3.3牛顿第二定律

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1、3.3 牛顿第二定律 高中物理必修1教科版 国际单位制：由 和 组成力学中国际制单位的基本单位：长度单位 ，质量单位 ，时间单位 .导出单位：力学中利用 从三个基本单位推导出来的其他单位基本单位导出单位米、m千克、kg秒、s物理公式乐学7中 P1 0 0 例4 想一想：从牛顿第二定律可知，无论多么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箱子，却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ 答案不矛盾；一、牛顿第二定律牛顿第二定律中的力是指合外力 F合0 a0 一、对牛顿第二定律的理解1表达式：Fm a，F指合外力 2对牛顿第二定律的理解 (1)瞬时性： a与F同时产生，同时变化

2、，同时消失，为瞬时对应关系 (2)矢量性： Fm a是矢量表达式，任一时刻a的方向均与合外力F的方向一致，当合外力方向变化时a的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均相同 (3)同体性： 公式Fm a中a、F、m都是针对同一物体而言的 (4)独立性： 当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足Fm a，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的合加速度故牛顿第二定律可表示为 x xF may yF ma 3合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度为因果关系，但无先后关系，力是因，加速度是果加速度与合外力方向总相同、大小与合外力成正比(2)力与速度无因果关系：合外力与速度方向可

3、以同向，可以反向合外力与速度方向同向时，物体做加速运动，反向时物体做减速运动 (3)两个加速度公式的区别 1下列对牛顿第二定律的表达式Fm a及其变形公式的理解，正确的是()A由Fm a可知，物体所受的合力与物体的质量成正比，与物体的加速度成反比B由m 可知，物体的质量与其所受合力成正比，与其运动的加速度成反比C由a 可知，物体的加速度与其所受合力成正比，与其质量成反比D由m 可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合力求出对牛顿第二定律的理解 m与F、a皆无关 2静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是()A当力刚开始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速

4、度仍为零B当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度C物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速D物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向力与加速度具有瞬时对应性 v at ，t=0时，v=0 加速度变小，速度仍然增大 针对训练初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为 ()A速度不断增大，但增大得越来越慢B加速度不断增大，速度不断减小C加速度不断减小，速度不断增大D加速度不变，速度先减小后增大加速 牛顿第二定律 ：Fm a a 逐渐减小 速度增大的 越来越慢 2静止在光滑水平地面上的物体，受到一个水平拉力的作用，以下说法正确的是()A当力刚开

5、始作用的瞬间，物体立即获得加速度，但速度仍为零B当力刚开始作用的瞬间，物体同时获得速度和加速度C物体运动起来后，拉力变小时，物体一定减速D物体运动起来后，拉力反向，物体的加速度立即反向力与加速度具有瞬时对应性 v at ，t=0时，v=0 加速度变小，速度仍然增大 二、牛顿第二定律的简单应用 1解题步骤(1)确定研究对象(2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动示意图 (3)求合力F或加速度a. (4)根据Fm a列方程求解 2解题方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，加速度的方向即是物体所受合外力的方向 (2)正交分解法：当物体受多个力作用时

6、，常用正交分解法求物体的合外力 【例2】如图331所示，质量为4 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到大小为20 N、与水平方向成37角斜向上的拉力F作用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小. (g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8) xyGFNFf F1F2在水平方向：在竖直方向： Fcos 37Ffm aF NFsin 37m g FfFN a0.5 m/s2 【例3】如图 332所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 37

7、0.6，cos 370.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对球的拉力大小解法一(合成法) 图332 m g F 37F合小球 F合m gtan 37 【例3】如图 332所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37角，球和车厢相对静止，球的质量为1 kg.(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)(1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)求悬线对球的拉力大小图332 解法二(正交分解法) F小球 xym g F 1F2Fsin 37m a Fcos 37m g0 x方向：y方向：37 3如图333所示，静止在水平地面上的小黄鸭质量m20 kg，受到与水平面夹角为53的斜向上的拉力，小黄鸭开始沿水平地面运动若拉力F100 N，小黄鸭与地面的动摩擦因数为0.2，求：(1)把小黄鸭看做质点，作出其受力示意图；(2)地面对小黄鸭的支持力；(3)小黄鸭运动的加速度的大小(sin 530.8，cos 530.6，g10m/s2)图333 F 53xym gFf FN(2)根据牛顿第二定律：竖直方向： Fsin 53FNm g FNm gFsin 53120 N， 竖直向上； (3) FfFN24 N Fcos 53Ffm a a1.8 m/s2 牛顿第二定律的简单应用