4.4牛顿第二定律(粤教版必修1,2013高一物理课件)PPT2

火箭具有强大的推动力，能在几分钟内将重达十多吨的飞船加速到上千米每秒战斗机安装了强大的发动机，能在100多米的航空母舰上加速到50m/s它们为什么有如此大的加速度呢？_______是物体惯性大小的量度。1.物体运动状态改变的含义是什么?2.使物体运动状态发生改变的原因是什么?3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。力是改变物体运动状态的原因，即：力是产生加速度的原因.质量复习巩固：大力士能够拉动卡车，你能拉动吗？它们为什么会有所不同呢？通过上面对比：1、哪些因素会影响物体加速度的大小?2、加速度和力、质量之间可能存在什么关系呢?物体所受到的合外力；物体的质量。物体所受到的力越大,加速度越大;物体的质量越大,加速度越小。牛顿第二定律:（1）内容：物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质量成反比;加速度的方向跟合力的方向相同.（2）数学表达式：FaFkmam或F=kma等式：当各物理量均选国际单位时，k=1(3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫做1N。2/.11smkgN即F=ma思考：1、在牛顿第二定律的表达式F=ma中，哪些是矢量，哪些是标量？m是标量，F和a是矢量。2、这两个矢量的方向关系是怎么样？“力是产生加速度的原因”，即物体受力方向决定物体的加速度方向。故力F的方向和加速度a的方向是一致的。理解牛顿第二定律要注意:4.独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与之对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各分加速度叠加的结果。1.同体性：公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象2.矢量性：加速度a的方向与合外力F合方向相同。3.瞬时性：（a和合外力F是瞬时对应关系）a与F合同时产生,同时消失,同时变化小结:1.加速度a与F的关系:物体质量一定时,加速度a与合外力F合成正比.2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时,加速度a与m成反比牛顿第二定律1.内容:物体加速度与合外力F合成正比.与质量m成反比，加速度方向与合外力方向相同.2.公式:F合=ma3.注意点:同体性,矢量性,瞬时性,独立性.应用举例例1、从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时，物体仍静止，说明合外力为零。例2、一辆小汽车的质量m1=8.0×102kg，所载乘客的质量是m2=2.0×102kg，用同样大小的牵引力，如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5m/s2，载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力）解法一：由牛顿第二定律：F=ma可知牵引力的大小F=m1a1=8.0×102×1.5N=1.2×103N由于载人和不载人时牵引力是同样大的,故：a2=F———m2+m1=1.2m/s2解法二：比例法例3、一个物体质量是2kg，受到互成1200角的两个力F1=10N和F2=10N的共同作用，这个物体产生的加速度是多大？F合F2F1解法1：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加速度。由平行四边形定则可知，F1、F2、F合构成了一个等边三角形，故F合=10Na=F合/m=10/2m/s2=5m/s2加速度的方向和合力方向相同。解法2：先对两力进行正交分解，然后再求合力。例4、下列说法中正确的是（）A．同一物体所受合外力越大，加速度越大。B．同一物体所受合外力越大，速度越大。C．物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐渐减小时，物体的速度逐渐减小。D．物体的加速度大小不变一定受恒力作用例5、课本第80页例题1练习：1、一质量为1Kg的物体只受到两个大小为2N和3N的共点力作用，则这个物体运动的加速度的范围是____________________。分析：合力F合的范围1N≤F合≤5N所以加速度a的范围1N——1kg5N——1kg≤a≤1m/s2≤a≤5m/s22、25N的力作用在一个物体上，能使它产生2m/s2的加速度，则要使它产生5m/s2的加速度，作用力为。分析：由于是同一个物体，故质量不变。先可以由F1=25N和加速度a1=2m/s2求出质量m=F1—a125—2==12.5kg再由F2=ma求出作用力F2=ma2=12.5×5=62.5N62.5N1.质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平F时产生加速度为a1,当水平力为2F时,加速度a2,关于a1与a2的关系正确的是：（）解析:关键要考虑摩擦力f。2.物体受几个力作用处于静止状态,若将其中一个力逐渐减小到0,再逐渐恢复到原值,物体加速度和速度怎样变化?答案:加速度先增大后减小,速度一直增大A.a2＝2a1B.a2＜2a1C.a2＞2a1D.a1＝a2C由a1=(F－f)/m,a2=(2F－f)/m＞2(F－f))/m=2a1思考：一力作用在质量m1的物体上能产生3m/s2,该力作用在质量为m2的物体上能产生1.5m/s2的加速度,若将m1m2合为一体能使它产生多大的加速度?以m1为研究对象:F=m1×3则m1=F/3以m2为研究对象:F=m2×1.5则m2=F/1.5以整体为研究对象:F=(m1＋m2)a则a=F/(m1＋m2)=1m/s2分析指导:1、为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离已知某高速公路的最高限速v=144km/h。假设前方车辆突然停止后车司机从发现这一情况，经操纵刹车，到汽车开始减速所经历的时间（即反应时间）t=0.50s。刹车时汽车受到的阻力的大小F为汽车重力的0.40倍。该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少（g=10m/s2）t=0.50s匀速直线运动F=0.4mg匀减速直线运动v=144km/hs1s2分析：汽车间的距离s=s1＋s2汽车在s1做匀速直线运动s1=vt在s2汽车做初速度v0=144km/hvt=0的匀减速直线运动解：s1=vt=40×0.5=20ma=F—m-0.4mg———m==-0.4g=-4m/s2S2=400mS=S1+S2=420m课后思考:一小球从竖直在地面上轻弹簧正上某处自由落下,试分析小球从刚接触弹簧到被压缩最短过程中小球的速度、加速度怎样变化?