第四章牛顿第二定律.ppt

4.3牛顿第二定律,回顾,aF,Fma,正比于,Fkma,k为比例系数,我们能否想个办法把k消掉?,定义: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：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,Fma,Fkma,一、力的单位,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,练习,CD,1.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,F=ma,2.公式:,二、牛顿第二定律,合力,质量,加速度,3.理解:,(1)同体性:a、F、m对应于同一物体,牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗?,3.理解:,牛顿第二定律内容中后半句话：加速度的方向跟作用力的方向相同。,F和a都是矢量,牛顿第二定律F=ma是一个矢量式,它反映了加速度方向始终跟合力方向相同,而速度方向与合力方向无必然联系,(2)矢量性:a与F的方向总是相同,3.理解:,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?F增大、减小时，a怎样?,物体的加速度随合力的变化而变化,存在瞬时对应的关系.,(3)同时（瞬时）性:a与F是瞬时对应关系a与F总是同生同灭同变化,3.理解:,物体还受哪几个力?,G与N分别产生加速度吗?,作用在物体上的每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:每个力各自独立地能使物体产生一个加速度,(4)独立性:每个力各自独立地使物体产生一个加速度,(2)矢量性:a与F的方向总是相同,(3)同时（瞬时）性:a与F总是同生同灭同变化,(5)因果性:m是内因、F是外因;a由F、m共同决定,(6)相对性:惯性参照系(地面系),(7)统一性:统一用国际制的单位,(1)同体性:F、m、a对应于同一物体,3.理解:,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?,不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合力,讨论,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?,讨论,1、下列说法正确的是：A.物体的运动方向一定跟合外力的方向相同B.物体的加速度方向一定跟合外力的方向相同C.物体合外力减小时，加速度一定减小D.物体合外力减小时，速度一定减小E.受恒力作用的物体加速度大小一定不变,2、静止在光滑水平面上的物体，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,3、下列说法中正确的是（）A、物体所受合力为零时,速度一定为零；B、物体所受合力越大,物体的加速度越大,速度也越大;C、物体的速度方向一定与物体所受合力的方向一致;D、物体的加速度方向一定与物体所受合力的方向相同;E、物体的加速度大小不变一定受恒力作用F、根据m=F/a,物体的质量跟力成正比,跟加速度成反比.,D,练习,牛顿第一定律1、定性定义了力的概念2、定义了惯性的概念3、定义了惯性系的概念4、定性力和运动的关系牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的。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,牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？,例1、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,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。,汽车减速时受力情况,解：(1)汽车在减速过程:Vo=100kmh27.8ms，V=0，t=70s根据a(v-vo)/t得:加速度为a10.397ms2,方向向后.根据牛顿第二定律得:受到的阻力fma1437N,方向向后.,汽车重新加速时的受力情况,例1、某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,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。,(2)汽车重新启动时:牵引力为F=2000N，根据牛顿第二定律得:加速度为a2=(Ff)/m1.42ms2方向向前.,用牛顿第二定律解题的一般步骤,1、确定研究对象,2、分析受力、运动情况，画出受力分析图,3、求合力,4、选正方向，根据牛顿运动定律和运动学公式建立方程并求解,总结,注意:各量统一用国际单位制的单位.,正交分解法,平行四边形法,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,此外没有其他的力.这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大?,有没有其他方法？,0,分析:,求合力的方法,600,600,600,600,4、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,练习,ABC,5、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,练习,D,6、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?,练习,内容及公式:a=F/m,应用,课堂小结,定义:1牛=1千克米/秒2,牛顿第二定律,理解:,同体性矢量性同时性独立性因果性相对性统一性,附：瞬时加