人教版高中物理必修一第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律课件(共34张PPT)

牛顿第二定律

复习一、物体运动状态改变的原因是什么？二、物体运动状态改变的难易程度取决于什么?

力质量加速度倾角可调的斜面、弹簧秤、小车、滑块、定滑轮、木板、打点计时器、纸带、粗细线、小筒、沙子、钩码、天平、砝码、刻度尺、气垫导轨、宽口夹子、秒表、光电门、数字计时器

……..提供参考器材1、如何消除摩擦力的影响？实验装置实验装置2、如何改变拉力F？3、如何改变小车的质量M?4、M改变时，f会变，需重新平衡摩擦力吗?5、绳上的拉力和挂的物体的重力一定相等吗？6、小车是否都从同一位置释放？数据处理得：a

∝F实验结论：当m一定时，a和F成正比即1、质量m一定，加速度a与力F的关系2、力F一定，加速度a与质量m的关系数据处理得：m或a∝1/m牛顿第二定律

莆田第一中学李真一、实验：研究加速度与力、质量的关系

二、结论：1、物体质量m一定时，加速度a与合外力F成正比

2、物体所受合外力F一定时，加速度a与质量m成反比控制变量法三．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．加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同．2．数学表达式3．“牛顿”的定义

使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力，叫做1N．即，

1N=1kg·m/s2．所以，当F、m、a都采用国际单位制时，公式中的k=1．4．牛顿第二定律的进一步表述物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比．加速度的方向跟合力的方向相同．5．理解①矢量性：加速度的方向总与合力的方向一致②瞬时性：加速度与作用力是瞬时关系，同时产生、同时消失、同时变化④

同体性：F、m、a都是对同一物体而言的③独立性：每一个力都独立的产生加速度，物体运动的实际加速度是每一个力产生的加速度的矢量和(即合力产生的加速度)注意：物体的加速度a是以地面及相对地面静止的物体为参考系或以相对地面做匀速直线运动的物体为参考系a与F同生同灭同变化，生生矢矢（方向相同）永相依6．重力加速度物体只受重力时，根据牛顿第二定律，有G=mg，即g=G/m，所以重力产生的加速度，即重力产生的加速度跟物体的质量无关．四、国际单位制中的单位基本单位：

m（米）kg（千克）

s（秒）

A（安培）K（开尔文）

cd（坎德拉）Mol（摩尔）导出单位例1、已知汽车质量m,行驶速度vo

,汽车安装有防抱死刹车系统(ABS),阻力恒为f.设驾驶员的反应时间为to.问从驾驶员发现情况到完全停车,共经过多少距离?80SS

=

mv02/2f

+v0

t0禁超载禁超速禁酒后驾车1、从受力确定运动情况五、牛顿第二定律的两类基本情况确定运动情况。根据F=ma根据运动学公式根据受力分析确定合力确定加速度a例2：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？mθF应用牛顿运动定律解题一般步骤：1、明确研究对象及其运动过程（加速度a及其变化）2、受力分析；3、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；（加速度a为桥梁）4、对解的合理性进行讨论（注意陷阱）例1：一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ=30°，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。f=67.5N2、从运动情况确定受力例2、质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶了125m才停在站台上。设所受阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。F=1.4×105N㊣求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映加速度、质量、合外力的关系，加速度又是变速运动的特征量，所以加速度是联结力和运动的桥梁，是解决动力学问题的关键。①筑好两个桥墩（牛二和运动学）②架好桥梁（加速度a）物体的受力情况牛顿第二定律加速度运动学基本公式物体的运动情况问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。当弹簧长度变长时，球受合力是否仍为零？Fa与F同向小车做什么运动？六、牛顿第二定律的应用举例问题1：必须弄清牛顿第二定律的矢量性。θ小车做什么运动？小车的加速度为多少？物块的摩擦力为多少？弹簧弹力→明显形变→瞬时来不及变化细线拉力→微小形变→瞬时突变问题2：必须弄清牛顿第二定律的瞬时性。BA如图所示，自由下落的小球，从它接触竖直放置的弹簧开始，到弹簧被压缩到最短的过程中，小球的速度和所受外力的合力变化情况是( )

(A)合力变小，速度变小

(B)合力变小，速度变大

(C)合力先变小后变大，速度先变大后变小

(D)合力先变大后变小，速度先变小后变大CMm如图所示，一个劈形物体M放在固定的斜面上，上表面水平，在水平面上放有光滑小球m，劈形物体从静止开始释放，则小球在碰到斜面前的运动轨迹是：A．沿斜面向下的直线B．抛物线C．竖直向下的直线D.无规则的曲线。

问题3：必须弄清牛顿第二定律的独立性。再见！作业P1131.2.3.4.5.6临界状态

1、一个质量为0.2kg的小球用细绳吊在倾角为θ=53°的斜面顶端，斜面静止时球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦。

（1）当斜面以5m/s2的加速度向右运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力。

θ（2）当斜面以10m/s2的加速度向右运动时，求绳子的拉力及斜面对小球的弹力。2．如图所示，木块A、B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m,A与B之间的摩擦系数为u。现施加水平力F拉B(1)A与B间的摩擦力为多少？（2）现施加水平力F拉B，A、B不发生相对滑动，则F不得超过多少？

（3）若改为水平力F′拉A，A、B也保持相对静止，则F′不得超过多少？

传送带的问题

例1.如图所示，一平直的传送带以速度Ｖ=2m/s匀速运动，P、Q相距Ｌ=10m.一工件与传送带间的摩擦系数u=0.1,现从P处把工件无初速地放到传送带上，（1）经时间多长时间能传送到Q处？（2）欲用最短时间把工件从P处传到Q处，求传送带的运行速度至少多大？SPQV例2.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速度Ｖ=2m/s沿顺时针方向匀速转动，传送带传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的速率V’=4m/s沿直线向左滑上传送带,求物体的最终速度多大?

PQ思考作业