4.3牛顿第二定律

第四章牛顿运动定律第三节牛顿第二定律回顾a∝FF∝ma正比于a∝m1a∝mFF＝kmak为比例系数思考假如你是科学家，你能否想办法把k消掉？把能够使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的这么大的力定义为1N，即1牛=1千克·米/秒2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F＝ma牛顿第二定律的数学表达式F＝kma牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同a的方向与F的方向一定相同F、m、a是对于同一个物体而言的F和a时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化每个力各自独立地使物体产生一个加速度矢量性瞬时性独立性F合＝ma合外力质量加速度同体性物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的参考系而言的，即牛顿第二定律只适用于惯性参考系，而且只适用于宏观、低速运动的物体。力是使物体产生加速度的原因，加速度是力作用在物体上产生的效果，合外力取决于施力物体而与物体的加速度和速度无关相对性因果性牛顿第二定律局限性为使k值取1，F、m、a的单位必须统一使用国际制单位统一性下列说法正确的是：1、物体合外力减小时，加速度一定减小2、物体速度为零，合外力一定为零3、物体合外力为零时，速度一定为零4、物体合外力减小时，速度一定减小5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同6、物体的加速度大小不变一定受恒力作用7、根据m=F/a，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比练习思考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？应该怎样解释这个现象？汽车重新加速时的受力情况课本例1某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG用牛顿第二定律解题的一般步骤1、确定研究对象。2、分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图。3、求出合力。4、选取正方向，根据牛顿运动定律和运动学规律建立方程并求解。正交分解法平行四边形法课本例2光滑水平桌面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2有没有其他方法？0a2a1a说一说质量不同的物体，所受的重力不一样，它们自由下落时加速度却是一样的。你怎样解释？练习质量为1kg的物体受到两个大小分别为2N和4N的共点力作用。则物体的加速度大小可能是()A、5m/s2B、3m/s2C、2m/s2D、0.5m/s2在光滑水平面上的木块，在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时，这一过程木块将做()A、匀减速运动B、匀加速运动C、速度逐渐减小的变加速运动D、速度逐渐增大的变加速运动练习一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑（1）若斜面光滑，求物体的加速度？（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？θGFNθF合aFfF2F1θ练习小结一、牛顿第二定律的内容及表达式二、对牛顿第二定律的理解：同体性、瞬时性、矢量性、独立性三、运用牛顿第二定律解题附：瞬时加速度的分析轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬间消失）轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的弹力不变。（当弹簧被剪断时，弹簧的弹力瞬间消失）Fm质量为m的物体置于光滑水平面上，同时受到水平力F的作用，如图所示，试讨论：对牛顿第二定律的理解1、物体此时受哪些力？2、每一个力是否都产生加速度？3、物体的实际运动情况如何？4、物体为什么会呈现这样的运动状态？1、物体受拉力F作用前做什么运动？2、物体受拉力F作用后做什么运动？3、撤去拉力F作用后物体做什么运动？瞬时性独立性同一性