牛頓第二定律1

1、牛頓第二定律牛頓第二定律復(fù)習(xí)提問復(fù)習(xí)提問答：揭示了一切物體都具有慣性；力是改變物答：揭示了一切物體都具有慣性；力是改變物體運動狀態(tài)的原因體運動狀態(tài)的原因. .即即: : 力是使物體產(chǎn)生加速度的原因力是使物體產(chǎn)生加速度的原因答：和物體質(zhì)量有關(guān)；答：和物體質(zhì)量有關(guān)； 或或mFa maF 也可寫成：也可寫成：km aF K為比例常數(shù)5-4牛頓第二定律一牛頓第二定律：內(nèi)容：物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比公式：mFa 或maF kmaF 使質(zhì)量是1千克的物體產(chǎn)生米秒加速度的力，叫做牛頓即 牛千克米秒K=1你知道么？你知道么？“牛頓牛頓”這個單位就是根據(jù)這個單位就是根據(jù)牛頓第二定律定義來的

2、牛頓第二定律定義來的由由kmakma人們規(guī)定，當(dāng)人們規(guī)定，當(dāng)m=1kgm=1kg時，如果一個力能使它產(chǎn)生的加時，如果一個力能使它產(chǎn)生的加速度，我們就稱這個力為速度，我們就稱這個力為“個單位的力個單位的力”，此時的數(shù)值必等于的值，所以的值在這此時的數(shù)值必等于的值，所以的值在這里取里取2/smmaFk于是便有：mama（牛頓第二定律數(shù)學(xué)表達式）一個單位的力：makgkg2/sm2/sm所以力的單位應(yīng)該是所以力的單位應(yīng)該是kgkg2/ sm人們后來為了紀念牛頓，把kg稱作“牛頓”，并用符號“”表示2/sm在牛頓第二定律F=kma中，有關(guān)比例系數(shù)k的下列說法，正確的是：在任何情況下k都等于；：k的數(shù)值

3、是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的；：k的數(shù)值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的；：在國際單位制中，k=1牛頓第二定律的理解1同同體性：體性：公式中、必須是同一研究公式中、必須是同一研究對象對象2瞬時性：瞬時性：3矢量性：矢量性： a與合外力與合外力F的的方向方向始終相同始終相同4獨立性獨立性：（）某個力作用在（）某個力作用在kgkg的物體上，當(dāng)?shù)奈矬w上，當(dāng)對它施加的力為時，物體的加速度對它施加的力為時，物體的加速度是多大？是多大？解：根據(jù)牛頓第二定律，有解：根據(jù)牛頓第二定律，有mama/kg/kg2/smmFa （）如果施加的力大小變成或，（）如果施加的力大小變成或，物體加速度變不變？物體加速度

4、變不變？答：變時，答：變時，a=a=；時，；時，a=a=2/sm2/sm( () )質(zhì)量為質(zhì)量為2kg2kg的物體，受到兩個的物體，受到兩個共點力作用，其大小為共點力作用，其大小為4N4N、2N2N，這個物體產(chǎn)生的加速度可能是這個物體產(chǎn)生的加速度可能是（ ）A Am/sm/s2 2 B B2 2m/sm/s2 2 C Cm/sm/s2 2D Dm/sm/s2 2 答答: :，B,B,1.質(zhì)量為2kg的物體，受到大小分別為2N、3N、4N的三個共點力的作用，則物體的加速度大小可能是(ABC) A.0 B.2m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2例 嫦娥二號是由長三丙火箭發(fā)射的，長三丙火箭的一些

5、數(shù)據(jù)如下：起 飛 質(zhì) 量 3.45 105 kg推 力 4.50 106 N 試計算火箭起飛時的加速度(不計空氣阻力）。力與物體的運動 火箭起飛時受力如圖 F =F-G=ma合6552F-G4.5 10 -3.45 1010a=m3.45 10 =3.04 m/sFG由牛頓第二定律有： 答：火箭起飛時的加速度 3.04m/s2,方向豎直向上。G力與物體的運動解 力與物體的運動4.轎車的質(zhì)量為0.8噸，起步時的牽引力是的1.2103 N，阻力為車重的0.02倍 ，則轎車起步時的加速度有多大?解 轎車受力如圖 FfGNF-f=ma由牛頓第二定律 332F-f1.2 10 -0.02 0.8 101

6、0a=1.3m/sm0.8 1000答：轎車的加速度為1.3 m/s2。 例：質(zhì)量為例：質(zhì)量為8 103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為汽車的牽引力為1.45 104牛，所受阻力為牛，所受阻力為2.5 103牛牛求：汽車前進時的加速度求：汽車前進時的加速度解題步驟：研究對象： 汽車.受力分析建立坐標系由F合ma列方程解得：a.解:對 ,受力分析如圖. 建立如圖所示坐標系.由牛頓第二定律得:解得:解題格式：F-f=maNGFf汽車a=1.5 m/s2 例：質(zhì)量為8103千克的汽車，在水平的公路上沿直線行駛，汽車的牽引力為1.45104牛，

