2014-2015学年高一物理人教版必修一课件：4.3 牛顿第二定律 .ppt

1、,高中物理必修1人教版,第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律,3,1,2,知道牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义,知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.,能应用牛顿第二定律解决简单的实际问题,一、牛顿第二定律 1. 正比 反比 相同 2. kma 合力 ma 二、力的单位 1. 牛顿 牛 2. 1 kgm/s2,一、牛顿第二定律,答案,【问题设计】,【要点提炼】,1牛顿第二定律的表达式 Fma，式中各量都要用_单位，F 指物体所受的_,2对牛顿第二定律的理解 (1)因果性：力F 是产生加速度a的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度 (2)瞬时性：a与F 同时产生，同

2、时_，同时_，为瞬时对应关系,国际,合外力,变化,消失,(3)矢量性：Fma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与_的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均_ (4)同体性：公式Fma中各物理量都是针对_的 (5)独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足Fma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的_ 故牛顿第二定律可表示为,合外力F,相同,同一物体,合加速度,3合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系加速度与合外力方向总_、大小与合外力成_ (2)力与速度无因果关系合外力与速度方向可以同向，可以反向；合外力与速度方

3、向_时，物体做加速运动，_时物体做减速运动 (3)两个加速度公式的区别 a v/ t 是加速度的定义式，是_法定义的物理量，a与v、v、t 均_；aF/m 是加速度的决定式，加速度由其受到的合外力和质量决定,相同,正比,同向,反向,比值,无关,【延伸思考】,在地面上，停着一辆卡车，你使出全部力气也不能使卡车做加速运动，这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？,牛顿第二定律公式中的F 指的是物体受到的合外力，大卡车在水平方向上不只受到你的推力，还同时受到地面摩擦力的作用，它们相互平衡，即卡车受到的合外力为零，故卡车不做加速运动,答案,不矛盾,合力产生加速度,二 、 牛顿第二定律的简单应用,1解题步骤 (

4、1)确定研究对象 (2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动示意图 (3)求合力F或加速度a. (4)根据Fma列方程求解,2解题方法 (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，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同,(2)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 建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分解后，列出方程Fxma，Fy0. 特殊情况下，若物体的受力都在两个互相垂直的方向上，也可将坐标轴建立在力的方向上，正交分解加速度a. 根据牛顿第二定律 及 求合外力,例1

5、：下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解，正确的是( ) A由Fma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mF/a 可知，物体的质量与其所受合外力成正比，与其运动的加速度成反比 C由aF/m 可知，物体的加速度与其所受合外力成正比，与其质量成反比 D由mF/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求出,一、对牛顿第二定律的理解,CD,m与F、a皆无关，是物体的固有属性,解析,力F1作用在物体上产生的加速度a13 m/s2，力F2作用在该物体上产生的加速度a24 m/s2，则F1和F2同时作用在该物体上，产生的加速度的大小可能为( )

6、 A7 m/s2 B5 m/s2 C1 m/s2 D8 m/s2,ABC,同一个物体， 质量为m不变,F1=ma1=3m,F2=ma2=4m,|F1-F2|FF1+F2,mF7m,1 m/s2a7 m/s2,所以：,F1与F2的合力为F,合加速度,解析,二、牛顿第二定律的简单应用,例2：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A 点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B 点停止。求：(g10 m/s2) (1)在拉力F 作用下物体运动的加速度大小；,FN,F,Ff,竖直方向:mgFN,解析,二、牛

7、顿第二定律的简单应用,例2：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止. 求：(g10 m/s2) (2)撤去拉力时物体的速度大小；,物体匀加速直线运动了8s,FN,F,Ff,解析,二、牛顿第二定律的简单应用,例2：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F20 N拉物体由A点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B点停止求：(g10 m/s2) (3)撤去拉力F 后物体运动

8、的距离,FN,F,Ff,只受摩擦力,二、牛顿第二定律的简单应用,例3：如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37角斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小 (g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8),解析,FN,F,Ff,分析物体受力，建立直角坐标系,y,x,1牛顿第二定律和力的单位 (1)内容 (2)表达式：Fma (3)国际单位制中力的单位：N, 1 N1 kgm/s2 2牛顿第二定律的特点 (1)因果性； (2)矢量性； (3)瞬时性； (4)同体性； (5)独

9、立性,3应用牛顿第二定律解题的一般步骤和基本方法 一般步骤： (1)确定研究对象； (2)进行受力分析和运动情况分析； (3)求出合外力或加速度； (4)根据牛顿第二定律Fma 列方程求解 基本方法： (1)两个力作用时可用矢量合成法， 也可用正交分解法； (2)多个力作用时可用正交分解法,1.(牛顿第二定律的理解) 关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是() A由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力 一定大 B牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定小 C由Fma可知，物体所受到的合外力与物体的质量成正比 D对同一物体而言，物体的加速度与物体所受到的合外力成 正比，而且在任何情

10、况下，加速度的方向，始终与物体所 受的合外力方向一致,D,加速度是由合外力和质量共同决定的:,合外力与物体的质量无关,故加速度大的物体，所受合外力不一定大,质量大的物体，加速度不一定小,2(牛顿第二定律的理解) 初始时静止在光滑水平面上的物体，受到一个逐渐减小的水平力的作用，则这个物体运动情况为( ) A速度不断增大，但增大得越来越慢 B加速度不断增大，速度不断减小 C加速度不断减小，速度不断增大 D加速度不变，速度先减小后增大,解析,物体做加速运动,牛顿第二定律 ：Fma,a 逐渐减小,速度增大的越来越慢,AC,3(牛顿第二定律的简单应用) 如图所示，两个人同时用大小分别为F1120 N、F280 N的水平力拉放在水平光滑地面的小车，如果小车的质量m 20 kg，则小车的加速度() A方向向左，大小为10 m/s2 B方向向左，大小为2 m/s2 C方向向右，大小为10 m/s2 D方向向右，大小为2 m/s2,B,解析,4(牛顿第二定律的简单应用) 如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上现用大小为40 N， 与水平方向夹角为37的斜向上的力拉物体，使物体沿水平面做 匀加速运动(g取10 m/s2，sin 37 0.6，cos 37 0.8) (1)若水平面光滑，物体的加速度是多大？,解析,FN,F,没有摩擦力,分析物体受力如图：,根据牛顿第二定律：,4(牛顿