4.3牛顿第二定律

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1、探究加速度与力的关系探究加速度与力的关系小小车车1（m1=300g）小小车车2（m2=300g）次数次数拉拉车车砝砝码码/g位移位移x1/cm变变用砝用砝码码/g位移位移x1/cm120.016.030.025.0220.015.540.037.0320.013.050.042.0420.012.060.048.0520.010.070.053.0探究加速度与力的关系探究加速度与力的关系探究加速度与质量的关系探究加速度与质量的关系小小车车1小小车车2（m2=300g）次数次数m1/g位移位移x1/cmm2/g位移位移x1/cm130046.020061.5230055.540039.53300

2、60.050034.0430059.860027.0530052.670019.2探究加速度与质量的关系探究加速度与质量的关系4.34.3 牛顿第二定律牛顿第二定律通过实验得到：通过实验得到：a 写成等式：写成等式：思考：思考：假如你是科学家，你能否想个办假如你是科学家，你能否想个办 法把法把k k消掉？消掉？提醒：提醒：在此之前，力的单位还没有定义出来在此之前，力的单位还没有定义出来一、力的大小一、力的大小 1N 1N 的定义：的定义：把把能够使质量是能够使质量是1kg1kg的物体产生的物体产生1m/s1m/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1N 1N 二、牛顿第二

3、定律：二、牛顿第二定律：1 1、内容：物体加速度的大小跟作用力成正、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的方向跟作用力的方向相同2 2、公式：、公式：F=mav例例1 1、一个物体静止在光滑的水平面上，、一个物体静止在光滑的水平面上，从某一时刻开始受到一个水平向右、大小从某一时刻开始受到一个水平向右、大小为为5N5N的恒定外力作用，若物体质量为的恒定外力作用，若物体质量为5kg5kg，求：求：1.1.物体的加速度的大小？方向如何？物体的加速度的大小？方向如何？2.2.若若2s2s后撤去外力，物体的加速度是多少？物

4、体后撤去外力，物体的加速度是多少？物体2s2s后的运动情况如何后的运动情况如何？3.3.若若4s4s后外力方向变为后外力方向变为水平向左水平向左、大小不变大小不变，物，物体的加速度是多少？方向如何？物体体的加速度是多少？方向如何？物体4s4s后的运后的运动情况如何动情况如何？此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况，物体受几此前我们所讲述的是物体只受到一个力作用的情况，物体受几个力作用时，牛顿第二定律公式个力作用时，牛顿第二定律公式 F=ma 中的中的 F 表示合力，这样我表示合力，这样我们可以把牛顿第二定律进一步表述为：们可以把牛顿第二定律进一步表述为：物体的加速度跟物体所受的合力成正比

5、，跟物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体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。即：相同。即：F合合=ma注意：注意：利用牛顿第二定律公式利用牛顿第二定律公式F合合 =ma时，时，F合合、m、a 三个量的单位必须是国际单三个量的单位必须是国际单位，否则不能运用此公式位，否则不能运用此公式3 3、理解：、理解：1 1）同体性：）同体性：F、m、a 是对于同一个物体是对于同一个物体 而言的。而言的。2 2）瞬时性：）瞬时性：a a与与F合合是瞬时对应关系是瞬时对应关系同时产生同时产生同时消失同时消失同时变化同时变化a、F合合3 3）矢量性：）矢量

6、性：a、F合合都是矢量都是矢量注意：注意：a的方向与的方向与F F合合方向方向一定一定相同相同v的方向与的方向与F F合合方向方向不一定不一定相同相同若若v v、F F合合的方向相同，物体做加速运动的方向相同，物体做加速运动若若v v、F F合合的方向相反，物体做减速运动的方向相反，物体做减速运动前面第一章我们已学过：前面第一章我们已学过：a a、v v同向，加速；同向，加速；a a、v v反向，减速反向，减速a a的方向与的方向与F F合合方向方向一定一定相同相同所以，我们可得出这样的结论：所以，我们可得出这样的结论：练习、下列说法中正确的是（练习、下列说法中正确的是（）A A同一物体所受合

7、外力越大，加速度越大。同一物体所受合外力越大，加速度越大。B B同一物体所受合外力越大，速度越大。同一物体所受合外力越大，速度越大。C C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 若若v v、F F合合的方向相同，物体做加速运动的方向相同，物体做加速运动若若v v、F F合合的方向相反，物体做减速运动的方向相反，物体做减速运动所以，合外力越大时，速度有可能变大，所以，合外力越大时，速度有可能变大，有可能变小。有可能变小。所以，所以，B B说法错误说法错误练习练习、下列说法中正确的是（、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。同一物体所受合外力

8、越大，加速度越大。B B同一物体所受合外力越大，速度越大。同一物体所受合外力越大，速度越大。C C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 加速度是矢量，其方向与合外力方向一致。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。力方向必然变化，则为变力。C C说法错。说法错。A从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可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，这跟牛顿第二定很重的物体时却