7、所受阻力為2.5 103牛求：汽車前進時的加速度F June 2009 2009 FXP BeijingShiyi1717例題例題1 一個物體一個物體,質(zhì)量是質(zhì)量是2kg,受到互成受到互成120 角的兩個力角的兩個力F1和和F2的作用的作用,這兩個這兩個力的大小都是力的大小都是10N,此外沒有其他的力此外沒有其他的力.求物體的加速度求物體的加速度.F June 2009 2009 FXP BeijingShiyi1818解法解法1Fa60 60 F1F2o矢量性矢量性./無關(guān)跟同向和vaFaaFmFaF June 2009 2009 FXP BeijingShiyi1919解法解法260 60

8、 F1F2oa1a2Fa獨立性獨立性F June 2009 2009 FXP BeijingShiyi2020解法解法360 60 F1F2o獨立性獨立性F合合=ma Fx=max Fy=mayxyF2yF2xF1yF1xF June 2009 2009 FXP BeijingShiyi2121國際單位制的基本單位國際單位制的基本單位練：如圖，位于水平地面上質(zhì)量為練：如圖，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為，的木塊，在大小為，方向與水平方向成方向與水平方向成 角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運動若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為運動若木塊與地面之間的動摩擦因

9、數(shù)為 ，求：木塊的加，求：木塊的加速度速度v練：如圖，位于水平地面上質(zhì)量為m的木塊，在大小為，方向與水平方向成角的拉力作用下，沿地面作勻加速直線運動若木塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為，求：木塊的加速度解：對木塊，受力分析如圖解：對木塊，受力分析如圖建立如圖所示坐標系建立如圖所示坐標系由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：NfGFNmafF0sincos解得：mFmgFasincosGNfxyF June 2009 2009 FXP BeijingShiyi2424例題例題2 某質(zhì)量為某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直的汽車在平直的路面上試車的路面上試車,當(dāng)達到當(dāng)達到100km/h時關(guān)閉時關(guān)閉發(fā)動機發(fā)動

10、機,經(jīng)過經(jīng)過70s停下來停下來,汽車受到的阻汽車受到的阻力是多大力是多大?重新起步時牽引力為重新起步時牽引力為2000N,產(chǎn)生的加速度為多大產(chǎn)生的加速度為多大? 5s末的末的速度為多大速度為多大? 設(shè)阻力不變設(shè)阻力不變.F June 2009 2009 FXP BeijingShiyi2525解解:(1)汽車受力如圖所示汽車受力如圖所示,汽車做勻變速運動汽車做勻變速運動,設(shè)加速設(shè)加速度為度為a1,阻力為阻力為Ffv0=100km/h=27.8m/s,v=0,t=70sa1=(v-v0)/t=-v0/t由牛頓第二定律由牛頓第二定律Ff=ma1=-mv0/t= -(1100kg27.8m/s) /

11、70s=-437 N (2)汽車重新起步后受力如圖所示汽車重新起步后受力如圖所示,設(shè)加速度為設(shè)加速度為a2,5s末的速度為末的速度為v,則則F-Ff=ma2a2= (F-Ff)/m=(2000N-437N)/1100kg= 1.42 m/s2v=a2t= 1.42 m/s25s=7.1 m/s【思考思考提示提示】不對物體不對物體的質(zhì)量與受力、運動情況無關(guān)的質(zhì)量與受力、運動情況無關(guān)思考思考答答: 答答: o37o37小結(jié)：力變化，加速度就變化，力變化，加速度就變化，力恒定，加速度恒定，力恒定，加速度恒定，力停止作用于物體，加速度為零力停止作用于物體，加速度為零力是使物體產(chǎn)生加速度的原因力是使物體

12、產(chǎn)生加速度的原因力與加速度具有力與加速度具有的對應(yīng)關(guān)系的對應(yīng)關(guān)系（）由牛頓第二定律可知，同一物體（）由牛頓第二定律可知，同一物體（即（即m m不變），所受作用力越大，加速不變），所受作用力越大，加速度度a a越大，那么此時速度一定大么？越大，那么此時速度一定大么？答：不一定汽車啟動時，要用較大的牽答：不一定汽車啟動時，要用較大的牽引力，這時加速度很大，但速度并不大；引力，這時加速度很大，但速度并不大；而啟動之后，開車人要換擋，減小了牽引而啟動之后，開車人要換擋，減小了牽引力，這時加速度減小，而速度很大力，這時加速度減小，而速度很大所以，所以，加速度取決于合力加速度取決于合力，而速度的大，而速度的大小不僅取決于初速度還取決于加速時間小不僅取決于初速度還取決于加速時間( () )若不計空氣阻力若不計空氣阻力, ,