1、第四章 牛顿运动定律,牛顿第二定律,方法：控制变量法 确定m，研究a与F的关系； 确定F，研究a与m的关系。,验证牛顿第二定律实验,回顾,表一：,验证牛顿第二定律实验（数据）,a F,a(m/s2),回顾,几位同学的实验数据:m车= 186.7g（固定）,表二：,几位同学的实验数据:F = 0.05N（固定）,验证牛顿第二定律实验（数据）,回顾,a(m/s2),a（m/s2）,0 0.10 0.20 0.30 0.40,0.35 0.300.250.200.150.10 0.05,m/Kg,0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0,a,回顾,F ma,F k ma,k 为比例
2、系数,正比于,思考,假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？,把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/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,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 k ma,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,a和F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,对牛顿第二定律的理解：,F合 m
3、a,合外力,质量,加速度,同体性,汽车重新加速时的受力情况,例题,某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到72km/h的速度时关闭发动机，经过20s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,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、根据牛顿第二定律列方程求解，必要时进行检验或讨论。,3、选取正方向或建立坐标系，通常以加速度方向为正方向,正交分解法,平行四边形法,例题,光滑水平面上有一个物体，质量是
4、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？,有没有其他方法？,0,课堂练习,1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,2、在牛顿第二定律F=kma式中，比例常数k的数值：A、在任何情况下都等于1；B、K值是由质量、加速度和力的大小决定的；C、K值是由
5、质量、加速度和力的单位决定的；D、在国际单位制里，k的数值一定等于1。,课堂练习,课堂练习,3、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,课堂练习,4、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/s2 B、3m/s2C、2m/s2 D、0.5m/s2,5、关于速度、加速度、合外力的关系正确的是：A、物体的速度越大则加速度越大，所受合外力也越大B、物体的速度为零则加速度为零，所受合外力也为
6、零C、物体的速度为零而加速度可能很大，所受合外力也 可能很大;D、物体的速度很大而加速度可能为零，所受合外力也 可能为零。,课堂练习,6、F合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是a：只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。b：力恒定不变，加速度也恒定不变。c：力随着时间改变，加速度也随着时间改变。d：力停止作用，加速度也随即消失。,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？,牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？,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
7、一样的。你怎样解释？,课后练习,1、一个物体质量为m，放在一个倾角为的斜面上，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，求物体的加速度？,2：质量为8103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45104牛，所受阻力为2.5 103牛求：汽车前进时的加速度,解题步骤：,研究对象：,汽车.,受力分析,建立坐标系,由F合ma列方程,解得：a.,课后练习,解:对 ,受力分析如图. 建立如图所示坐标系.,由牛顿第二定律得:,解得:,解题格式：,F-f=ma,汽车,a=1.5 m/s2,2：质量为8103千克的汽车，在水平的公
8、路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45104牛，所受阻力为2.5 103牛求：汽车前进时的加速度,课后练习,3：如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度,课后练习,练：如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运 动若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度,解：对木块，受力分析如图建立如图所示坐标系由牛顿第二定律得：,解得：,G,N,f,x,y,练习,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）,小结,一、牛顿第二定律内容及表达式,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,
