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、質量的關系中，我們只探究了物體質量一定時，加速度與力的定性（正比）關系，力一定時，加速度與質量成反比的定性關系，那么： 1.怎樣進一步確定加速度與力、質量的定量關系？ 2.能否同時確定加速度與力、質量之間的定量關系？學點1 牛頓第二定律 （）內容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。 （）表達式：ma （）牛頓第二定律的“八性” 同體性：加速度、合外力和質量是對應于同一個物體的，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量這一內因共同作用的結果。 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關系，加速度隨合外力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。 統(tǒng)一性：牛頓第二定律是實驗定律，通過實驗得出ma，寫成等式為kma，其中k為比例系數(shù)。為使k，力、質量、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動的物體為參考系所量度的，即定律僅在慣性系中成立。 獨立性：物體受到多個力作用時，每個力都獨立地產(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動問題，不能解決物體的高速運動問題，只適用于宏觀物體，不適用于微觀粒子。 （）應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軸方向應用牛頓第二定律列出方程； 統(tǒng)一單位，計算數(shù)值?！纠?】質量為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】以小球為研究對象，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)學表達式kma中，有 關比例系數(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、正確。質量為m的物體放在水平面上，當用大小為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

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，在解題時要準確作出力的平行四邊形，運用直角三角形進行求解。 (2) 正交分解法 當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.因為加速度是矢量，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，當電梯加速運動時，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）。 （）建立直角坐標系：取水平向右（即F方向）為x軸正向，此時只需分解加速度，