4.3 牛顿第二定律(讲授式).ppt

* * * * * * 第四章 牛顿运动定律 4.3、牛顿第二定律 回顾 F ＝Kma k 为比例系数 正比于 文字表述：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。 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 F合 ＝ kma 合外力 质量 加速度 k 是多少呢？ 把能够使质量是1 kg的物体产生1m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即 1牛=1千克 · 米/秒2 牛顿第二定律 F合 ＝ ma 对牛顿第二定律的理解: 2 、同体关系：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物的。 1 、 矢量关系：加速度的方向与力的方向相同 3：因果关系：力是产生加速度的原因 1、下列对牛顿第二定律的表达式F＝ma及其变形公式的理解，正确的是：( ) A、由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比，与物体的加速度成正比； B、由m＝F／a可知，物体的质量与其所受的合外力成 正比，与其运动的加速度成反比； C．由a＝F／m可知，物体的加速度与其所受的合外力成正比，与其质量成反比； D、由m＝F／a可知，物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 C D 针对训练 瞬时关系:加速度与合外力存在着瞬时对应关系：某一时刻的加速度总是与那一时刻的合外力成正比；有力即有加速度；合外力消失，加速度立刻消失；所以加速度与力一样，可以突变，而速度是无法突变的。 2、放在光滑水平面上的物体，在水平拉力作用下由静止开始运动，如果力F逐渐减小到0，物体的加速度将 （ ），速度将（ ）当力F减到0时，加速度为( )速度达到（ ） 竖直上抛物体到达最高点，速度为（ ）加速度为（ ） 针对训练 逐渐减小到0 逐渐增大 0 最大 0 g 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 G FN F阻 F阻 F FN G 汽车减速时受力情况 例一 解：(1)设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后,汽车水平受力如右图 70s后汽车的加速度 有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为: 负号表示与运动方向相反 G FN F阻 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？ 解：(2)重新启动后：汽车水平受力如右图 F阻 F FN G 汽车重新加速时的受力情况 有牛顿第二定律得汽车的加速度 加速度方向与汽车运动方向相同 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。 正交分解法 平行四边形法 课本例2 一个物体，质量是4㎏，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20N，这个物体的加速度是多少？ F1 F2 0 F x y 0 F1 F2 有没有其他方法？ 0 F1 F2 a2 a1 a 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 =10 N a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2 加速度的方向和合力方向相同。 F合 F2 F1 光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？ 课本例2 由牛顿第二定律得 加速度的方向与合力的方向相同 解法2：建立如图直角坐标系 x y 0 F1 F2 课本例2 例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。 若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8） 例题三 解：对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系，将力F分解。物体匀速 x轴方向： y轴方向： 联立以上方程并带入数据得： 设动摩擦因数为μ，由F=μN可得：