物理：43《牛頓第二定律》課件(新人教版必修1)[1]

1、第四章牛頓運(yùn)動定律第三節(jié) 牛頓第二定律玉山二中:楊程飛 在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系中，我們只探究了物體質(zhì)量一定時，加速度與力的定性（正比）關(guān)系，力一定時，加速度與質(zhì)量成反比的定性關(guān)系，那么： 1.怎樣進(jìn)一步確定加速度與力、質(zhì)量的定量關(guān)系？ 2.能否同時確定加速度與力、質(zhì)量之間的定量關(guān)系？學(xué)點(diǎn)1 牛頓第二定律 （）內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 （）表達(dá)式：ma （）牛頓第二定律的“八性” 同體性：加速度、合外力和質(zhì)量是對應(yīng)于同一個物體的，所以分析問題時一定要確定好研究對象，把研究對象全過程的受力情況都搞清楚。 因果性：力是產(chǎn)生加速度的原

2、因，物體的加速度是力這一外因和質(zhì)量這一內(nèi)因共同作用的結(jié)果。 矢量性：加速度與合外力都是矢量，它們的方向始終相同，加速度的方向唯一由合外力的方向決定。 瞬時性：物體的加速度跟它所受的合外力之間存在著瞬時對應(yīng)關(guān)系，加速度隨合外力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 統(tǒng)一性：牛頓第二定律是實(shí)驗(yàn)定律，通過實(shí)驗(yàn)得出ma，寫成等式為kma，其中k為比例系數(shù)。為使k，力、質(zhì)量、加速度的單位必須統(tǒng)一使用同一單位制（通常使用國際單位制）。 相對性：定律中的加速度是以地面或相對于地面靜止或做勻速直線運(yùn)動的物體為參考系所量度的，即定律僅在慣性系中成立。 獨(dú)立性：物體受到多個力作用時，每個力都獨(dú)立地產(chǎn)生一個加速度，且力和加

3、速度之間仍遵循牛頓第二定律，就好像其他力不存在一樣。 局限性：牛頓第二定律只能解決物體的低速運(yùn)動問題，不能解決物體的高速運(yùn)動問題，只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子。 （）應(yīng)用牛頓第二定律解題的基本步驟 確定研究對象； 分析研究對象的受力情況并畫出受力圖； 建立直角坐標(biāo)系，把力或加速度分解在x軸或y軸上； 分別沿x軸方向和y軸方向應(yīng)用牛頓第二定律列出方程； 統(tǒng)一單位，計(jì)算數(shù)值?！纠?】質(zhì)量為m kg的小球穿在斜桿上，球 與桿之間的動摩擦因數(shù)= ,用拉力 N豎直向上拉小球使它沿桿加速上滑， 如圖-所示，求小球的加速度為多 大？（取g= m/s）圖4-3-1【答案】1.25 m/s2圖4-3-2【

4、解析】以小球?yàn)檠芯繉ο?，小球受重力，拉力和滑動摩擦力的作用，這幾個力方向較明確，但桿對球的彈力沿什么方向需要具體判斷，建立如圖所示的坐標(biāo)系，加速度方向沿x軸正方向，將、分解，在y軸方向上，F(xiàn)cos30cos30，在y軸方向上小球處于平衡狀態(tài)，故小球所受桿的彈力的方向垂直于桿向下。 在x軸方向：sin30（FN+mgsin30）ma 在y軸方向：FN+mgcos30cos30 解得a=1.25 m/s2。如圖-所示，位于水平地面上的質(zhì)量為的小木塊，在大小為、方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面加速運(yùn)動，若木塊與地面之間的滑動摩擦因數(shù)為，則木塊的加速度為（ ）././.()/. （）/圖-D【例

5、2】在牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式kma中，有 關(guān)比例系數(shù)k的說法，正確的是（ ） A.k的數(shù)值由、m、a的數(shù)值決定 B.k的數(shù)值由、m、a的單位決定 C.在國際單位制中k=1 D.在任何情況下k都等于B C【解析】物理公式在確定物理量數(shù)量關(guān)系的同時，也確定了物理量的單位，在kma中，只有“m”的單位取kg，“a”的單位取m/s2，“”的單位取時，k=1，故選項(xiàng)、正確。質(zhì)量為m的物體放在水平面上，當(dāng)用大小為F的水平恒力作用于物體時，產(chǎn)生的加速度大小為a(a0)；當(dāng)用大小為2F的水平恒力作用在物體上時，產(chǎn)生的加速度大小為（ ）A.可能等于aB.可能等于2aC.可能大于2aD.可能小于2aB C1.應(yīng)

6、用牛頓第二定律求解加速度的常用方法有哪些？ 常用方法有兩種，分別是合成法和正交分解法。 (1)合成法（平行四邊形定則） 若物體只受兩個力作用而產(chǎn)生加速度時，應(yīng)用力的合成法較簡單。注意合外力的方向就是加速度的方向，解題時只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，在解題時要準(zhǔn)確作出力的平行四邊形，運(yùn)用直角三角形進(jìn)行求解。 (2) 正交分解法 當(dāng)物體受到兩個以上的力作用而產(chǎn)生加速度時，常用正交分解法解題，多數(shù)情況下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有： 2.因?yàn)榧铀俣仁鞘噶?，我們能否利用分解加速度的方法求解力?可以，下面我們通過一個例題來說明這個問題。如圖所示，電梯與水平面夾角為，當(dāng)電梯加速運(yùn)動時，人對梯面的壓力是其重力的，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多少倍？（解析：（）對物體（人）進(jìn)行受力分析后，再正交分解；（）根據(jù)牛頓第二定律：合外力方向與加速度方向相同。 （）對人受力分析：重力mg、支持力、摩擦力（摩擦力的方向一定與接觸面平行，由加速度的方向可推知F水平向右）。 （）建立直角坐標(biāo)系：取水平向右（即F方向）為x軸正向，此時只需分解加速度，