【課件】4.3牛頓第二定律 課件-高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊

牛頓第二定律必修一第四章第三節(jié)在誤差允許的范圍內，加速度與力成正比，與質量成反比。即：M一定：a∝FF一定：a∝1/M牛頓第二定律可表述為：a∝

也可以寫成等式：F＝kma其中k是比例系數(shù)。牛頓第二定律牛頓1643年-1727年物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質量成反比，加速度方向跟作用力的方向相同。二、力的單位

“F＝kma”當k＝1時m＝1kg的物體在某力作用下獲得1m/s2的加速度時，這個力F＝ma＝1kg·m/s2。力的單位——“千克米每二次方秒”，稱作“牛頓”，用符號N表示。F＝ma定義式：它給出了測量物體的加速度的方法，但加速度大小與速度v及其變化△v均無因果關系,

a方向與△v同向而與V方向無關決定式：它揭示了力是物體產生加速度的原因，也揭示了影響物體加速度的因素．思考1：在牛頓第二定律的表達式F=ma中，F(xiàn)與a這兩個矢量的方向關系是怎么樣？物體受力方向決定物體的加速度方向。故加速度a的方向與力F的方向是一致的。思考2：在F=ma中，F(xiàn)與a具有什么關系？矢量性問題：放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F作用下由靜止開始運動，(1)如果力F逐漸減小到0的過程中，物體的加速度將怎樣變化?速度將怎樣變化?(2)當力F減到0時，加速度為___,速度達到___

加速度與合外力存在著瞬時對應關系：某一時刻的加速度總是與那一時刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失.即:同時產生,同時消失,同時變化.加速度減小0最大速度增大瞬時性思考3：牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說成力與加速度成正比，為什么？不能說成力與加速度成正比。因為力是產生加速度的原因，因果性不能變。因果性

思考4：從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度?？墒?，我們用力提一個很重的箱子，卻提不動。這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？應該怎樣解釋這個現(xiàn)象？實際物體所受的力往往不止一個，牛頓第二定律中的F指的是物體所受的合力。GFNF物體受到幾個力的作用時，每個力各自獨立地使物體產生一個加速度，就像其他力不存在一樣，這個性質叫作力的獨立性原理。獨立性同體性性質理解因果性力是產生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物體就具有加速度矢量性F=ma是一個矢量式。物體的加速度方向由它受的合力方向決定，且總與合力的方向相同瞬時性加速度與合力是瞬時對應關系，同時產生，同時變化，同時消失同體性F=ma中F、m、a都是對同一物體而言的獨立性作用在物體上的每一個分力都產生一個分加速度，而物體的實際加速度是這些分加速度的矢量和，即合加速度，所對應的力是物體所受的合力。在平直路面上，質量為1100kg的汽車在進行研發(fā)測試，當速度達到100km/h時取消動力，經過70s停了下來。汽車受到的阻力是多少？

重新起步加速時牽引力為2000N，產生的加速度是多少？（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）例題1

解以汽車為研究對象。取消動力后，汽車做勻減速直線運動。初速度v0＝100km/h＝27.8m/s，末速度為0，滑行時間t＝70s。根據(jù)速度與時間關系式根據(jù)牛頓第二定律汽車受到的阻力是437N，方向與運動方向相反。FN

G

F牽F阻（2）重新起步后，汽車所受的合力為：方向與車的運動方向相同。例題2

某同學在列車車廂的頂部用細線懸掛一個小球，在列車以某一加速度漸漸啟動的過程中，細線就會偏過一定角度并相對車廂保持靜止，通過測定偏角的大小就能確定列車的加速度。在某次測定中，懸線與豎直方向的夾角為θ，求列車的加速度a。

解方法1選擇小球為研究對象。設小球的質量為m，小球在豎直面內受到重力mg、繩的拉力FT。在這兩個力的作用下，小球產生水平方向的加速度a。O

FG

FTθFT與mg的合力方向水平向右，F(xiàn)＝mgtanθ根據(jù)牛頓第二定律，小球具有的加速度為

解得:

a=gtanθ，列車的加速度與小球相同，大小為gtanθ，方向水平向右。方法2豎直方向：FT

cosθ－mg＝0（1）

水平方向：FT

sin

θ＝ma（2）

x

y

O

FT

Fy

Fx

G

θ牛頓運動定律的適用范圍①只適用于慣性參考系，慣性參考系是指相對于地面靜止或勻速的參考系；②只適用于宏觀（相對于分子、原子）、低速（遠小于光速）運動的物體。三、用動力學方法測質量

假設你現(xiàn)在身處太空之中，如何測量一個物體的質量呢？

F＝ma，已知力F，并測出加速度a，就可以算出物體的質量m

——動力學方法測質量靜止在光滑水平面上的物體，受到一個水平拉力，在力剛開始作用的瞬間，下列說法中正確的是

()A.

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C.

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B1．一物體靜止在水平面上，其質量為2kg，物體與地面之間的動摩擦因數(shù)為0.5，給物體施加一水平向右的拉力，拉力大小為20N。求(1)物體的加速度為多大？(2)2