牛顿第二定律

1、 牛顿第二定律牛顿第二定律艾萨克牛顿（1643-1727）在1687年于自然哲学的数学原理一书发表了“运动三定律”一：实验：探究加速度与力、质量的关系FaOao一定：maF1一定：Fam实验结论：m一定时，加速度与作用力成 比； F一定时，加速度与质量成 比；二 、牛顿第二定律 （1）综合上述实验中得到的两个关系，得到下述结论：物体加速度的大小跟它受到的作用力大小成正比、跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。（2）公式表示：）公式表示： F=kmab：力的单位（牛顿）的定义：使质量为1千克的物体产生1m/s2的加速度的力叫做1牛顿。a：如果每个物理量都采用国际单位，k1；思考：在初

2、中学的在初中学的g=9.8 N/kg和高中和高中g=9.8 m/s2有没有联有没有联系系？简化公式：F=ma牛顿第二定律进一步的表述为：牛顿第二定律进一步的表述为：物体加速度的大小与合外力成正比、跟它的质量成反比，加速度方向与合外力方向相同.表达式：表达式：F F合合=ma=ma蚂蚁的困惑：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。但是蚂蚁用力却推不动水平地面上的一块砖，这跟牛顿第二定律有无矛盾?应该怎样解释这个现象?思考与讨论：三、对牛顿第二定律的进一步理解因果关系：指出了力与加速度的因果关系矢量关系：加速度方向与合外力方向相同。 瞬时对应关系：F恒定a恒定匀变速直线运动F随

3、t变化a也随t变化非匀变速直线运动若F为零a也为零物体处于平衡状态独立性：每个都能各自独立地产生自己的加速度，就好像其他力不存在一样同一性： a 、F、m对应于同一物体，a与F与同一物体某一状态相对应 单位关系：若质量为1kg，运动加速度为1m/s2 ，那么所受力大小为1N。 F F合合=ma=ma即时反馈1、静止在光滑水平面上的物体，受到一个水平拉力，则在力刚开始作用的瞬间，下列说法正确的是( )A、物体立即获得加速度和速度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均为零2、下列说法中正确的是（ ）A、物体所受合力为零时,速度一定为零；B、

4、物体所受合力越大,物体的加速度越大,速度也越大;C、物体的速度方向一定与物体所受合力的方向一致;D、物体的加速度方向一定与物体所受合力的方向相同;E、物体的加速度大小不变一定受恒力作用F、根据m = F/a ,物体的质量跟力成正比, 跟加速度成反比.BD四、利用牛顿第二定律解决实际问题四、利用牛顿第二定律解决实际问题例、例、某质量为某质量为1000kg1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到的汽车在平直路面上试车，当达到108km/s108km/s的速度时关闭发动机，经过的速度时关闭发动机，经过60s60s停下来，停下来，(1)(1)汽汽车受到的阻力是多大车受到的阻力是多大?(2)?(2)重

5、新起步加速时牵引力为重新起步加速时牵引力为2 000 N2 000 N，产生的加速度应为多大，产生的加速度应为多大?(?(假定试车过程中汽假定试车过程中汽车受到的车受到的阻力不变阻力不变) )学以致用学以致用F F阻阻（水平方向的合力）（水平方向的合力）=? =? 已知已知m =1000kgm =1000kgF F合合mamaV V0 0=108km/s ,V=108km/s ,Vt t=0,t=60S=0,t=60S可求：可求：a a分析分析(1)(1)汽车减速时受力情况汽车减速时受力情况汽车减速时受力情况GFNF阻阻（1 1）解：规定初速度方向为正方向）解：规定初速度方向为正方向由运动学公

6、式：由运动学公式：由牛顿第二定律由牛顿第二定律 F F合合=ma=ma阻力大小为阻力大小为500N 500N 负号表示阻力的方向与初速度负号表示阻力的方向与初速度方向相反。方向相反。t0VVat得2/5 . 060/300smssma108km/h=30m/sNsmkgFF500)/5 . 0(10002阻合汽车重新加速时的受力情况汽车重新加速时的受力情况F FN NF F阻阻F FGF=2 000 NF=2 000 NF F阻阻=500N=500NF F合合=F-F=F-F阻阻F F合合mama可求出可求出a a解：解：F F合合=F-F=F-F阻阻=2000N- 500N=1500N=2000N- 500N=1500N根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律 F F合合=ma=ma解得解得:a=1.5m/s:a=1.5m/s2 2加速度为正值，表示与初速度的方向加速度为正值，表示与初速度的方向相同相同1、确定研究对象 2、分析物体的受力情况和运动情况，分析物体的受力情况和运动