高中物理 第四章 牛顿第二定律1课件 新人教版必修1.ppt

第四章牛顿运动定律 牛顿第二定律 方法 控制变量法确定m 研究a与f的关系 确定f 研究a与m的关系 验证牛顿第二定律实验 回顾 表一 验证牛顿第二定律实验 数据 a f a m s2 回顾 几位同学的实验数据 m车 186 7g 固定 表二 几位同学的实验数据 f 0 05n 固定 验证牛顿第二定律实验 数据 回顾 a m s2 a m s2 00 100 200 300 40 0 350 300 250 200 150 100 05 m kg 01 02 03 04 05 06 07 0 a 回顾 f ma f kma k为比例系数 正比于 思考 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 f kma 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 加速度的方向跟作用力的方向相同 a的方向与f的方向一定相同 f m a是对于同一个物体而言的 a和f时刻对应 同时产生 同时消失 同时变化 每个力各自独立地使物体产生一个加速度 矢量性 瞬时性 独立性 对牛顿第二定律的理解 f合 ma 合外力 质量 加速度 同体性 汽车重新加速时的受力情况 例题 某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车 当达到72km h的速度时关闭发动机 经过20s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 汽车减速时受力情况 用牛顿第二定律解题的一般步骤 1 确定研究对象 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 4 根据牛顿第二定律列方程求解 必要时进行检验或讨论 3 选取正方向或建立坐标系 通常以加速度方向为正方向 正交分解法 平行四边形法 例题 光滑水平面上有一个物体 质量是2 受到互成120o角的两个水平方向的力f1和f2的作用 两个力的大小都是10n 这个物体的加速度是多少 有没有其他方法 0 课堂练习 1下列说法正确的是 1 物体合外力减小时 加速度一定减小 2 物体速度为零 合外力一定为零 3 物体合外力为零时 速度一定为零 4 物体合外力减小时 速度一定减小 5 物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 6 物体的加速度大小不变一定受恒力作用 7 根据m f a 物体的质量跟外力成正比 跟加速度成反比 2 在牛顿第二定律f kma式中 比例常数k的数值 a 在任何情况下都等于1 b k值是由质量 加速度和力的大小决定的 c k值是由质量 加速度和力的单位决定的 d 在国际单位制里 k的数值一定等于1 课堂练习 课堂练习 3 在光滑水平面上的木块 在水平方向上受到一个方向不变 大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时 这一过程木块将做a 匀减速运动b 匀加速运动c 速度逐渐减小的变加速运动d 速度逐渐增大的变加速运动 课堂练习 4 质量为1kg的物体受到两个大小分别为2n和4n的共点力作用 则物体的加速度大小可能是a 5m s2b 3m s2c 2m s2d 0 5m s2 5 关于速度 加速度 合外力的关系正确的是 a 物体的速度越大则加速度越大 所受合外力也越大b 物体的速度为零则加速度为零 所受合外力也为零c 物体的速度为零而加速度可能很大 所受合外力也可能很大 d 物体的速度很大而加速度可能为零 所受合外力也可能为零 课堂练习 6 f合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是a 只有物体受到力的作用 物体才具有加速度 b 力恒定不变 加速度也恒定不变 c 力随着时间改变 加速度也随着时间改变 d 力停止作用 加速度也随即消失 练习 思考 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 应该怎样解释这个现象 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗 说一说 质量不同的物体 所受的重力不一样 它们自由下落时加速度却是一样的 你怎样解释 课后练习 1 一个物体质量为m 放在一个倾角为 的斜面上 物体从斜面顶端由静止开始加速下滑 1 若斜面光滑 求物体的加速度 2 若斜面粗糙 已知动摩擦因数为 求物体的加速度 2 质量为8 103千克的汽车 在水平的公路上沿直线行驶 汽车的牵引力为1 45 104牛 所受阻力为2 5 103牛 求 汽车前进时的加速度 解题步骤 研究对象 汽车 受力分析 建立坐标系 由f合 ma列方程 解得 a 课后练习 解 对 受力分析如图 建立如图所示坐标系 由牛顿第二定律得 解得 解题格式 f f ma 汽车 a 1 5m s2 2 质量为8 103千克的汽车 在水平的公路上沿直线行驶 汽车的牵引力为1 45 104牛 所受阻力为2 5 103牛 求 汽车前进时的加速度 课后练习 3 如图 位于水平地面上质量为m的木块 在大小为 方向与水平方向成 角的拉力作用下 沿地面作匀加速直线运动 若木块与地面之间的动摩擦因数为 求 木块的加速度 课后练习 练 如图 位于水平地面上质量为m的木块 在大小为 方向与水平方向成 角的拉力作用下 沿地面作匀加速直线运动 若木块与地面之间的动摩擦因数为 求 木块的加速度 解 对木块 受力分析如图 建立如图所示坐标系 由牛顿第二定律得 解得 g n f x y 练习 附 瞬时加速度的分析 轻绳 绳的弹力可发生突变 当其他条件发生变化的瞬间 绳的弹力可以瞬时产生 瞬时改变或瞬时消失 当绳被剪断时 绳的弹力