牛頓第二定律 力學(xué)單位制 課件-2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理教科版（2019）必修第一冊

4.3牛頓第二定律由牛一定律可知：物體不受外力所受合外力為零物體處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，即運動狀態(tài)不變。那么設(shè)想：如果物體所受合外力不為零，則物體運動會怎樣？溫故知新:運動狀態(tài)會發(fā)生變化牛一定律，又稱慣性定律；物體保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)，稱為慣性；物體的慣性只和質(zhì)量有關(guān)，質(zhì)量越大，慣性越大。溫故知新:看來，改變物體運動狀態(tài)與受力和質(zhì)量有關(guān)思考：物體加速度a和哪些因素有關(guān)？一、牛頓第二定律（書P113）:2、數(shù)學(xué)表達式：F=kma當各物理量均選國際單位時，k=1【強調(diào)】1N定義：使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力叫做1N。

即：1N=1kg·m/s2F=ma1、內(nèi)容：物體加速度的大小跟受到的作用力（合力）成正比，跟它的質(zhì)量成反比;加速度的方向跟作用力(合力)的方向相同.公式的幾種說法【思考】1、在牛頓第二定律的表達式F=ma

中，哪些是矢量，哪些是標量？m是標量，F(xiàn)和a

是矢量。2、這兩個矢量的方向關(guān)系是怎么樣？“力是產(chǎn)生加速度的原因”，故加速度a

的方向和合力F的方向是一致的。即物體的加速度方向由物體所受合力的方向決定?！緩娬{(diào)1】牛頓第二定律的“四性”①同體性：是指F合、m和a都是對于“同一個物體”而言，解題時確定研究對象和準確的受力分析是關(guān)鍵。②矢量性：物體加速度a的方向與物體所受合外力F合的方向始終相同。③瞬時性：牛頓第二定律說明力的瞬時效應(yīng)能產(chǎn)生加速度，物體的加速度和物體所受的合外力總是同生、共死、同變化。④獨立性：作用于物體上的每一個力各自產(chǎn)生的加速度都遵從牛頓第二定律，而物體的實際加速度則是每個力產(chǎn)生的加速度的矢量和。【注意】正交分解后，x，y方向的合力和加速度也遵從牛頓第二定律，

即：

Fx=max,Fy=may1、牛頓第二定律只適用于慣性參考系。2、牛頓第二定律只適用于宏觀（相對于分子、原子）、低速（遠小于光速）運動的物體。

【強調(diào)2】牛頓第二定律適用范圍：相對于地面靜止或勻速的參考系1、下列對牛頓第二定律的表達式F＝ma及其變形公式的理解，正確的是：()A、由F＝ma可知，物體所受的合外力與物體的質(zhì)量成正比，與物體的加速度成反比；B、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量與其所受的合外力成正比，與其運動的加速度成反比；C．由a＝F／m可知，物體的加速度與其所受的合外力成正比，與其質(zhì)量成反比；D、由m＝F／a可知，物體的質(zhì)量可以通過測量它的加速度和它所受到的合外力而求得。CD基本概念的理解：2、在牛頓第二定律公式F＝kma中，有關(guān)比例常數(shù)k的說法正確的是（）

A、在任何情況下都等于1

B、k值是由質(zhì)量、加速度和力的大小決定的

C、k值是由質(zhì)量、加速度和力的單位決定的

D、在國際單位制中，k的數(shù)值一定等于1CD3、小慧推動小車前進，已知小車的質(zhì)量是7.0kg，假定水平推力為14N，不計阻力，求小車的加速度和從靜止開始2.0s末的速度大小。牛頓第二定律的基本應(yīng)用：4、一個物體質(zhì)量是2kg，受到互成1200角的兩個力F1=10N和F2=10N的共同作用，此外沒有其它的力。這個物體產(chǎn)生的加速度是多大？解法2：直接求F1和的F2合力，然后用牛頓第二定律求加速度。由平行四邊形定則可知，F(xiàn)1、F2、F合構(gòu)成了一個等邊三角形，

故F合

=10N

a=F合/m=（10/2

）=5m/s2，

方向和合力方向相同。解法1：先對兩力進行正交分解，然后再求合力。F合F2

F1

【引申】若兩力方向未知，求加速度范圍1、定義式：a=△v/△t,a是反映速度變化快慢的物理量。速度變化量△v的大小由加速度a和時間△t決定。2、決定式：a=F合/m，a由物體所受合外力F和質(zhì)量m決定。【補充】a的定義式和決定式：【課堂練習(xí)】地面上放一木箱，質(zhì)量為40kg，用100N的力與水平方向成37°角推木箱，如圖所示，恰好使木箱勻速前進，求物體受到的摩擦力和支持力。（取g=10m/s2

，sin37°=0.6，cos37°=0.8）【引申】若用此力與水平方向成37°角斜向右上方拉木箱，木箱的加速度多大？NfFF1GF2xyNf

F

F1F2Gyx解：對物體受力分析如圖所示，建立直角坐標系，將力F分解。由物體勻速有：X軸方向：Y軸方向：聯(lián)立以上方程并帶入數(shù)據(jù)得：設(shè)動摩擦因數(shù)為μ，則由F=μN可得：μ=f/N=80/460=4/23【引申】力F斜向上拉物體，設(shè)物體的加速度為a,受力分析如圖：X軸方向：Y軸方向：聯(lián)立以上方程并帶入數(shù)據(jù)可解得:a=0.5m/s2【課堂思考題】一小球從豎直在地面上輕彈簧正上方某處自由落下,試分析小球從剛接觸彈簧到被壓縮最短過程中小球的速度、加速度怎樣變化?

如圖為馬戲團中猴子爬桿的裝置，已知底座連同豎直桿總質(zhì)量為20kg，猴子質(zhì)量為5kg，現(xiàn)讓猴子沿桿以1m/s2的加速度從桿底加速向上爬，設(shè)猴子與桿之間的作用力為恒力，則底座對水平面的壓力為多大？(g取10m/s2)答案255N例48.質(zhì)量為M的人站在地面上，用繩通過光滑輕質(zhì)定滑輪將質(zhì)量為m的重物從高處放下，如圖所示，若重物以加速度a下降(a<g)，則人對地面的壓力大小為A.(M＋m)g－maB.M(g－a)－maC.(M－m)g＋maD.Mg－ma√4.4力學(xué)單位制

1．基本單位長度單位：米（m）質(zhì)量單位：千克（kg）時間單位：秒（s）

2．導(dǎo)出單位：速度單位：米／秒（m/s）加速度單位：米/秒2（m/s2）力的單位：牛頓（N）單位制（書P78)二、力學(xué)中的國際單位制（SI）：（勾畫書P118-119）【注意】區(qū)分基本物理量和單位判定公式是否正確解答時書寫格式可簡化物理量名稱單位名稱單位符號長度米m質(zhì)量千克(公斤)kg時間秒s電流安(培)A熱力學(xué)溫度開(爾文)K物質(zhì)的量摩(爾)mol發(fā)光強度坎(德拉)cd【補充】國際單位（SI）中的基本單位（7個）:（勾畫書P119）既不是國際單位，也不是導(dǎo)出單位，是常用單位。給出下列物理量或單位，請按要求填空：A、米；B、牛頓；C、加速度；D、米/秒2；E、質(zhì)量；F、千克；G、時間；H、秒；I、分鐘；J、位移；K、厘米；L、千克/米3；M、焦耳；1、在國際