牛顿第二定律ppt课件.ppt

3 一 牛顿第二定律 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 加速度的的方向跟作用力的方向相同 比例式 a F m 或F ma 写成等式 F kma 其中k为比例系数 F为合力 我们知道 在国际单位制中 力的单位是牛顿 牛顿这个单位是根据牛顿第二定律来这样定义的 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 这就是牛顿第二定律的公式 二 力的单位 使质量是1千克的物体产生1米 秒2加速度的力 叫做1牛顿 即 f1 F f1 f2 mA mB aA 例 求A的加速度 1 同体性 三 对牛顿第二定律的理解 问题 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 2 同向性 牛顿第二定律内容中后半句话 加速度的的方向跟作用力的方向相同 分析右图力F与a的方向关系 作用力F和加速度a都是矢量 所以牛顿第二定律的表达式F ma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 而速度的方向与合外力的方向无必然联系 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 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 存在瞬时对应的关系 力与加速度同时产生 同时消失 G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 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 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 A 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C 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 B 练习 2 下列说法中正确的是 物体所受合力为零 物体的速度必为零 物体所受合力越大 物体的加速度越大 速度也越大 物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致 物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同 练习 例1 某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车 当达到100km h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 重新起步加速时牵引力为2000N 产生的加速度应为多大 假定试车过程中汽车受到的阻力不变 例题 分析 物体在减速过程的初速度为100km h 27 8m s 末速度为零 滑行时间t 70s根据a v vo t得物体的加速度为a1 0 397m s2 方向向后 物体受到的阻力F阻 ma1 437N 符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F 2000N 根据牛顿第二定律得汽车的加速度为a2 F F阻 m 1 42m s2加速的的方向与速度的方向相同 解 1 确定研究对象 总结 2 分析物体的受力情况和运动情况 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一各个物理量的单位 4 根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解 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 求合力的方法 总结 1 求合力的两种方法 力的平行四边形法和力的正交分解法2 牛顿第二定律在某一方向上的应用 1 在牛顿第二定律F kma中 有关比例系数k的下列说法 正确的是 在任何情况下k都等于 k的数值是由质量 加速度和力的大小决定的 k的数值是由质量 加速度和力的单位决定的 在国际单位制中 k 1 课堂练习 1 根据牛顿第二定律 即使再小的力也可以产生加速度 那么我们用一个较小的力来水平推桌子 为什么没有推动呢 这和牛顿第二定律是不是矛盾 讨论 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特例吗 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 讨论 这节课我们学习了1