《牛顿第二定律》课件
加深理解 • 一、“四性” • ①同体性: • 是指 F 合 、 m 和 a 都是对于“同一个物体”而言,解 题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。 • ②矢量性: • 物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向 始终相同。 • ③瞬时性: • 牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度, 物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、 同步变化。 • ④独立性:F为一个力时,a即为其加速度。 • F为合力时,a对应的是合加速度 分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二 定律,即:Fx=max, Fy=may
跟踪练习
• 1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其 变形公式的理解,正确的是:( CD ) • A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物 体的质量成正比,与物体的加速度成反比; • B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受 的合外力成正比,与其运动的加速度成反比; • C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所 受的合外力成正比,与其质量成反比; • D、由m=F/a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外力而求得。
y
N
F1
f
G
F2
x
F
y
N
F2
F F1
f
x
G
练
习:
如图,位于水平地面上质量为m的木块,在大小为F, 方向与水平方向成角的拉力作用下,沿地面作匀加速直线 运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为,求:木块的加 速度. v F
练
习:
如图,位于水平地面上质量为m的木块,在大小为F, 方向与水平方向成角的拉力作用下,沿地面作匀加速直线 y 运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为,求:木块的加 速度. N F 解:对木块,受力分析如图. x f 建立如图所示坐标系. 由牛顿第二定律得:
F合
• 例4、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与 水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀 速前进,求物体受到的摩擦力和支持力。 • 若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱,木 箱的加速度多大?(取g=10m/s2 ,sin37°=0.6, cos37°=0.8)
• 3 、解:对物体受力分析如图所示,建立 直角坐标系,将力F分解。 • 由物体匀速有: 0 F cos 37 f • X轴方向: 0 N mg F sin 37 • Y轴方向: • 联立以上方程并带入数据得: f 80N N 460 N • • 设动摩擦因数为μ ,则由F=μ N可得: • μ =f/N=80N/460N=4/23 • ( 2) 力 F 斜向上拉物体,设物体的加速度 为a,受力分析如图: 0 F cos 37 N ma • X轴方向: 0 N F sin 37 mg • Y轴方向: • 联立以上方程并带入数据 • 可解得: a=0.5m/s2
例:质量为8103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶, 汽车的牵引力为1.45104牛,所受阻力为2.5 103牛. 求:汽车前进时的加速度.
解题格式:
汽车 解 :对 受力分析如图. 建立如图所示坐标系.
由牛顿第二定律得:
F-f=ma 解得: a=1.5 m/s2
N F G
例3、一个物体质量是2kg,受到互成1200角的两个 力 F1 = 10 N 和 F2 = 10 N 的共同作用,此外没有其 它的力。这个物体产生的加速度是多大?
F cos f m a N F sin G 0 f N
G
F cos mg F sin 解得: a
m
同学们 再见!
2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例 常数k的说法正确的是: CD A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中,k的数值一定等于1
• • • • •
3、关于运动和力,正确的说法是( D ) A、物体速度为零时,合外力一定为零 B、物体作曲线运动,合外力一定是变力 C、物体作直线运动,合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动,合外力一定为零
• 4、静止在光滑水平面上的物体,受到一 个水平拉力的作用,当力刚开始作用的 瞬间,下列说法正确的是 ( B ) • A.物体同时获得速度和加速度 • B.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 • D.物体的速度和加速度都仍为零
例 题
质量为8103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶, 汽车的牵引力为1.45104牛,所受阻力为2.5 103牛. 求:汽车前进时的加速度. 解题步骤: 1.研究对象: 汽车. 2.受力分析. 3.建立坐标系. 4.由F合=ma列方程. 5.解得:a.
解法1:先对两力进行正交分解,然后再求合力。见课本P76 解法2:直接求F1和的F2合力,然后用
F1 牛顿第二定律求加速度。 由平行四边形定则可知, F1、 F2、 F合 构成了一个等边三角形,故 F合 =10 N F2 a = F合 /m =(10/2 )m/s2= 5 m/s2
加速度的方向和合力方向相同。
二、适用范围:
• 1、牛顿第二定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是 指相对于地面静止或匀速的参考系; • 2、牛顿第二定律只适用于宏观(相对于分子、原子)、 低速(远小于光速)运动的物体。 三、a的定义式和决定式:
• 1、定义式a=△v/△t ,反映的是速度变化快慢的物理量, 速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定。 • 2、由牛顿第二定律可知a=F/m,加速度a由物体所受合 外力F和质量m决定;
牛顿第二定律
牛顿第二定律:
物体加速度的大小跟受到的作用力(合力) 成正比,跟它的质量成反比;加速度的方向跟作 用力(合力)的方向相同.
(2)数学表达式: F=kma F=ma
(3)1N定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。即:1N=1kg· m/s2
当各物理量均选国际单位时,k=1