4.2牛頓第二定律

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1、第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律4.3牛頓第二定律跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比跟作用力的方向相同※知識(shí)點(diǎn)一、牛頓第二定律★對(duì)牛頓第二定律的理解瞬時(shí)性由于a∝F，則物體的加速度與物體所受的力總是同時(shí)存在，同時(shí)變化，則時(shí)消失同一性F、m、a三者對(duì)應(yīng)同一個(gè)物體獨(dú)立性作用在物體上的每個(gè)力都將獨(dú)立地產(chǎn)生各自的加速度，與物體是否受其他力的作用無(wú)關(guān)，合力的加速度為這些加速度的矢量和相對(duì)性物體的加速度必須是對(duì)靜止的或做勻速直線運(yùn)動(dòng)的參考系而言的，對(duì)做加速運(yùn)動(dòng)的參考系不適用★對(duì)牛頓第二定律的理解特別提醒【例題1】根據(jù)牛頓第二定律，下列敘述正確的是()A．物體加速度的大小跟它的質(zhì)量、受到的合力無(wú)關(guān)

2、B．物體所受合外力必須達(dá)到一定值時(shí)，才能使物體產(chǎn)生加速度C．物體加速度的大小跟它所受的作用力中的任一個(gè)的大小成正比D．當(dāng)物體質(zhì)量改變但其所受合外力的水平分力不變時(shí)，物體水平加速度大小與其質(zhì)量成反比【解析】物體加速度的大小與物體受到的合力成正比，與物體的質(zhì)量成反比，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；力是產(chǎn)生加速度的原因，只要有合外力，物體就有加速度，它們之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，不存在累積效應(yīng)，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；物體加速度的大小與它受到的合外力成正比，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由Fx＝max知，選項(xiàng)D正確．【答案】D牛頓Nkg·m/s2F＝maNkgm/s2※知識(shí)點(diǎn)二、力的單位a∝FF∝maa∝m1a∝mFF＝kmak

3、為比例系數(shù)綜合上節(jié)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，關(guān)于力、質(zhì)量和加速度的關(guān)系，我們可以用下面的比例式來(lái)表示假如你是科學(xué)家，你能否想個(gè)辦法把表達(dá)式中的k消掉？若k=1，上面的表達(dá)式就變成了最簡(jiǎn)單的表達(dá)式F=ma當(dāng)質(zhì)量是m=1kg的物體在某個(gè)力的作用下獲得加速度a=1m/s2，由公式F=ma我們知道這個(gè)力的大小就是F=ma=1kg×1m/s2=1kg?m/s2，后人為了紀(jì)念牛頓，就把kg?m/s2這個(gè)單位稱為物理學(xué)中規(guī)定:1N=1Kg.m/s2★牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟所受的合力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同F(xiàn)合＝kma合外力質(zhì)量加速度k是多少呢？把能

4、夠使質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度的這么大的力定義為1N，即1牛=1千克·米/秒2※知識(shí)點(diǎn)三、牛頓第二定律的應(yīng)用★牛頓第二定律的應(yīng)用★力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系【例題2】如圖所示，自動(dòng)扶梯與水平面夾角為θ，上面站著質(zhì)量為m的人，當(dāng)自動(dòng)扶梯以加速度a加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求扶梯對(duì)人的彈力FN和扶梯對(duì)人的摩擦力Ff?！緦忣}指導(dǎo)】這是一個(gè)動(dòng)力學(xué)問題，人受到豎直向下的重力mg、豎直向上的支持力FN和水平向右的摩擦力Ff，因?yàn)槿说募铀俣确较蜓胤鎏菹蛏?，所以人所受的這三個(gè)力的合力方向也沿扶梯向上。用正交分解法解答牛頓第二定律問題，多數(shù)情況下是加速度落在坐標(biāo)軸上，分解力建立方程求解，但有些問

5、題分解加速度較為方便，解題中應(yīng)注意總結(jié)。解法二：建立如圖乙所示的直角坐標(biāo)系(水平向右為x軸正方向，豎直向上為y軸正方向)。由于人的加速度方向是沿扶梯向上的，這樣建立直角坐標(biāo)系后，在x軸方向和y軸方向上各有一個(gè)加速度的分量，其中x軸方向的加速度分量ax＝acosθ，y軸方向的加速度分量ay＝asinθ，根據(jù)牛頓第二定律有x軸方向：Ff＝max；y軸方向：FN－mg＝may解得：FN＝mg＋masinθ，F(xiàn)f＝macosθ。比較以上兩種解法，很顯然，兩種解法都得到了同樣的結(jié)果，但是，第二種解法較簡(jiǎn)便?！敬鸢浮縨g＋masinθmacosθ【針對(duì)訓(xùn)練】如圖所示，質(zhì)量為m＝20

6、kg的物塊受到與水平面成37°角、大小為100N的力的作用，在水平地面上以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，試分析當(dāng)撤去力F時(shí)，物體的加速度為多少？