牛顿第二定律课版

43牛顿第二定律即1、质量m一定，加速度a与力F的关系a∝F当m一定时，a和F成正比当F一定时，a和成正比a∝即2、力F一定，加速度a与质量m的关系

a∝F正比于a∝a∝F∝maF＝ma探究总结：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比。比例系数一、牛顿第二定律1内容：物体加速度的大小跟所受的作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2数学表达式：F=ma为了使F=ma简单一些，取=1，则：F=ma由F=ma=1g×1m/s2=1g·m/s2把1g·m/s2叫做一个单位的力1N=1g·m/s2二、牛顿第二定律与力的单位规定：物理学中把使质量m=1g的物体，获得1m/s2的加速度的力为“１个单位的力”，即=1，人们后来为了纪念牛顿，1N=1g·m/s2力单位的由来定义：F合=maF合：物体所受的合外力m：物体的质量a：物体的加速度国际单位制，牛顿第二定律简化成：a的方向与F合方向相同问题1：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以产生加速度，可是，我们用力去提一个很重的箱子，却提不动它。这和牛顿第二定律有矛盾吗？怎么解释？回顾在上节课的实验探究中所用的外力F是怎样得来的？F合

ma=合力因果性同一性问题2：水平抛出的铅球，加速度的方向如何？F合ma=F合的方向即加速度的方向矢量性问题3：若作用在物体上的外力随时间不断变化，则物体的加速度会如何？加速度与合外力存在瞬时对应关系，物体所受合外力的大小和方向如何变化，物体运动的加速度大小和方向总与合外力同步变化．瞬时性如图（一）所示：一10g的物体只受到F1=10N的力作用，请问该物体的加速度大小和方向是怎样的？F1（图一）如图（二）所示：此物体只受到F2=10N的力作用，那其加速度大小和方向是怎样的？F2（图二）若该物体同时受到这两个相互垂直的力共同作用呢，请问该物体的加速度大小和方向又是怎样的呢？aF1F2F合aF1F2F合a2a1作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和，F应为物体受到的合外力。独立性问题5：加速度的定义式与决定式：定义式：它给出了测量物体的加速度的方法，但加速度大小与速度v及其变化△v均无因果关系a方向与△v同向而与V方向无关决定式：它揭示了力是物体产生加速度的原因，也揭示了影响物体加速度的因素．三、牛顿第二定律的理解质量为m的物体静止在光滑的水平面上，受到水平力F1和F2的作用（F1>F2），方向如图所示，试讨论：（1）物体此时受哪些力作用？（2）每一个力是否都产生加速度？（3）物体实际运动的加速度是由什么力产生的？（4）物体运动的加速度方向和所受的力有何关系？（5）已经运动着的物体在同时撤去F1和F2后加速度和速度如何变化？F215独立性:每个力各自独立地使物体产生一个加速度3矢量性:a与F的方向总是相同4同时性:a与F总是同生同灭同变化1因果性:力F是产生加速度a的原因2同一性:F、m、a对应于同一物体，a、F、m统一使用国际单位制单位三、牛顿第二定律的理解五大特性课堂练习:在平直路面上，质量为1100g的汽车在进行研发的测试，当速度达到100m/h时取消动力，经过70s停了下来，汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少？假定试车过程中汽车受到的阻力不变汽车重新加速时的受力情况汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG②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选取正方向，根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解①确定研究对象四用牛顿第二定律解题的一般步骤五应用牛顿第二定律解题的方法（方法总结）1矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，物体所受合力的方向即加速度的方向2正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体所受的合外力①建立直角坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向也就是不分解加速度，将物体所受的力正交分解后，列出方程F＝ma，Fy＝0或F＝0，Fy＝ma②特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a根据牛顿第二定律列方程求解某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。mgFTFa解：方法1——合成法以小球为研究对象，其受力如图则F=mgtanθ由牛顿第二定律得：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能测定列车的加速度。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为，求列车的加速度。解：方法2——正交分解法FTyxFxFyθ竖直方向mg=Fy=FTcosθ水平方向F合=T1=TsinθTsinθ=maa=gtanθmg【牛刀小试】一个物体质量为m，放在一个倾角为θ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μ，求物体的加速度。θmgFNθF合aFfF2F1θ解：（1）若斜面光滑，对物体受力分析如图：根据牛顿第二定律：mgsinθ=ma，得：a=gsinθ（2）若斜面粗糙，物体受力如图根据牛顿第二定律：mgsinθ-Ff=ma

Ff=μFN，FN=mgcosθ

联立得：a=gsinθ-μgcosθ新知讲解科学漫步：用动力学方法测质量由牛顿第二定律F＝ma可知，如果给物体施加一个已知的力，并测得物体在这个力作用下的加速度，就可以求出物体的质量。这就是动力学测量质量的方法。太空中质量的测量课堂小结2表达式:牛顿第二定律3特性:4应用F合=kmak＝1F合=ma