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4-3牛顿第二定律课件 新人教版必修1.


牛顿第二定律

◆回忆上节课所探究的内容
1、质量m一定,加速度a与力F的关系
数据处理得: 实验结论: 当m一定时,a和F成正比

a



a ∝F
F

◆回忆上节课所探究的内容
2、力F一定,加速度a与质量m的关系 数据处理得:

a

m

知识形成
物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。

a∝

F — 或者F∝ma m

进一步可以将表达式改为:

F = k ma

其中 k 为比例常数

当取k =1,此时关系式可简化为:

F =ma

a=F/m

此即为牛顿第二定律的数学表达式。

其实物体往往不止受到一个力的作用,物体受几个 力作用时,牛顿第二定律公式 F = ma 中的 F 表示合力, 这样我们可以把牛顿第二定律内容表述为:

物体的加速度跟物体所受的合力成正比,跟 物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相

同。即

F合 = ma

关于牛顿第二定律的说明:
1.矢量性:(a与F合方向相同) 2.同体性:( a与F合 , m都属于同一物体,即研究对象
统一性)

3、理解: 1)同体性:F、m、a 是对于同一个物体 而言的。 2)瞬时性:a与F合是瞬时对应关系 同时产生 a、F合 同时消失 同时变化

3)矢量性:a、F合都是矢量 注意:a的方向与F合方向一定相同 v的方向与F合方向不一定相同
前面第一章我们已学过:a、v同向,加速; a、v反向,减速 a的方向与F合方向一定相同 所以,我们可得出这样的结论:

若v、F合的方向相同,物体做加速运动 若v、F合的方向相反,物体做减速运动

测验 如图所示,质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为
μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、大小为20N的 拉力F,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度大小。

解:对物体受力分析

y

x方向:Fx合= Fx—f
y方向: y合= Fy + FN — mg F
所以

Fy

FN

f

F
)37°

Fx
mg

x

又 代入数据联立得a=2.6m/s2

=0 F合= Fx合 f=μ FN

随堂练习: 1.从牛顿第二定律公式m=F/a可得,对某一物体来 说,它的质量 ( D ) A.与外力成正比 B.与合外力成正比 C.与加速度成反比 D.与合外力以及加速度都无关

随堂练习:

2.当作用在物体上的合外力不等于零时 ( A.物体的速度将一定越来越大 B.物体的速度将一定越来越小 C.物体的速度将有可能不变 D.物体的速度将一定改变

D



练习、下列说法中正确的是(



A.同一物体所受合外力越大,加速度越大。
B.同一物体所受合外力越大,速度越大。

C.物体的加速度大小不变一定受恒力作用
若v、F合的方向相同,物体做加速运动 若v、F合的方向相反,物体做减速运动 所以,合外力越大时,速度有可能变大, 有可能变小。所以,B说法错误

练习 、下列说法中正确的是(

A



A.同一物体所受合外力越大,加速度越大。
B.同一物体所受合外力越大,速度越大。

C.物体的加速度大小不变一定受恒力作用
加速度是矢量,其方向与合外力方向一致。 加速度大小不变,若方向发生变化时,合外 力方向必然变化,则为变力。C说法错。

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?为什么?

答:没有矛盾,由公式F合=ma看,F合为合外 力,无论怎样小的力(F≠0)都可以使物体产 生加速度,这个力应是合外力。现用力提一 很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为 零。由受力分析可知F提+F支-mg=0。

技能升华
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。 停下来后汽车又重新起步加速,设加速时牵引力为 2000N,假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 求:(1)汽车受到的阻力的大小 (2)汽车重新起步的加速度为多大?

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.注意用国际单位制统一各个物理 量的单位. 4.根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程 并求解.



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