高中一年级上学期物理《牛顿第二定律》教学课件

牛顿第二定律问题：?赛车质量小、动力大，容易在短时间内获得较大的速度，也就是说，赛车的加速度大。物体的加速度a与它所受的作用力F以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢？结论1：质量相同的物体，物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。结论2：相同力的作用下，物体的加速度跟物体的质量成反比。a与F的关系a与m的关系a与的关系实验探究牛顿第二定律物体加速度的大小跟它受到的作用力（合力）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。

牛顿，英国科学家（1643--1727）一、内容：二、牛顿第二定律的推导F=kmak为任意常数F=ma三、力的单位：能使质量为1kg的物体产生1m/s2

的加速度的力，即“一个单位的力”。1牛顿=1千克·米/秒2F=makgm/s2力的单位：kg·m/s21N=1kg·m/s2因果性力是产生加速度的原因，没有力也就没有加速度。矢量性公式F＝ma是矢量式，任一瞬时，a的方向均与F合方向相同，当F合方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻二者方向始终一致。瞬时性牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，a为某一时刻的加速度，F为该时刻物体所受合外力。注意事项：五、应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法1．一般步骤(1)确定研究对象；(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力示意图；(3)建立坐标系，或选取正方向，写出已知量，根据定律列方程；(4)统一已知量单位，代值求解；(5)检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解。科学方法五、应用牛顿第二定律解题的一般步骤及常用方法2．常用方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向。加速度的方向就是物体所受合外力的方向。(1)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法求物体的合外力。应用牛顿第二定律求解加速度，在实际应用中常将力分解，将加速度所在的方向选为x轴或y轴，有时也可分解加速度。【例题1】在平直路面上，质量为1100kg的汽车在进行研发的测试，当速度达到100km/h时取消动力，经过70s停了下来。汽车受到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度是多少？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变。）练习与应用【分析】如图甲，取消动力后，汽车在平直路面上只受阻力的作用。由于阻力不变，根据牛顿第二定律，汽车在平直路面上运动的加速度将保持不变。由加速度可以求出汽车受到的阻力。如图乙，重新起步后，汽车在平直路面上受到牵引力和阻力。由于二者大小都不变，所以汽车的加速度恒定不变。根据牛顿第二定律可以求出汽车运动的加速度。图甲图乙【解】以汽车为研究对象。设汽车运动方向为x轴正方向，建立一维坐标系。取消动力后，汽车做匀减速直线运动。初速度

，末速度为0，滑行时间。根据匀变速直线运动速度与时间的关系式，加速度为：汽车受到的阻力为：汽车受到的阻力是437N，方向与运动方向相反。【解】重新起步后，汽车所受的合力为：由牛顿第二定律可以得到汽车的加速度：重新起步产生的加速度是1.42m/s2，方向与运动方向相同。【例题2】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。分析：列车在加速行驶的过程中，小球始终与列车保持相对静止状态，所以，小球的加速度与列车的加速度相同。对小球进行受力分析，根据力的合成法则求解合力。再根据牛顿第二定律，求出小球的加速度，从而获得列车的加速度。练习与应用解：（方法1）

选择小球为研究对象。设小球的质量为m，小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力FT。在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度a。这表明，FT

与mg的合力方向水平向右，且根据牛顿第二定律，小球具有的加速度为：解：（方法2）小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上处于平衡状态。建立如图所示的直角坐标系。将小球所受的拉力FT

分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy。在竖直方向有：在水平方向有：联立方