定性地给出了物体在不受力的理想情况下的运动规律，在此基础上牛顿第二定律定量地指出了力和加速度的关系：Fma.,二、用动力学方法分析多过程问题问题：利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤是什么？解答：(1)分析流程图,(2)应用牛顿第二定律解题基本步骤确定研究对象分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程选取正方向或建立坐标系，通常以速度的方向为正方向或以加速度的方向为正方向受力情况若比较简单，求出F合；受力情况若比较复杂，可以用正交分解法，把力正交分解在加速度方向和垂直于加速度方向，求出在这两个方向上的合力,求合外力F合根据牛顿第二定律F合ma或,，列出方程求解，必要时还要,对结果进行讨论,例2：如图322所示，传送带与地面倾角37，从A到B长度为16m，传送带以v10m/s的速率逆时针匀速转动在传送带上端A无初速地放一个质量为m0.5kg的物体，它与传送带之间的动摩擦因数0.5.求物体从A运动到B所需时间是多少？(sin370.6，g10m/s2),解析：物体放到传送带上后，开始阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，传送带给物体一沿平行传送带向下的滑动摩擦力，物体受力情况如图(a)所示物体由静止加速，由牛顿第二定律可知：,mgsinfma1Nmgcos0fN联立得a1g(sincos)代入已知条件可得a110m/s2物体加速至与传送带速度相等所需的时间,点评：审题时应注意由题给条件作必要的定性分析或半定量分析譬如，由本题中给出的和值可作出判断：当tan时，物体在加速至与传送带速度相同后，将与传送带相对静止一起匀速运动；当tan时，物体在获得与传送带相同的速度后仍继续加速,警示：(1)解答“运动和力”问题的关键是要分析清楚物体的受力情况和运动情况，弄清所给问题的物理情景加速度是联系动力学公式和运动学公式的桥梁(2)多过程问题能体现考生的判断力，能综合考查学生多方面的知识，这类题目复习中应引起重视(3)滑动摩擦力的方向并不总是阻碍物体的运动，而是阻碍物体间的相对运动，它可能是阻力，也可能是动力,三、单位制问题：进行物理量定量描述时为什么要有物理单位？为什么要统一物理单位？解答:对一个物理量进行定量描述时，仅仅一个数据是不够的，因为一个物理量不仅有数量意义，还具有物理意义同一个物理量，选用不同单位，数值不同选用统一的单位制，每个物理量在这一单位制中有确定的单位，进行物理运算时，可以只计算数据，不必带单位，从而使运算简化,例3：在解一道文字计算题中(由字母表述结果的计算题)，一个同学解得x(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()A可能是正确的B一定是错误的C如果采用国际单位制，结果可能正确D用国际制单位，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确,例3：在解一道文字计算题中(由字母表述结果的计算题)，一个同学解得x(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()A可能是正确的B一定是错误的C如果采用国际单位制，结果可能正确D用国际制单位，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确,例3：在解一道文字计算题中(由字母表述结果的计算题)，一个同学解得x(t1t2)，用单位制的方法检查，这个结果()A可能是正确的B一定是错误的C如果采用国际单位制，结果可能正确D用国际制单位，结果错误，如果用其他单位制，结果可能正确,1.(多选)下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是()A由Fma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B由m可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比C由a可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比D由m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,答案：CD,2.(多选)如图323，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是(),A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动D向左做减速运动,AD,3.(单选)如图324(a)所示，质量为m的小球放在光滑水平面上，在竖直线MN的左方受到水平恒力F1作用(m可视为质点)，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2作用，现设小球由A点静止开始运动小球运动的vt图象如图(b)所示由图可知下列说法正确的是(),答案：A,4.如图325所示，小车内有一固定光滑斜面，一个小球通过细绳与车顶相连，小车在水平面上做直线运动，细绳始终保持竖直，关于小车的运动及小球的受力情况下列说法中正确的是(),A若