牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律課件高一上學(xué)期物理

第3節(jié)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律m一定：a∝

FF∝ma

F一定：a∝m1a∝mF牛頓第二定律的表達(dá)式01物體加速度的大小與所受合外力的大小成正比，與物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向與合外力的方向相同。F∝ma

F=kma

k為比例系數(shù)牛頓第二定律不僅闡述了力、質(zhì)量和加速度三者的數(shù)量關(guān)系，還明確了加速度和力的方向關(guān)系。牛頓第二定律的表達(dá)式01

可見，在確定的作用力下，決定物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化難易程度的因素是物體的質(zhì)量，因此描述物體慣性的物理量是質(zhì)量

在同樣的合力的作用下：

m越大，a越小，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越難改變m越小，a越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)越易改變a與?v方向一致a與F合方向一致質(zhì)量m=1kg的物體，在某力作用下獲得a=1m/s2的加速度所需要的力：F=ma=1kg×1m/s2=1kg·m/s2把1kg·m/s2

叫做“一個(gè)單位”的力力的單位021N=

1kg·m/s2

后人為了紀(jì)念牛頓，把它稱作“牛頓”，用符號(hào)N表示.國(guó)際單位制021．國(guó)際單位(1)基本單位：在力學(xué)中有____________(長(zhǎng)度單位)、______________(質(zhì)量單位)、____________(時(shí)間單位)。(2)導(dǎo)出單位：在力學(xué)中利用____________從三個(gè)基本單位導(dǎo)出的其他單位。如：速度的單位m/s，加速度的單位m/s2，力的單位N或kg·m/s22．意義與作用：用公式計(jì)算的時(shí)候，所列的等式中就不必一一寫出每個(gè)物理量的單位，只要在計(jì)算結(jié)果的數(shù)據(jù)后面寫出待求量的單位即可。米(m)千克(kg)秒(s)物理公式如當(dāng)

m=2kg，a=2m/s2時(shí)，F(xiàn)=ma=2×2N=4NBD優(yōu)化大本P103國(guó)際單位制021．簡(jiǎn)化計(jì)算過(guò)程的單位表達(dá)：在解題計(jì)算時(shí)，已知量均采用國(guó)際單位制，計(jì)算過(guò)程中不用寫出各個(gè)量的單位，只要在式子末尾寫出所求量的單位即可。2．推導(dǎo)物理量的單位：物理公式確定了各物理量的數(shù)量關(guān)系的同時(shí)，也確定了各物理量的單位關(guān)系，所以我們可以根據(jù)物理公式中物理量間的關(guān)系推導(dǎo)出物理量的單位。國(guó)際單位制023．判斷比例系數(shù)的單位：根據(jù)公式中物理量的單位關(guān)系，可判斷公式中比例系數(shù)有無(wú)單位，如公式F＝kx中k的單位為N/m，f＝μN(yùn)中μ無(wú)單位，F(xiàn)＝kma中k無(wú)單位。4．單位制可檢查物理量關(guān)系式的正誤：根據(jù)物理量的單位，如果發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問(wèn)題，或者所求結(jié)果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計(jì)算結(jié)果肯定是錯(cuò)誤的。B優(yōu)化大本P102例5判斷下列說(shuō)法是否正確。(1)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律可以理解為物體的質(zhì)量與物體的加速度成反比，與合外力成正比。(

)(2)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律表明，物體受到的合外力與物體的加速度成正比，加速度越大，合外力就越大。(

)(3)牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的關(guān)系式是矢量關(guān)系式，加速度的方向由合外力的方向決定。(

)(4)在有關(guān)力學(xué)的分析計(jì)算中，只能采用國(guó)際單位制，不能采用其他單位制。(

)(5)力學(xué)單位制中，選為基本單位的物理量有長(zhǎng)度、質(zhì)量和速度。(

)××√××優(yōu)化大本P98對(duì)牛頓第二定律的理解1、獨(dú)立性作用在物體上的每一個(gè)力都各自產(chǎn)生加速度，與其他力無(wú)關(guān)；

