第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第3節(jié)牛頓第二定律

1、 第四章第四章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律牛頓運(yùn)動(dòng)定律 動(dòng)力學(xué)奠基人：動(dòng)力學(xué)奠基人： 牛頓（牛頓（1643-17271643-1727）1.1.掌握牛頓第二定律的文字表達(dá)和數(shù)學(xué)表達(dá)式。2.2.理解公式中各物理量的意義及相互關(guān)系。3.3.知道在國(guó)際單位制中力的單位“牛頓”是怎樣定義的。4.4.會(huì)用牛頓第二定律的公式進(jìn)行有關(guān)的計(jì)算。F F N Na/ma/ms s -2 -20.150.150.300.300.450.450.600.600.750.750 0.1 0.2 0.3 0.4 0.50 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5當(dāng)小當(dāng)小車質(zhì)車質(zhì)量不量不變時(shí)變時(shí)次數(shù)次數(shù)F/NF/Na/m a/m s s

2、-2 -21 12 23 34 45 50.10 0.1460.10 0.1460.20 0.3020.20 0.3020.30 0.4280.30 0.4280.40 0.5920.40 0.5920.50 0.7510.50 0.751a a F F正比于正比于a/ma/ms s -2 -20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.20 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2a/ms - -2 20.20.20.40.40.60.60.80.81.01.00 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 0 0.5 1.0

3、 1.5 2.0 2.5 /kg/kg - -1 1m m1 1當(dāng)當(dāng)拉拉力力不不變變時(shí)時(shí)次數(shù)次數(shù) /kg /kg -1 -1a/m a/m s s -2 -21 12 23 34 45 5 2.50 0.8612.50 0.861 2.00 0.692 2.00 0.692 1.33 0.4701.33 0.470 1.00 0.352 1.00 0.3520.83 0.2900.83 0.290a a m m1 1m m1 1a a F Fa a m m1 1a a m mF F結(jié)論：結(jié)論： 物體加速度的大小跟作用力物體加速度的大小跟作用力成正比成正比，跟，跟物體的質(zhì)量物體的質(zhì)量成反比成反比

4、a a F FF F mama a a m m1 1a a m mF FF F k k mama k k 為比例系數(shù)為比例系數(shù)1 1N N = =1 1kg kgm/sm/s2 21 1牛頓的定義：牛頓的定義： 使質(zhì)量是使質(zhì)量是1 kg1 kg的物體產(chǎn)生的物體產(chǎn)生1 m/s1 m/s2 2 的加的加速度速度的力定義為的力定義為1 N1 N，即，即 可見(jiàn)，如果都用可見(jiàn)，如果都用國(guó)際單位制國(guó)際單位制的單位的單位（F取取N，m取取kg，a取取m/s2），在上式中就可以），在上式中就可以 使使k=1k=1，上式簡(jiǎn)化成，上式簡(jiǎn)化成F F mama 牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F F

5、k k mama 牛頓第二定律進(jìn)一步的表述為：牛頓第二定律進(jìn)一步的表述為： 物體加速度的大小跟它受到的作用物體加速度的大小跟它受到的作用力力成正比成正比，跟它的質(zhì)量，跟它的質(zhì)量成反比成反比，加，加速度的方向跟作用力的方向速度的方向跟作用力的方向相同相同。表達(dá)式：表達(dá)式： F=ma特別注意：牛頓第二定律中的力為物體受到的特別注意：牛頓第二定律中的力為物體受到的合力合力。F合合=maF F合合 mama 2. .a 的方向與F 的方向一定相同1. .F、m、a 是對(duì)于同一個(gè)物體而言的3. .F 和a 時(shí)刻對(duì)應(yīng)：同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化矢量性矢量性瞬瞬時(shí)性時(shí)性合外力質(zhì)量加速度同體性同體性4.每個(gè)

