高一必修一-物理43牛顿第二定律

4.3牛顿第二定律1.牛顿第一定律：

力是改变物体运动状态的原因，

即力是产生加速度的原因。2.影响加速度的因素：

物体所受合外力F、物体质量m3.实验结论：

①当物体的质量不变时，物体运动的加速度与

所受的合力成正比。②当物体所受的合力不变时，物体运动的加速度与质量成反比。a∝

F合F合∝ma

正比于a∝m1a∝

mF合F合＝kma

k

为比例系数知识回顾假如你是科学家，你能否想个办法把k消掉？一.“1N”定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力定义为1N，即1N=1kg·m/s2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F

＝ma

牛顿第二定律的数学表达式F

＝kma

二、牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同F合

＝ma

合外力质量加速度1、牛顿第二定律2.牛顿第二定律的理解同体性：

公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象瞬时性：有合外力就有加速度的产生。外力停止，加速度瞬时消失。持续恒定外力作用下，物体具有持续恒定的加速度

（此时物体做匀变速直线运动）矢量性：

a方向与合外力F的方向始终相同独立性:

每个力各自独立地使物体产生一个加速度CD【基础训练】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。牛顿定律应用实例：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。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？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。由受力分析可知F+N-mg=0。合外3.合外力的方向决定加速度的方向，速度方向与合外力方向无关。下列说法正确的是：

1、物体合外力减小时，加速度一定减小2、物体速度为零，合外力一定为零3、物体合外力为零时，速度一定为零4、物体合外力减小时，速度一定减小5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同

6、根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，

跟加速度成反比练习1：加速度、合外力、速度之间的关系×××××A练习2、下列说法中正确的是（）A．物体所受合外力越大，加速度越大。B．物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用应用举例汽车重新加速时的受力情况某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到108km/h的速度时关闭发动机，经过60s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变。)汽车减速时受力情况mgFNFfFfFFNmg例1解:以汽车为研究对象,减速时受力分析如右图由v0=100km/s=27.8m/s，vt=0，vt=v0+at得：由牛顿第二定律得：当汽车重新起步加速时受力分析如图，由牛顿第二定律得：F-Ff=ma2所以mgFNFfFfFFNmg１、明确研究对象并对研究对象进行受力分析和运动情况分析2、选定正方向并建立坐标系（一般取运动方向为正方向并在运动方向上建立坐标系）3、根据牛顿第二定律列方程4、解方程并检验解题步骤：对应练习：一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平面间的滑动摩擦力是4.2N，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。FFfFNmg解：取物体运动方向为正方向并建立坐标系如图，由受力分析可得：F合=F-Ff=(6.4-4.2)N=2.2NxFFfFNmg用牛顿第二定律求出物体的加速度根据牛顿第二定律F合=ma

得：根据运动学公式求解速度和位移由vt=v0+at

得：由位移公式得：正交分解法平行四边形法一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2有没有其他方法？0F1F2a2a1a例2独立性:每一个力都可以使物体独立的产生加速度,物体的加速度是所有力产生加速度的矢量和.牛顿第二定律1、表达式：F合=ma2、理解矢量性：加速度的方向总与合外力的方向相同

瞬时性：力和加速度有瞬时对应的关系同体性：F.m.a三者是对同一物体而言的独立性:每一个力都可以使物体独立的产生加速度,物体的加速度是所有力产生加速度的矢量和.2.力的单位(牛顿)的定义1.内容3.使用时需统一单位制小结练习1：如图所示，位于水平面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为（）A.B.C.D.xyFfFNFmg解：以木块为研究对象，受力如图，并建立坐标系由牛顿第二定律，有又……………①………②………………③由以上①②③式解得讨论：如当，FN=0，此时F1F2变式：如图所示，位于水平面上的质量为m的小木块，在大小为F，方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动。若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度可能为()A.B.C.D.质量为2kg的物体受到两个大小分别为2N和4N的共点力作用。则物体的加速度大小可能是A、5m/s2B、3m/s2C、2m/s2D、0.5m/s2BC练习2提示：合力大小为2～6N,加速度大小为F合/m,即1~3m/s2[巩固练习]3.质量为m的木块放在粗糙的水平面上，若用大小为F的水平恒力F拉木块，其加速度为a

，当拉力方向不变，大小变为2F时，加速度为a′，则()A、a′=a

B、a′<aC、a′>a

D、a′=2aC4.静止在光滑水平面上的木块，在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固