物理：4.3《牛顿第二定律》课件(新人教版必修1)[1].ppt

《物理：4.3《牛顿第二定律》课件(新人教版必修1)[1].ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第四章　牛顿运动定律第三节牛顿第二定律玉山二中:杨程飞在探究加速度与力、质量的关系中，我们只探究了物体质量一定时，加速度与力的定性（正比）关系，力一定时，加速度与质量成反比的定性关系，那么：1.怎样进一步确定加速度与力、质量的定量关系？2.能否同时确定加速度与力、质量之间的定量关系？学点1牛顿第二定律（１）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。（２）表达式：Ｆ＝ma（３）牛顿第二定律的“八性”①同体性：加速度、合外力和质量是对应于同一个物体的，所以分析问题时一定要确定好研究对象，把研究

2、对象全过程的受力情况都搞清楚。②因果性：力是产生加速度的原因，物体的加速度是力这一外因和质量这一内因共同作用的结果。③矢量性：加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相同，加速度的方向唯一由合外力的方向决定。④瞬时性：物体的加速度跟它所受的合外力之间存在着瞬时对应关系，加速度随合外力同时产生、同时变化、同时消失。⑤统一性：牛顿第二定律是实验定律，通过实验得出Ｆ∝ma，写成等式为Ｆ＝kma，其中k为比例系数。为使k＝１，力、质量、加速度的单位必须统一使用同一单位制（通常使用国际单位制）。⑥相对性：定律中的加速度是以地面或相对于地面静止或

3、做匀速直线运动的物体为参考系所量度的，即定律仅在惯性系中成立。⑦独立性：物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好像其他力不存在一样。⑧局限性：牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题，不能解决物体的高速运动问题，只适用于宏观物体，不适用于微观粒子。（４）应用牛顿第二定律解题的基本步骤①确定研究对象；②分析研究对象的受力情况并画出受力图；③建立直角坐标系，把力或加速度分解在x轴或y轴上；④分别沿x轴方向和y轴方向应用牛顿第二定律列出方程；⑤统一单位，计算数值。【例1】质量为m＝１kg的

4、小球穿在斜杆上，球与杆之间的动摩擦因数μ=,用拉力Ｆ＝２０N竖直向上拉小球使它沿杆加速上滑，如图４-３-１所示，求小球的加速度为多大？（取g=１０m/s２）图4-3-1【答案】1.25m/s2图4-3-2【解析】以小球为研究对象，小球受重力Ｇ，拉力Ｆ和滑动摩擦力Ｆ′的作用，这几个力方向较明确，但杆对球的弹力沿什么方向需要具体判断，建立如图４－３－２所示的坐标系，加速度方向沿x轴正方向，将Ｆ、Ｇ分解，在y轴方向上，Fcos30°>Ｇcos30°，在y轴方向上小球处于平衡状态，故小球所受杆的弹力的方向垂直于杆向下。在x轴方向：Ｆsin3

5、0°－（μFN+mgsin30°）＝ma在y轴方向：FN+mgcos30°＝Ｆcos30°解得a=1.25m/s2。如图４-３-３所示，位于水平地面上的质量为Ｍ的小木块，在大小为Ｆ、方向与水平方向成α角的拉力作用下，沿地面加速运动，若木块与地面之间的滑动摩擦因数为μ，则木块的加速度为（）Ａ.Ｆ/ＭＢ.Ｆｃｏｓα/ＭＣ.(Ｆｃｏｓα－μＭｇ)/ＭＤ.[Ｆｃｏｓα－μ（Ｍｇ－Ｆｓｉｎα）]/Ｍ图４-３-３D【例2】在牛顿第二定律的数学表达式Ｆ＝kma中，有关比例系数k的说法，正确的是（）A.k的数值由Ｆ、m、a的数值决定B.k的数值由Ｆ

6、、m、a的单位决定C.在国际单位制中k=1D.在任何情况下k都等于１BC【解析】物理公式在确定物理量数量关系的同时，也确定了物理量的单位，在Ｆ＝kma中，只有“m”的单位取kg，“a”的单位取m/s2，“Ｆ”的单位取Ｎ时，k=1，故选项Ｂ、Ｃ正确。质量为m的物体放在水平面上，当用大小为F的水平恒力作用于物体时，产生的加速度大小为a(a≠0)；当用大小为2F的水平恒力作用在物体上时，产生的加速度大小为（）A.可能等于aB.可能等于2aC.可能大于2aD.可能小于2aBC1.应用牛顿第二定律求解加速度的常用方法有哪些？常用方法有两种，分

7、别是合成法和正交分解法。(1)合成法（平行四边形定则）若物体只受两个力作用而产生加速度时，应用力的合成法较简单。注意合外力的方向就是加速度的方向，解题时只要知道合外力的方向，就可知道加速度的方向，反之亦然，在解题时要准确作出力的平行四边形，运用直角三角形进行求解。(2)正交分解法当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，常用正交分解法解题，多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上，有：2.因为加速度是矢量，我们能否利用分解加速度的方法求解力？可以，下面我们通过一个例题来说明这个问题。如图所示，电梯与水平面夹角为３０°

8、，当电梯加速运动时，人对梯面的压力是其重力的６／５，则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？（解析：（１）对物体（人）进行受力分析后，再正交分解；（２）根据牛顿第二定律：合外力方向与加速度方向相同。（１）对人受力分析：重力mg、支持力Ｆ