6、力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度獨(dú)立性獨(dú)立性 1、 靜止在光滑的水平面上的物體，受靜止在光滑的水平面上的物體，受 到一個(gè)水平拉力，則在力剛開(kāi)始作用的瞬到一個(gè)水平拉力，則在力剛開(kāi)始作用的瞬間，下列說(shuō)法正確的是（間，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.物體立即獲得加速度和速度物體立即獲得加速度和速度 B.物體立即獲得加速度，但速度仍為零物體立即獲得加速度，但速度仍為零 C.物體立即獲得速度，但加速度仍為零物體立即獲得速度，但加速度仍為零 D.物體的速度和加速度均為零物體的速度和加速度均為零B 2、下列說(shuō)法中正確的是、下列說(shuō)法中正確的是（）（）物體所受合力為零，物體的速度必物體所受合力為零，物體的速度必為零

7、為零物體所受合力越大，物體的加速度物體所受合力越大，物體的加速度越大，速度也越大越大，速度也越大物體的速度方向一定與物體受到的物體的速度方向一定與物體受到的合力的方向一致合力的方向一致物體的加速度方向一定與物體所受物體的加速度方向一定與物體所受到的合力方向相同到的合力方向相同 某質(zhì)量為某質(zhì)量為1100kg1100kg的汽車在平直路面上試車，的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到當(dāng)達(dá)到100km/h100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s70s停下來(lái)，汽車受到的阻力是多大？停下來(lái)，汽車受到的阻力是多大？ 重新起步加速時(shí)牽引力為重新起步加速時(shí)牽引力為2000N2000N，產(chǎn)生的

8、加，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？速度應(yīng)為多大？ ( (假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變) )汽車減速時(shí)受力情況GFNF阻阻解：解：沿汽車運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸。沿汽車運(yùn)動(dòng)的方向建立坐標(biāo)軸。X減速階段：減速階段：0100/27.8/vkm hm s初速度070ts末速度為 ，滑行時(shí)間0010vvatt 加速度由牛頓第二定律知：該由牛頓第二定律知：該a1是由阻力產(chǎn)是由阻力產(chǎn)生的，故汽車受到的阻力為生的，故汽車受到的阻力為Nsm/skgtmvmaF阻437708 .27110001負(fù)號(hào)表示阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反負(fù)號(hào)表示阻力與運(yùn)動(dòng)方向相反汽車重新加速時(shí)的受力情況F阻阻FFNGX 重

9、新起步加速時(shí)牽引力為重新起步加速時(shí)牽引力為2000N2000N，產(chǎn)生的加，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？速度應(yīng)為多大？ ( (假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變假定試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變) )汽車重新加速時(shí)的受力情況F阻阻FFNGX加速階段：加速階段：2221563ma1563a =/1.42 /1100NNFm sm sm阻合牽合F =F -F = 2000-437根據(jù)得：F正交分解法平行四邊形法一個(gè)物體，質(zhì)量是一個(gè)物體，質(zhì)量是2 2，受到互成，受到互成120120o o角的角的兩個(gè)力兩個(gè)力F F1 1和和F F2 2的作用。這兩個(gè)力的大小都的作用。這兩個(gè)力的大小都是是10N10N，這個(gè)物體的加

10、速度是多少？，這個(gè)物體的加速度是多少？F F1 1F F2 20 0F Fxy0 0F F1 1F F2 2有沒(méi)有其他方法？0 0F F1 1F F2 2a a2 2a a1 1a a1、確定研究對(duì)象。2、分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況，畫(huà)出研究對(duì)象的受力分析圖和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)圖。3、求出合力或加速度。4、選取正方向，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律建立方程并求解。 質(zhì)量為質(zhì)量為1kg 1kg 的物體受到兩個(gè)大小分別的物體受到兩個(gè)大小分別為為2N 2N 和和4N 4N 的共點(diǎn)力作用。則物體的加速的共點(diǎn)力作用。則物體的加速度大小可能是：度大小可能是：A A、5m/s5m/s2 2 B B、3m/s3m/s2 2C C、2m/s2m/s2 2 D D、0.5m/s0.5m/s2 2質(zhì)量不同的物體，所受的重力不質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻一樣，它們自由下落時(shí)加速度卻是一樣的。你怎樣解釋？是一樣的。你怎樣解釋？一、