F是合力時(shí)，加速度a指的是合加速度，即物體的加速度；F是某個(gè)力時(shí)，加速度a是該力產(chǎn)生的加速度。

如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒(méi)動(dòng)，請(qǐng)思考：(1)根據(jù)牛頓第二定律，有力就能產(chǎn)生加速度，但為什么箱子一直沒(méi)動(dòng)呢？解：牛頓第二定律F＝ma中的力F指的是物體受的合力，盡管小明對(duì)箱子有一個(gè)拉力作用，但箱子受的合力為0，所以不能產(chǎn)生加速度。2．(牛頓第二定律的應(yīng)用)力F1單獨(dú)作用在物體上產(chǎn)生的加速度a1＝3m/s2，力F2單獨(dú)作用在該物體上產(chǎn)生的加速度a2＝4m/s2，則F1和F2同時(shí)作用在該物體上，產(chǎn)生的加速度的大小不可能為(

)A．8m/s2 B．5m/s2C．1m/s2 D．7m/s2AF1和F2同時(shí)作用在同一物體上，合力范圍：F1＋F2≥F≥F2－F1F1＝ma1，F(xiàn)2＝ma2∴物體的加速度的大小范圍：a1＋a2≥a≥a2－a1優(yōu)化大本P103對(duì)牛頓第二定律的理解3、瞬時(shí)性力與加速度：同時(shí)產(chǎn)生；同時(shí)消失；同時(shí)變化。

2、矢量性即公式中的F合與a都是矢量，且二者方向相同。如圖所示，小明用力拉地面上的箱子，但箱子沒(méi)動(dòng)，請(qǐng)思考：(2)如果箱底光滑，當(dāng)拉力作用在箱子上的瞬間，箱子是否立刻獲得加速度？是否立刻獲得速度？解：加速度與力之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，有力就立刻獲得加速度，

但速度的獲得，需要一段時(shí)間，故不能立刻獲得速度。4、同一性F合與a均是對(duì)同一研究對(duì)象，F(xiàn)合中的每一個(gè)力均應(yīng)是同一研究對(duì)象所受的力。對(duì)牛頓第二定律的理解

牛頓第二定律僅對(duì)宏觀低速的物體成立

(多選)關(guān)于牛頓第二定律，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．牛頓第二定律的表達(dá)式F＝ma在任何情況下都適用B．某一瞬時(shí)的加速度，只能由這一瞬時(shí)的外力決定，而與這一瞬時(shí)之前或之后的外力無(wú)關(guān)C．物體的運(yùn)動(dòng)方向一定與物體所受的合外力的方向一致D．在公式F＝ma中，若F為合力，則a等于作用在該物體上的每一個(gè)力產(chǎn)生的加速度的矢量和BD優(yōu)化大本P99探究二牛頓第二定律的簡(jiǎn)單應(yīng)用1．解題步驟(1)確定研究對(duì)象：依據(jù)題意正確選取研究對(duì)象。(2)分析：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力情況和運(yùn)動(dòng)情況的分析，畫出受力圖和運(yùn)動(dòng)情景圖。(3)列方程：選取正方向，通常選加速度方向?yàn)檎较?，方向與正方向相同的力為正值，方向與正方向相反的力為負(fù)值，建立方程。(4)解方程：F、m、a用國(guó)際單位，解的過(guò)程要清楚，寫出方程式和相應(yīng)的文字說(shuō)明，必要時(shí)對(duì)結(jié)果進(jìn)行討論。書本P130

如圖所示，小車的頂棚上用繩線吊一小球，質(zhì)量為m＝1kg，車廂底板上放一個(gè)質(zhì)量為M＝3kg的木塊，當(dāng)小車沿水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球懸線偏離豎直方向30°，木塊和車廂保持相對(duì)靜止，重力加速度g取10m/s2，求：(1)小車運(yùn)動(dòng)的加速度；優(yōu)化大本P100mgTF合a【解析】方法1：矢量合成法以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，其受力如圖.則F合=mgtanθ由牛頓第二定律得：a＝gtanθ

方向水平向右教材例題2【解析】方法2：正交分解法豎直方向：Tcosθ＝mg（1）水平方向：T

sinθ＝ma

（2）水平方向：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，豎直方向：受力平衡。建立直角坐標(biāo)系T分解為Tx和Ty

兩式聯(lián)立，可以求得小球的加速度為：

a＝gtanθ

方向水平向右mgTxay(2)木塊受到的摩擦力。

方向水平向右

方向水平向右當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力．

通常選取加速度的方向作為正方向(不分解加速度)，將物體所受的其他力正交分解后，列方程Fx＝ma，F(xiàn)y＝0.(即沿加速度方向上列牛二方程，垂直加速度的方向上受力平衡)N解題總結(jié)在桌面上向右勻加速運(yùn)動(dòng)在斜面上勻加速下滑Gyxyx

如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體靜止放在水平地面上，已知物體與水