牛顿第二定律一

_是物体惯性大小的量度。,1.物体运动状态改变的含义是什么?,2.使物体运动状态发生改变的原因是什么?,3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。,物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。,力是改变物体运动状态的原因，即：力是产生加速度的原因.,质量,复习巩固：,4、实验结论：,牛顿第二定律:,（1）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。,（2）数学表达式：,F=kma,等式：,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。,F=ma,牛顿第二定律更一般的表述：,物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同.,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”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力F的方向和加速度a的方向是一致的。,理解牛顿第二定律要注意:,4.独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。,1.同体性：公式中、必须是同一研究对象,2.矢量性：加速度a的方向与合外力F合方向相同。,3.瞬时性：（a和合外力F是瞬时对应关系）a与F合同时产生,同时消失,同时变化,小结:,1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.,2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比,牛顿第二定律,1.内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成反比，加速度方向与合外力方向相同.,2.公式:F合=ma,3.注意点:同体性,矢量性,瞬时性,独立性.,答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。,例2、一辆小汽车的质量m1=8.0102kg，所载乘客的质量是m2=2.0102kg，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）,解法一：由牛顿第二定律：F=ma可知牵引力的大小F=m1a1=8.01021.5N=1.2103N,由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：,解法二：比例法,例3、一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1=10N和F2=10N的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？,解法1：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=10Na=F合/m=10/2m/s2=5m/s2加速度的方向和合力方向相同。,解法2：先对两力进行正交分解，然后再求合力。,例5、课本第80页例题1,练习：,1、一质量为1Kg的物体只受到两个大小为2N和3N的共点力作用，则这个物体运动的加速度的范围是_。,1m/s2a5m/s2,2、25N的力作用在一个物体上，能使它产生2m/s2的加速度，则要使它产生5m/s2的加速度，作用力为。,分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1=25N和加速度a1=2m/s2求出质量,再由F2=ma求出作用力F2=ma2=12.55=62.5N,62.5N,1.质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平F时产生加速度为a1,当水平力为2F时,加速度a2,关于a1与a2的关系正确的是：（）,解析:关键要考虑摩擦力f。,2.物体受几个力作用处于静止状态,若将其中一个力逐渐减小到0,再逐渐恢复到原值,物体加速度和速度怎样变化?,答案:加速度先增大后减小,速度一直增大,小试牛刀:,A.a22a1B.a22a1C.a22a1D.a1a2,C,由a1=(Ff)/m,a2=(2Ff)/m2(Ff)/m=2a1,思考：一力作用在质量m1的物体上能产生3m/s2,该力作用在质量为m2的物体上能产生1.5m/s2的加速度,若将m1m2合为一体能使它产生多大的加速度?,以m1为研究对象:F=m13则m1=F/3,以m2为研究对象:F=m21.5则m2=F/1.5,以整体为研究对象:F=(m1m2)a则a=F/(m1m2)=1m/s2,分析指导:,牛顿第二定律应用常见类型,1.已知受力，确定运动情况；2.已知运动情况，确定受力。,受力分析,运动参量,第1类,第2类,先求a,.交通警察在处理交通事故时,有时会根据汽车在路面上留下的刹车痕迹,来判断发生事故前汽车是否超速.在一个限速为40kmh的大桥路面上,有一辆汽车紧急刹车后仍发生交通事故,交警在现场测得该处的痕迹为12m,已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.6,请判断汽车是否超速.,分析:汽车受到3个力.合外力为f.需列出方程组求解汽车的初速度.,解：以初速度方向为正(默认,可不写),此处符号为“减”号还是“负”号?,因此,牛二,又,解之得,v0=12m/s=43.2km/h40km/h,超速,.一列静止在站台里的火车，总质量为6.0105kg.伴随着一声笛响，这列火车从站台缓缓开处出，1min20s后显示其速度达到了72km/h.若火车作匀加速直线运动，求火车在加速过程中的合外力要多大才能满足加速的要求？,分析:火车受到4个力.合外力为F.先由初速度和末速度求出加速度a,再由质量和加速度求出合外力.,解:(已知,m=6.0105kg,t=80s,v0=0,vt=72km/h=20m/s,求F),加速度a=v/t=20/80=0.25m/s2.,合外力F=ma=6.01050.25=1.5105N.,.测量小汽车加速度的一种办法是看汽车里一个摆的偏斜的角度.有的司机在他正前方的后视镜前悬吊一个小工艺品，它就可以当作摆来估计汽车的加速度.现在，小汽车正在加速行驶，质量为0.20kg的小工艺品偏离竖直位置正好15.求：小汽车的加速度.小工艺品受到的合外力,解：所受合外力为,加速度为,.一辆质量为1.0103kg的汽车.经过10s由静止加速到速度为108km/h后匀速前进.求:汽车受到的合外力。如果关闭汽车油门并刹车，设汽车受到的阻力为6.0103N,求汽车由108km/h到停下来所用的时间和所通过的路程。,习题提示3续,汽车受到的合外力,（2）关闭汽车油门并刹车,课后思考:一小球从竖直在地面上轻弹簧正上某处自由落下,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?,关于牛顿第二定律的应用：,思路和步骤：,1：确定对象；,2：分析研究对象受力情况；,3：考虑研究对象运动的状态变化情况、即有无加速度；,4：规定正方向或建立坐标系，列方程求解。,例：如图所示，光滑平面上放有靠在一起