高中物理 4.3 牛顿第二定律课件 新人教版必修1 (2).ppt

3牛顿第二定律 仔细观察视频 结合三个物体的特点 思考一下它们位置为什么发生了变化 a f a 回忆上节课所探究的内容 0 0 1 能准确表述牛顿第二定律 2 理解公式中各物理量的意义及相互关系 3 知道在国际单位制中力的单位 牛顿 是怎样定义的 4 会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算 重点 a f f ma f kma k为比例系数 牛顿第二定律 1 内容表述物体的加速度跟作用力成正比 跟物体的质量成反比 2 数学表达式 假如你是科学家 你能否想个办法把k消掉 把能够使质量是1kg的物体产生1m s2的加速度的这么大的力定义为1n 即1牛 1千克 米 秒2 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f ma 牛顿第二定律的数学表达式 对牛顿第二定律f合 ma的理解1 独立性 作用在物体上的每一个力都各自产生加速度 与其他力无关 而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和 f应为物体受到的合外力 f mg n f 分析小车的受力 物体实际的加速度a就是每个力的加速度的矢量和 怎么会推不动啊 从牛顿第二定律知道 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它 这跟牛顿第二定律有无矛盾 为什么 没有矛盾 由公式f合 ma看 f合为合外力 无论怎样小的力都可以使物体产生加速度 这个力应是合外力 现用力提一很重的物体时 物体仍静止 说明合外力为零 由受力分析可知f n mg 0 讨论与交流 2 矢量性 即公式中的f合与a都是矢量 且二者方向相同 例如 试分析火箭发射过程中的受力以及加速度情况 mg f推 f推 mg ma f合的方向向上 a方向也向上 3 瞬时性 物体在某一时刻的加速度与该时刻的合外力有关 例如 试分析小车的加速度的情况 g n f合 0 g n f f合 f f 向右 a 0 g n f合 f a 0 向左 向右 向左 a 0 4 同一性 f合与a均是对同一研究对象而言 f合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力 典例1 质量为8 103kg的汽车 在水平的公路上沿直线行驶 汽车的牵引力为1 45 104n 所受阻力为2 5 103n 求 汽车前进时的加速度 解析 对汽车研究 其受力分析如图 n g f f 由牛顿第二定律得 解得 f f ma f合 f f 汽车前进时的加速度大小为1 5m s2 方向与前进的方向相同 利用牛顿第二定律解题的步骤 1 分析物体受力情况 2 根据牛顿第二定律和平衡条件列方程 3 根据题意找出辅助关系列方程 4 解方程求结果 规律与方法 典例2 一静止木箱质量为m 与水平地面间的动摩擦因数为 现用斜向右下方与水平方向成 角的力f推木箱 求经过t秒时木箱的速度 f1 f2 解题指导 求解此题应把握以下两点 1 受力分析是解答该题的关键 2 可以利用正交分解法求物体所受合力 又 解析 水平方向 竖直方向 f2 f1 由以上四式可得 一 牛顿第二定律1 内容 物体的加速度跟所受的合力成正比 跟物体的质量成反比 这就是牛顿第二定律 2 数学表达式 f合 ma二 对牛顿第二定律f合 ma的理解1 独立性2 矢量性3 瞬时性4 同一性 1 下列说法中正确的是 a 物体所受合外力越大 加速度越大b 物体所受合外力越大 速度越大c 物体在外力作用下做匀加速直线运动 当合外力逐渐减小时 物体的速度逐渐减小d 物体的加速度大小不变一定受恒力作用 a 提示 加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小 加速度的大小与速度的大小无必然的联系 2 设洒水车的牵引力不变 所受阻力与车重成正比 洒水车在平直路面上行驶未洒水时作匀速运动 开始洒水后 它的运动情况将是 a 继续做匀速直线运动b 变为做匀加速直线运动c 变为做变加速直线运动d 变为做匀减速直线运动 c 3 一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用 这两个力的大小分别为2n和6n 当两个力的方向发生变化时 物体的加速度大小可能为 a 1m s2b 2m s2c 3m s2d 4m s2 bcd 解析 根据牛顿第二定律 如果一个物体同时受到几个力的作用 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比 题目所给的两个力大小分别为2n和6n 当两个力的方向相同时合力最大 最大值为2 6 8 n 当两个力方向相反时合力最小 最小值为6 2 4 n 当两个力的方向既不相同 也不相反时 合力的大小大于4n而小于8n 所以两个力的方向发生变化时 合力的大小4n f 8n 根据牛顿第二定律可得a f合 m 当两个力取不同的方向时 物体的加速度大小 所以 答案应选择b c d 4 如图所示 沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中 悬挂小球的悬线偏离竖直方向37 角 小球和车厢相对静止 小球的质量为1kg g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况 2 求悬线对小球的拉力 解析 1 小球和车厢相对静止 它们的运动情况相同 由于对小球的受力情况知道的较多 故应以小球为研究对象 小球受两个力作用 重力mg和悬线的拉力f 由于小球随车一起沿水平方向做匀变速直线运动 合外力沿水平方向 故其加速度沿水平方向 依题意作受力分析图 如图所示 小球所受的合外力为f合 mgtan37 由牛顿第二定律f合 ma可求得小球的加速度为a gtan37 7 5m s2加速度方向水平向右 车厢可能