牛顿第二定律详细解析
解: 对汽车研究 ,其受力分析如图.
FN
F合= F-f
F
由牛顿第二定律得:
f
F-f=ma
G
解得:
a= (F-f)/m =1.5 m/s2
汽车前进时的加速度大小为1.5 m/s2 ,方向与前进的 方向相同。
牛顿第二定律详细解析
五、解题步骤:
1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况,画出受力图。 3、选定正方向或建立适当的正交坐标系。 4、求合力,列方程求解。 5、对结果进行检验或讨论。
在x方向上:F合=FGxf 在x方向上:F合=Ff Gx
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5)F沿水平推 (G=20N F=20N f=4N)
FN
v
F
Gx
f
Fx
F
Fy
Gy
FN
v
F
f Fx
Gx
F
Fy
Gy
G
G
G xG si3n0G yGco3s0
FxFco3s0FyFsi3 n0
列方程(在y轴上没有运动) 列方程(在y轴上没有运动)
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五、总结
一、牛顿第二定律 1、内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质 量成反比,这就是牛顿第二定律。
2、数学表达试:a∝F/m F ∝ma,即F=kma,k—比例 如果各量都用国际单位,则k=1,所以F=ma 系数
牛顿第二定律进一步表述:F合=ma 二、对牛顿第二定律F合=ma的理解
在y方向上:FNGyFy 在y方向上:FNGyFy
在x方向上:F合=FxGxf 在x方向上:F合=Fxf Gx
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4.一个质量为m的物体被竖直向上抛出,在空中 运动过程所受的阻力大小为f,求该物体在上升 和下降过程中的加速度.
上
v 上升时,F合= mg f
升 段
f a1
mg
根据牛顿第二定律: Fma
在x方向上:F合= Fx f
在x方向上:F合= Fx f
Fco3s0f
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3.斜面 G=20N
1)光滑
FN
2)粗糙 f=6N
FN
v
Gx
Gy
v
Gx
f
Gy
G
G
G xGsi3n0 GyGco3s0
列方程(在y轴上没有运动) 列方程(在y轴上没有运动)
在y方向上:FNGy 在y方向上: FNGy
加速度,这些加速度的矢量和,即为物体具
有的
合加速。度
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4.同体性:F=ma中,F,m,a这三个物理
量均是针对 同一物体 的。
5.因果关系:公式F=ma表明,只要物体所
受的合力不为0,物体就会产生加速即 力 是 产生 加速度 的原因
6.合外力F可以 突变,加速度a 可以 突 变,速度v 不可以 突变 。
且物体所获得的加速度大小仅与物体所受 的合外力及其质量有关
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二、牛顿第二定律:
1.内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,
跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的
方向相同。
Fma 2.数学表a 达式F : a k F
m
m
国际上规定,使质量为1kg的物体获得国际上规定:
N kg m s 1际m单/s位2加制速中度,时比,例所系受数的k为合1外. 力为12N。在国
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思考:如何求合力F?
1.水平面 G=20N F=10N 1)光滑
v y FN
2)粗糙 f=5N
v y FN
f
Fx
F
x
G
G
列方程(在y轴上没有运动) 列方程(在y轴上没有运动)
在y方向上:FN G
在y方向上:FN G
在x方向上:F合=F =10N
在x方向上:F合=F-f
=10N-5N
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=5N
2.F成一定角度 G=20N
1)粗糙 f=6N F=20N
v
F y
Fy N
F
F
F
y
FN
v
f
Fx x
f
Fx
x
G
Fy G F
F xFco 3s0FyFsi3n0FxFco3s0FyFsi3n0
列方程(在y轴上没有运动) 列方程(在y轴上没有运动)
在y方向上:FNFyG(1)在y方向上:FNGFy
1、独立性 2、矢量性 3、瞬时性 4、同一性
三、对牛顿第二定律F合=ma的运用:解题步骤
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Q:力和运动之间到底有 什么内在联系?
(1)若F合=0,则a = 0 ,物体处于 _平__衡_状__态__。
(2)若F合=恒量,v0=0,则a=__恒_量____,
物体做_匀加速直线运动。
在x方向上:F合= G x 在x方向上:F合= Gx f
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4)F沿斜面推 (G=20N F=20N f=4N)
FN F
v
Gx
f
Gy
v
Gx
G
G xG si3 n0G yGco3s0
FN F
f
Gy
G
列方程(在y轴上没有运动) 列方程(在y轴上没有运动)
在y方向上:FNGy 在y方向上:FNGy
不推车时小车受几个力?由谁产生加速度?
推车时, Ff ma
f F m 9 a 4 0 1 5 .8 9 N f
F
不推车时 f ma
afm94 50.2m /s2
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G
例4:质量为8103kg的汽车,在水平的公路上沿直 线行驶,汽车的牵引力为1.45104N,所受阻力为 2.5 103N.求:汽车前进时的加速度.
ak F m
a F m
Fma
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三、对牛顿第二定律的理解
1 矢量性: F与a都是矢量,且a方向与F 的 .方向任意时刻均 相同 ;
2 瞬时性: a 与 F 同时 产生 ,同时 变化 ,
. 同时 消失 ,为瞬时对应关系。 3.独立性: 当物体同时受到几个力的作用时,
各个力都满足F=ma每个力都独立产生各自的
(3)若F合变化,则a随着_变__化___,物体做 ____变__速_运__动_____。
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物体的质量m
一、影响加速度的因素: 物体所受的合力 F
m一定, F 越大, a越大 F 一定, m越大, a越小
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实验结论:
结论1: aF
结论2: a
1 m
a F m
力和加速度都是矢量,大量的实验表明, 加速度的方向与合外力的方向是一致的。
a1
mg m
f
f 下
下降时,F合= mg f
降
根据牛顿第二定律:Fma
段
a2 v
mg
a2
mg m
f
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5.一位工人沿水平方向推一质量为45kg的运料车, 所用的水平推力为90N,此时运料车的加速度是 1.8m/s2.当车运动后这位工人不在推车,运料车的 加速度是多少?
分析:推车时小车受4个力;合力为F- FN f.加速度为1.8m/s2.