4.3牛頓第二定律

第3節(jié)牛頓第二定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握牛頓第二定律的內(nèi)容，提高利用牛頓第二定律進行計算的能力。2.自主學(xué)習(xí)、合作探究，掌握由實驗歸納物理規(guī)律的方法，3.積極思考、全力以赴，養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度。重點：牛頓第二定律的理解和應(yīng)用。難點：歸納總結(jié)牛頓第二定律的方法。探究點一：牛頓第二定律（重點）問題1：牛頓第二定律的文字表述和意義。(1)假如你是科學(xué)家，你能否想個辦法把k

消掉？(2)怎樣準(zhǔn)確表述牛頓第二定律的內(nèi)容？(3)式中的三個物理量各代表什么意義？(4)牛頓第二定律的意義是什么？回顧a

∝

FF∝ma

正比于a

∝m1a∝mFF＝kma

k為比例系數(shù)思考假如你是科學(xué)家，你能否想個辦法把k

消掉？把能夠使質(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可見，如果都用國際單位制的單位，在上式中就可以使k=1，上式簡化成F＝ma

牛頓第二定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F＝kma

牛頓第二定律內(nèi)容：物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。F合＝ma

合外力質(zhì)量加速度意義：牛頓第二定律給出了加速度與力和質(zhì)量的定量關(guān)系，包括方向關(guān)系。問題2：怎樣才能準(zhǔn)確理解牛頓第二定律？(1)式中的三個物理量針對的是怎樣的研究對象？(2)式中的F和a在任一時刻下有怎樣的對應(yīng)關(guān)系？(3)式中的F和a在方向上有怎樣的關(guān)系？(4)若物體受到多個力的作用，各個力是否會產(chǎn)生加速度？而物體最終的加速度又取決于什么？a的方向與F的方向一定相同F(xiàn)、m、a是對于同一個物體而言的F和a時刻對應(yīng)：同時產(chǎn)生、同時消失、同時變化每個力各自獨立地使物體產(chǎn)生一個加速度矢量性獨立性對牛頓第二定律的理解：同體性同時性判斷下列說法的正誤：

①物體合外力減小時，加速度一定減?、谖矬w速度為零，合外力一定為零

③物體合外力為零時，速度一定為零

④物體合外力減小時，速度一定減小

⑤物體的運動方向一定跟合外力的方向相同⑥物體的加速度大小不變一定受恒力作用⑦根據(jù)m=F/a，物體的質(zhì)量跟外力成正比，跟加速度成反比針對練習(xí)：探究點二：牛頓第二定律的應(yīng)用（重點）某質(zhì)量為1100kg的汽車在平直路面上試車，當(dāng)達(dá)到100km/h的速度時關(guān)閉發(fā)動機，經(jīng)過70s停下來，汽車受到的阻力是多大？重新起步加速時牽引力為2000N，產(chǎn)生的加速度應(yīng)為多大？假定試車過程中汽車受到的阻力不變。應(yīng)用1：思考：通過此題能否總結(jié)出牛頓第二定律解題的一般步驟？汽車重新加速時的受力情況汽車減速時受力情況GFNF阻F阻FFNG受力分析：解：沿汽車運動的方向建立坐標(biāo)軸在試車的第一階段，汽車做勻變速直線運動，初速度，末速度為0，滑行時間。因此加速度為汽車受到的阻力為負(fù)號表示阻力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即與速度方向相反。在重新起步并加速后，汽車除了受到上述阻力外，還受到牽引力，的方向與坐標(biāo)軸的方向一致，取正號。合力是牽引力與阻力的代數(shù)和，即由牛頓第二定律可得汽車的加速度在試車的第二階段，加速度為正值，這表示它的方向與坐標(biāo)軸的方向相同，即與速度方向相同。用牛頓第二定律解題的一般步驟①確定研究對象。②分析物體的受力情況和運動情況，畫出研究對象的受力分析圖。③求出合力。④選取正方向，根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)規(guī)律建立方程并求解。一個物體，質(zhì)量是2㎏，受到互成120o角的兩個力F1和F2的作用。這兩個力的大小都是10N，這個物體的加速度是多少？應(yīng)用2：討論：此題中求加速度的方法有幾種？正交分解法平行四邊形法F1F20Fxy0F1F2有沒有其他方法？0F1F2a2a1a分析：正交分解法xy0F1F2解：如圖建立坐標(biāo)系。力和的分力為和大小相等，方向相反，作用相互抵消。由牛頓第二定律可得加速度加速度的方向與方向相同，即沿和

的角平分線方向。說一說質(zhì)量不同的物體，所受的重力不一樣，它們自由下落時加速度卻是一樣的。你怎樣解釋？練習(xí)1質(zhì)量為1kg的物體受到兩個大小分別為2N和4N的共點力作用。則物體的加速度大小可能是A.5m/s2B.3m/s2C.2m/s2D.0.5m/s2練習(xí)2在光滑水平面上的木塊，在水平方向上受到一個方向不變、大小從零逐漸增加到某一固定值的外力作用時，這一過程木塊將做A.勻減速運動B.勻加速運動C.速度逐漸減小的變加速運動D.速度逐漸增大的變加速運動練習(xí)3一個物體質(zhì)量為m，放在一個傾角為θ的斜面上，物體從斜面頂端由靜止開始加速下滑（1）若斜面光滑，求物體的加速度；（