高中物理第四章牛顿第二定律课件新人教版必修

1、 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律方法：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回顾顾数据F（N）10.0500.26820.0830.43530.1150.61640.1800.964表一：验证牛顿第二定律实验（数据）0 0.05 0.1 0.15 0.201.4 1.21.00.80.60.4 0.2 a(F(N)a(m/s2)回回顾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）数据m(kg)1/m1 0.1867 5.40.2682 0.2367 4.20.2113 0.2867

2、 3.50.1744 0.3367 3.00.149验证牛顿第二定律实验（数据）回回顾顾a(m/s2)0 0.10 0.20 0.30 0.400.35 0.300.250.200.150.10 0.05 m/Kg0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.011mkg1m回回顾顾F F mama a a F Fa a m m1 1a a m mF FF F k k mama k k 为比例系数为比例系数正比于正比于思思考考假如你是科学家，你能否想个办法把假如你是科学家，你能否想个办法把k k 消掉？消掉？把把能够使质量是能够使质量是1 kg1 kg的物体产生的物体产生1 m/s1

3、 m/s2 2 的的加速度加速度的这么大的力定义为的这么大的力定义为1 N1 N，即，即 1 1牛牛=1=1千克千克 米米/ /秒秒2 2可见，如果都用可见，如果都用国际单位制国际单位制的单位，在上式的单位，在上式中就可以使中就可以使k=1k=1，上式简化成，上式简化成F F mama 牛顿第二定律的数学表达式牛顿第二定律的数学表达式F F k k mama 牛牛顿顿第第二二定定律律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，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，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用加速度的方向跟作用力的方向相同力的方向相同a 的方向与F 的方向一定相同F、m、

4、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矢量性瞬时性瞬时性独立性独立性F F合合 mama 合外力质量加速度同体性同体性汽车重新加速时的受力情况例例题题某质量为某质量为1000kg1000kg的汽车在平直路面上试车，当的汽车在平直路面上试车，当达到达到72km/h72km/h的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，经过20s20s停停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为时牵引力为2000N2000N，产生的加速度应为多大？，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到

5、的阻力不变。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GFNF阻阻F阻阻FFNG用用牛牛顿顿第第二二定定律律解解题题的的一一般般步步骤骤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正交分解法平行四边形法平行四边形法例例题题光滑水平面上有一个物体，质量是光滑水平面上有一个物体，质量是2 2，受到互，受到互成成120120o o角的两个水平方向的力角的两个水平方向的力F F1 1和和F F2 2的作用。两的作用。两个力的大小都

6、是个力的大小都是10N10N，这个物体的加速度是多少？，这个物体的加速度是多少？F F1 1F F2 20 0F Fxy0 0F F1 1F F2 2有没有其他方法？0 0F F1 1F F2 2a a2 2a a1 1a a课课堂堂练练习习1 1下列说法正确的是：下列说法正确的是：(1)(1)、物体合外力减小时，加速度一定减小、物体合外力减小时，加速度一定减小(2)(2)、物体速度为零，合外力一定为零、物体速度为零，合外力一定为零(3)(3)、物体合外力为零时，速度一定为零、物体合外力为零时，速度一定为零(4)(4)、物体合外力减小时，速度一定减小、物体合外力减小时，速度一定减小(5)(5)

7、、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同(6)(6)、物体的加速度大小不变一定受恒力作用物体的加速度大小不变一定受恒力作用(7)(7)、根据、根据m = F/a m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，物体的质量跟外力成正比, ,跟加速跟加速度成反比度成反比2 2、在牛顿第二定律、在牛顿第二定律F=kmaF=kma式中，比例常数式中，比例常数k k的数的数值：值：A A、在任何情况下都等于、在任何情况下都等于1 1；B B、K K值是由质量、加速度和力的大小决定的；值是由质量、加速度和力的大小决定的；C C、K K值是由质量、加速度和力的单位决定的；值是由

8、质量、加速度和力的单位决定的；D D、在国际单位制里，、在国际单位制里，k k的数值一定等于的数值一定等于1 1。课课堂堂练练习习课课堂堂练练习习3 3、在光滑水平面上的木块，在水平方向、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，这一过程木到某一固定值的外力作用时，这一过程木块将做块将做A A、匀减速运动、匀减速运动B B、匀加速运动、匀加速运动C C、速度逐渐减小的变加速运动、速度逐渐减小的变加速运动D D、速度逐渐增大的变加速运动、速度逐渐增大的变加速运动课课堂堂练练习习4 4、质量为、质量为1kg 1

9、kg 的物体受到两个大小分别为的物体受到两个大小分别为2N 2N 和和4N 4N 的共点力作用。则物体的加速度的共点力作用。则物体的加速度大小可能是大小可能是A A、5m/s5m/s2 2 B B、3m/s3m/s2 2C C、2m/s2m/s2 2 D D、0.5m/s0.5m/s2 25 5、关于速度、加速度、合外力的关系正确的是：、关于速度、加速度、合外力的关系正确的是：A A、物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大、物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大B B、物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为零、物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为零C C、物体的速度为零而

10、加速度可能很大，所受合外力也、物体的速度为零而加速度可能很大，所受合外力也 可能很大可能很大; ;D D、物体的速度很大而加速度可能为零，所受合外力也、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。可能为零。课课堂堂练练习习6 6、F F合合和和a a的瞬时对应和因果对应关系正确的是的瞬时对应和因果对应关系正确的是a a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。度。b b：力恒定不变，加速度也恒定不变。：力恒定不变，加速度也恒定不变。c c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。d d：力停止作用，加速度也

11、随即消失。：力停止作用，加速度也随即消失。 练练习习思思考考 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的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？应该怎样解释这牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？个现象？牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？说说一一说说质量不同的物体，所受的重力不一样，它质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释？解释？课

12、课后后练练习习1 1、一个物体质量为、一个物体质量为m m，放在一个倾角为，放在一个倾角为的的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑滑（1 1）若斜面光滑，求物体的加速度？）若斜面光滑，求物体的加速度？（2 2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为，求物体的加速度？求物体的加速度？ F FN NF F合合a aF Ff fF F2 2F F1 12：质量为8103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45104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

13、列方程解得：a.课课后后练练习习解: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=maNGFf汽车a=1.5 m/s2 2：质量为8103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45104牛，所受阻力为2.5 103牛求：汽车前进时的加速度课课后后练练习习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v课课后后练练习习练：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：NfGFNmafF0sincos解得：mFmgFasincosGNfxy练练习习附：附：瞬瞬时时加加速速度度的的分分析析轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件轻绳：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、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，瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬间消失）绳的弹力瞬间消失）轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突