牛頓第二定律

牛頓第二定律

隆回一中物理組知識回顧F∝ma表述式：一、牛頓第二定律（1）內(nèi)容物體加速度的大小跟作用力成正比，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。（其中k是比例系數(shù)）（2）公式:（3）單位:①力的單位的意義:②加速度的單位的意義:

物體的加速度跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。牛頓第二定律可進(jìn)一步表述：F、m、a均取國際單位二、對牛頓第二定律的理解（1）瞬時性加速度和力的關(guān)系是瞬時對應(yīng)（含大小和方向），同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失（3）同體性加速度和力必須對應(yīng)同一物體（2）矢量性加速度的方向總與合外力方向相同（5）因果性指合外力為因，加速度為果(4)獨(dú)立性：是指作用在物體上的每個力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力的作用無關(guān)，我們常稱之為力的獨(dú)立作用原理．合力的加速度即是這些加速度的矢量和．答：沒有矛盾，由于公式F=ma看，F(xiàn)合為合外力，無論怎樣小的力都可以是物體產(chǎn)生加速度，這個力應(yīng)是合外力?，F(xiàn)用力提一很重的物體時，物體仍然靜止，說明合外力為零。由受力分析可知F+N-mg=0。

（1）從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒俏覀冇昧μ嵋粋€很重的物體時卻提不動它，這跟牛頓第二定律有無矛盾？為什么？G=mgFN（2）下面的哪些說法不對？為什么？

A.物體所受的合外力越大，加速度越大。

B.物體所受的合外力越大，速度越大。

C.物體在外力作用下做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)合外

力逐漸減小。物體的速度逐漸減小。

D.物體的加速度大小不變一定受恒力的作用。答：B、C、D說法不對。根據(jù)牛頓第二定律，物體受的合外力決定了物體的加速度，而加速度大小與速度大小無關(guān)。所以，B錯誤，物體做勻加速運(yùn)動說明加速度方向與速度方向一至。當(dāng)合外力減小但方向不變時，加速度減小但方向也不變，所以物體仍然做加速運(yùn)動，速度增加。C錯誤。加速度是矢量，其方向與合外力方向一致。加速度大小不變，若方向發(fā)生改變時，合外力方向也必然變化。D錯誤。三、用牛頓第二定律解題的方法和步驟1、明確研究對象（隔離或整體）2、進(jìn)行受力分析和運(yùn)動狀態(tài)分析，畫出示意圖3、規(guī)定正方向或建立直角坐標(biāo)系，求合力F合①物體受兩個力：合成法②物體受多個力：正交分解法（沿加速度方向）（垂直于加速度方向）4、列方程求解1、一個物體，質(zhì)量是2kg，受到互成1200角的兩個力F1和F2的作用，這兩個力的大小都是10N，這個物體產(chǎn)生的加速度是多大？2、用3N的水平恒力，在水平面上拉一個質(zhì)量為2kg的木塊，從靜止開始運(yùn)動，2s內(nèi)的位移為2m，則木塊所受的滑動摩擦力為多大？牛頓第二定律的簡單應(yīng)用二、應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟三、實(shí)例一、應(yīng)用牛頓第二定律解題的兩類問題

一、牛頓第二定律的簡單應(yīng)用

（1）已知物體的受力情況，求物體的運(yùn)動情況；

關(guān)鍵：求加速度

a，因?yàn)樗沁B接力與運(yùn)動的橋梁。

（1）確定研究對象，將研究對象從系統(tǒng)中隔離出來；

（2）已知物體的運(yùn)動情況，求物體的受力情況。2.應(yīng)用牛頓第二定律的解題步驟

（2）對研究對象進(jìn)行受力分析，畫出物體受力圖；

（5）由公式或方程求出未知量。

（3）確定物體是做勻速運(yùn)動還是勻變速運(yùn)動，v，

a，F(xiàn)

各自的方向如何；

（4）由牛頓第二定律或由運(yùn)動學(xué)公式求出加速度；1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的兩類問題1.已知物體受力情況，求物體運(yùn)動情況

分析：以火箭為研究對象，在不計空氣阻力的情況下，火箭受到兩個力的作用：豎直向上的推力F和豎直向下的重力G，如下圖所示。

二、實(shí)例【例1】1992年8月14日，我國“長二捆”火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛時，總質(zhì)量為4.6×10t，起飛推力為

6.0×10N，求起飛后5s末火箭上升的速度和距地面的高度（不計空氣阻力）。

解：根據(jù)牛頓第二定律

F=ma

得

合

FF合aG.【例2】一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2

kg，在6.4

N

的水平拉力作用下沿水平地面向右做勻加速運(yùn)動，物體與水平地面的滑動摩擦力是4.2

N

，求物體4

s末的速度和

4s內(nèi)發(fā)生的位移。GF

解：畫物體受力圖，如圖所示。FNfF4

s

末的速度

v和4

s內(nèi)發(fā)生的位移s

為t

由牛頓第二定律可知物體的加速度為2.已知物體運(yùn)動情況，求物體受力情況【例3】一個滑雪的人，質(zhì)量為

75kg，從靜止開始沿傾角為30°的山坡勻加速滑下，在

5

s

的時間內(nèi)滑下的位移為50m，求滑雪者受到的阻力。

分析：滑雪者在運(yùn)動過程中受到三個力的作用,如圖所示。然后把重力G

沿平行斜面和垂直斜面方向進(jìn)行分解。30°

解：由運(yùn)動學(xué)公式

得

由牛頓第二定律

得FfGFN1F2F3.求連結(jié)體的受力情況或運(yùn)動情況【例4】在氣墊導(dǎo)軌上用不可伸縮的細(xì)繩，一端系在質(zhì)量為m1

的滑塊上，另一端系在質(zhì)量為m2

的砝碼盤上，如圖所示。設(shè)導(dǎo)軌與滑塊之間、細(xì)繩與滑輪之間無摩擦，求滑塊的加速度以及細(xì)繩的拉力。m1m2aaFTm1

g（1）（2）

由式（1）、（2）得FNFTm2g.

解：對滑塊和砝碼盤分別畫受力圖，根據(jù)牛頓第二定律分別對滑塊和砝碼盤列方程。

練習(xí)1.用彈簧秤水平拉質(zhì)量為

0.5kg物體在水平面上做勻速運(yùn)動，彈簧秤此時的讀數(shù)是

0.4N，當(dāng)拉物體做勻加速直線運(yùn)動時，彈簧秤的讀數(shù)為

1.6N，求物體運(yùn)動的加速度。

解：根據(jù)題意，畫物體受力圖。GFFNfF

因?yàn)槲矬w做勻速直線運(yùn)動，所以

當(dāng)拉力變大時，物體運(yùn)動的加速度為2.質(zhì)量為m的物體從光滑斜面頂端由靜止滑下，已知斜面長

0.9m，傾角為