人教版高中物理必修1课件-第4章-4牛顿第二定律

人教版高中物理必修1课件-第4章-4牛顿第二定律

（2）数学表达式： F=kma 当各物理量均选国际单位时，k=1 (3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N。 2/.11 smkgN 即 F=ma 物体的加速度跟作用力（所受的 合力）成正比，跟物体的质量成反比; 加速度的方向跟作用力(合力)的方向 相同. 思考： 1、在牛顿第二定律的表达式 F = ma 中，哪些是矢量，哪些是标量？ m 是标量，F 和 a 是矢量。 2、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “力是产生加速度的原因”，故加速度 a 的方 向和合力 F 的方向是一致的。 即物体的加速度方向由物体所受合力的方向决定。 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： § 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿 第二定律，而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢 量和。 § 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 二、适用范围： § 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、由牛顿第二只定律可知a=F/m，加速度a由物体所受 合外力F和质量m决定； 三、a的定义式和决定式： • 1、牛顿第二只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。 § 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：( ) § 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。 CD 跟 踪 练 习 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： 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 CD § 3、关于运动和力，正确的说法是( ) § 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 D § 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 ( ) § 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 B 例2、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？ 解法2：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加 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 a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2 加速度的方向和合力方向相同。 解法1：先对两力进行正交分解，然后再求合力。见课本P76 F合 F2 F1 § 例3、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： § X轴方向： § Y轴方向： § 联立以上方程并带入数据得： § § 设动摩擦因数为μ，则由F=μN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： § X轴方向： § Y轴方向： § 联立以上方程并带入数据 § 可解得: a=0.5m/s2 maNF  037cos fF 037cos 037sinFmgN  Nf 80 NN 460 mgFN  037sin N f F F1 G F2 x y N f F F1 F2 G y x 课后思考:一小球从竖直在地面 上轻弹簧正上方某处自由落下, 试分析小球从刚接触弹簧到被 压缩最短过程中小球的速度、 加速度怎样变化? 2：光滑水面上，一物体质量为1kg，初速度为0， 从0时刻开始受到一水平向右的拉力F，F随时间 变化图如下，要求作出速度时间图象。 t/s F/N 0 1 2 3 1 2 3 4 t(s) v(m/s) 0 1 2 3 1 2 3 4