9、提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？律有无矛盾？为什么？答：答：没有矛盾，由公式没有矛盾，由公式F合合=ma=ma看，看，F F合合为合外为合外力，无论怎样小的力（力，无论怎样小的力（F0）都可以使物体产）都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一生加速度，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。由受力分析可知零。由受力分析可知F提提+F支支-mg=0-mg=0。例例2、某质量为、某质量为1 200kg的汽车在平直路面上试车，的汽车在平直路面上试车，当达到当达到108kmh的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭

10、发动机，经过60s停下来，汽车受到的阻力是多大停下来，汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时重新起步加速时牵引力为牵引力为2 000 N，产生的加速度应为多大，产生的加速度应为多大?(假定假定试车过程中汽车受到的阻力不变试车过程中汽车受到的阻力不变)分析分析汽车减速时受力情况汽车减速时受力情况GFNF阻汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况GFNF阻F1确定研究对象确定研究对象2分析物体的受力情况和运动情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求出合力注意用国际单位制统一各个物理量的单位一各个物理量的单位4根据牛顿

11、运动定律和运动根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解学规律建立方程并求解例题例题3、一个物体，质量是、一个物体，质量是4，受到互，受到互成成120o角的两个力角的两个力F1和和F2的作用。这两的作用。这两个力的大小都是个力的大小都是20N，这个物体的加速度，这个物体的加速度是多少？是多少？分析分析求合力的方法：求合力的方法：F1F2o平行四边形法平行四边形法FO600600 xyF1F2正交分解法正交分解法1、求合力的两种方法：力、求合力的两种方法：力的平行四边形法和力的正的平行四边形法和力的正交分解法交分解法2、牛顿第二定律在某一方、牛顿第二定律在某一方向上的应用向上的应用牛顿运动定律的

12、应用牛顿运动定律的应用题型总结，解题思路总结：题型总结，解题思路总结：（1 1）已知物体的受力情况，求物体的运动已知物体的受力情况，求物体的运动（2 2）已知物体的运动情况，求物体的受力已知物体的运动情况，求物体的受力受力分析受力分析力的运算力的运算合力合力F合合F合合=ma运动学公式运动学公式运动情况（运动情况（v,x,t）a12根据受力分析根据受力分析求出所求力求出所求力这节课我们学习了1牛顿第二定律：牛顿第二定律：Fma2牛顿第二定律具有同向性、牛顿第二定律具有同向性、瞬时性、同体性、独立性瞬时性、同体性、独立性3牛顿第二定律解决问题的一牛顿第二定律解决问题的一般方法般方法1、在牛顿第二

13、定律、在牛顿第二定律F=kma中，有关比例系中，有关比例系数数k的下列说法，正确的是：的下列说法，正确的是：在任何情况下：在任何情况下k都等于；都等于；：k的数值是由质量、加速度和力的大小的数值是由质量、加速度和力的大小决定的；决定的；：k的数值是由质量、加速度和力的单位的数值是由质量、加速度和力的单位决定的；决定的；：在国际单位制中，：在国际单位制中，k=1 2、静止在光滑的水平面上的物体，静止在光滑的水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是（瞬间，下列说法正确的是（）A.物体立即获得加速度和速度物体立即获得加速度和速度B

14、.物体立即获得加速度，但速度仍为零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物体的速度和加速度均为零B 3、下列说法中正确的是、下列说法中正确的是（）（）物体所受合力为零，物体的速度必物体所受合力为零，物体的速度必为零为零物体所受合力越大，物体的加速度物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大越大，速度也越大物体的速度方向一定与物体受到的物体的速度方向一定与物体受到的合力的方向一致合力的方向一致物体的加速度方向一定与物体所受物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同到的合力方向相同4 4、25N25N

15、的力作用在一个物体上，能使的力作用在一个物体上，能使它产生它产生 2 m/s2 m/s2 2的加速度，则要使它的加速度，则要使它产生产生 5 m/s5 m/s2 2的加速度，作用力大小的加速度，作用力大小为为_。5 5、一个物体质量为一个物体质量为m m，放在一个倾角为，放在一个倾角为的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑速下滑（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？F6 6、一个物体放在水平面上，受到一个斜向一个物体放在水平面上，受到一个斜向上的拉力上的拉力F=20NF=20N，使物体向右做匀加速直线，使物体向右做匀加速直线运动，运动，F F与水平方向的夹角为与水平方向的夹角为=37=37，物体，物体与地面间的动摩擦因数为与地面间的动摩擦因数为=0.2=0.2求：物体加速度的大小？求：物体加速度的大小？作业:问题与练习问题与练习家庭作业家庭作业:学习设计学习设计 预习下一节预习下一节