《牛頓第二定律》課件2.ppt

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1、5．3牛頓第二定律1．實(shí)驗(yàn)表明：物體的加速度與物體的合外力成______，與物體的質(zhì)量成______．?dāng)?shù)學(xué)式子為_______.寫成F＝kma.如果各量都采用國際單位，則k＝___，F(xiàn)＝____.這就是牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式．牛頓第二定律的內(nèi)容：物體的加速度跟________成正比，跟物體的______成反比．正比反比F∝ma1ma合外力質(zhì)量1m/s2三者取不同的單位，k的數(shù)值不一樣．在國際單位制中，力的單位是牛頓，符號(hào)N，由定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2加速度的力，叫做1N，即1N＝1kg

2、·m/s2，可知k＝1.所以，在應(yīng)用公式F＝ma進(jìn)行計(jì)算時(shí)，F(xiàn)、m、a的單位必須統(tǒng)一為國際單位制中相應(yīng)的單位．3．牛頓第二定律應(yīng)用時(shí)的一般步驟(1)確定__________．(2)分析物體的__________，畫出研究對(duì)象的__________．(3)求出合力．(4)根據(jù)______________和______________建立方程并求解．注意用國際單位制統(tǒng)一各個(gè)物理量的單位．研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)情況受力情況運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律牛頓第二定律牛頓第二定律●要點(diǎn)梳理(1)瞬時(shí)性：牛頓第二定律是力的瞬時(shí)作用規(guī)律，力和加速

3、度同時(shí)存在、同時(shí)變化、同時(shí)消失．F＝ma是對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中的每一瞬間成立的，某一時(shí)刻的加速度的大小總是跟那一時(shí)刻的合外力的大小成正比，即有力的作用就有加速度產(chǎn)生．(2)矢量性：因?yàn)樽饔昧與加速度a都是矢量，所以F＝ma是一個(gè)矢量表達(dá)式，它反映了加速度a和合外力F的方向始終保持一致，而速度的方向與合外力的方向沒有必然的聯(lián)系．(3)獨(dú)立性：物體受幾個(gè)外力作用，在一個(gè)外力作用下產(chǎn)生的加速度只與此外力有關(guān)，與其他力無關(guān)，合加速度和合外力有關(guān)．這個(gè)性質(zhì)叫做力的獨(dú)立作用原理．對(duì)力的獨(dú)立作用原理的理解：①作用在物體上的

4、一個(gè)力，總是獨(dú)立地使物體產(chǎn)生一個(gè)加速度，與物體是否受到其他力的作用無關(guān)．如落體運(yùn)動(dòng)和拋體運(yùn)動(dòng)中，不論物體是否受到空氣阻力，重力產(chǎn)生的加速度總是g.②作用在物體上的一個(gè)力產(chǎn)生的加速度，與物體所受到的其他力是同時(shí)作用還是有先后關(guān)系無關(guān)．例如，跳傘運(yùn)動(dòng)員開傘前只受重力作用(忽略空氣阻力)，開傘后既受重力作用又受阻力作用，但重力產(chǎn)生的加速度總是g.(4)同一性：加速度和合外力對(duì)應(yīng)于同一研究物體，即F、a、m針對(duì)同一對(duì)象．(5)相對(duì)性：加速度a是相對(duì)于地面的(或相對(duì)于地面靜止和勻速運(yùn)動(dòng)的物體)，即相對(duì)于慣性參考系

5、的．牛頓第二定律僅適用于慣性參考系．●疑點(diǎn)辨析(1)比較a＝Δv/Δt和a＝F/m①定義式：以已知物理量，來定義新的物理量的式子．決定式：用某些物理量決定另一個(gè)物理量的式子．②a＝Δv/Δt和a＝F/m分別是加速度的定義式與決定式．定義式a＝Δv/Δt表示加速度定義為速度變化量與所用時(shí)間的比值，而a＝F/m則揭示了加速度決定于物體所受的合外力與物體的質(zhì)量．(2)牛頓第一定律和牛頓第二定律的關(guān)系雖然由牛頓第二定律可以得出，當(dāng)物體不受外力或所受合力為0時(shí)，物體將保持勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，但是不能說牛頓

6、第一定律是牛頓第二定律的特殊情況．牛頓第一定律有其自身的物理意義和獨(dú)立地位，如給出了力的定性概念，給出了慣性概念，是整個(gè)動(dòng)力學(xué)的出發(fā)點(diǎn)等；而牛頓第二定律則進(jìn)一步定量地揭示了加速度與力以及質(zhì)量間的關(guān)系．根據(jù)牛頓第二定律得x方向：mgsinθ－Nsinθ－fcosθ＝ma①y方向：mgcosθ＋fsinθ－Ncosθ＝0②由①②兩式可解得N＝m(g－asinθ)，f＝－macosθf為負(fù)值，說明摩擦力的實(shí)際方向與假設(shè)方向相反，為水平向左．解法二：以人為研究對(duì)象，他站在減速上升的電梯上，受到豎直向下的重力mg

7、和豎直向上的支持力N，還受到水平方向的靜摩擦力f.由于物體斜向下的加速度有一個(gè)水平向左的分量，故可判斷靜摩擦力的方向水平向左．人受力如圖甲所示，建立如圖所示的坐標(biāo)系，并將加速度分解為水平加速度ax和豎直加速度ay，如圖乙所示，則ax＝acosθ，ay＝asinθ由牛頓第二定律得f＝max，mg－N＝may求得f＝macosθ，N＝m(g－asinθ)．【答案】見解析【方法技巧】分解加速度比分解力簡單．【方法總結(jié)】應(yīng)用牛頓第二定律解題的一般步驟：①確定研究對(duì)象，明確所研究的物理過程．②分析物體的受力情況與

8、運(yùn)動(dòng)情況，畫出必要的草圖．③由牛頓第二定律列方程F合＝ma或Fx＝max，F(xiàn)y＝may求解．【答案】A【解析】不可伸長的細(xì)繩的拉力變化時(shí)間可以忽略不計(jì)，因此可稱為“突變彈力”，甲圖中剪斷OA后，A、B兩球立即達(dá)到共同加速度，A、B間的細(xì)繩拉力立即變?yōu)榱?，故有：aA＝aB＝g.當(dāng)A、B間是輕彈簧相連時(shí)，剪斷OA后，彈簧形變量尚未改變，其彈力將逐漸減小，可稱為“漸變彈力”．因此，這時(shí)B球加速度仍為零，即aB＝0，A球加速度為aA＝2g.【答案】