牛頓第二定律課件

§4.3牛頓第二定律《運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系》一：牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)結(jié)論：a∝F實(shí)驗(yàn)結(jié)論：a∝1/maFa1/mF=kmak為比例系數(shù)1、內(nèi)容:物體的加速度跟作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟引起這個(gè)加速度的力的方向相同。2、表達(dá)式:

3、注意:

定義：使質(zhì)量為1kg的物體產(chǎn)生1m/s2

加速度所需力的大小為1牛頓。各物理量取國際單位時(shí)，k=11N=1kg.m/s2一：牛頓第二定律矢量式（a與F同向）牛頓第一定律并不是牛頓第二定律F=0時(shí)的特殊情況，因?yàn)榕ｎD第一定律描述了物體不受外力時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，是一種理想情況，有其自身的物理意義和獨(dú)立地位，同時(shí)還引入了慣性的概念。思考：牛頓第一定律不是牛頓第二定律的特例伽利略理想實(shí)驗(yàn)二：牛頓第二定律的理解（意義）1.因果性：“a=F/m”反映了一種因果關(guān)系，力是產(chǎn)生加速度的原因2.瞬時(shí)性：a和F同時(shí)產(chǎn)生、同時(shí)消失、同時(shí)變化3.獨(dú)立性：每個(gè)力各自獨(dú)立地使物體產(chǎn)生，每個(gè)方向的合力決定該方向的加速度4.同一性：F、m、a都是屬于同一個(gè)物體的，研究對(duì)象是統(tǒng)一的。參考系是統(tǒng)一的。單位制是統(tǒng)一的。5.局限性：慣性系，低速宏觀二：牛頓第二定律的理解（五個(gè)性質(zhì)）問題1.牛頓第二定律中指出加速度與力成正比，能否說成力與加速度成正比，為什么？力是產(chǎn)生加速度的原因a=mFm=aFF=maF與m成正比F與a成正比。m與F成正比；m與a成反比。a與F成正比；a與m成反比。?F由外界提供?m是固有屬性?a的決定式（m一定）（F一定）因果性定義式問題2.放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，(1)如果力F逐漸減小到0的過程中，物體的加速度將怎樣變化?速度將怎樣變化?(2)當(dāng)力F減到0時(shí)，加速度為___,速度達(dá)到___加速度與合外力存在著瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系：某一時(shí)刻的加速度總是與那一時(shí)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.即:同時(shí)產(chǎn)生,同時(shí)消失,同時(shí)變化.加速度減小，速度增大0最大瞬時(shí)性從牛頓第二定律知道，無論怎樣小的力都可以使物體產(chǎn)生加速度?？墒?，我們用力提一個(gè)很重的箱子，卻提不動(dòng)它。這跟牛頓第二定律有沒有矛盾？應(yīng)該怎樣解釋這個(gè)現(xiàn)象？問題3.如圖：一質(zhì)量為1kg的物體靜置在光滑水平面上，0時(shí)刻開始，在水平向右的方向上施加大小為2N的力F1，則(1)物體產(chǎn)生的加速度是多大？F1NGF2a2a1(2)若在3s末給物體再加上一個(gè)大小也是2N，方向水平向左的拉力F2，則物體的加速度是多大？(3)3s后物體的加速度為0，那是不是說3s后F1不再產(chǎn)生加速度了呢？（2m/s2）（0）獨(dú)立性問題4：光滑水平面上有一個(gè)物體，質(zhì)量是2kg，受到互成120°角的兩個(gè)水平方向的力F1和F2的作用，兩個(gè)力的大小都是10N。這個(gè)物體的加速度是多大？正交分解法平行四邊形法F1F20Fxy0F1F2先求a1、a2,在合成a先合成F,在求a1、基本思路：受力情況

運(yùn)動(dòng)情況牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2、解題步驟：①明確研究對(duì)象（隔離或整體）②進(jìn)行狀態(tài)法受力分析畫出受力示意圖(運(yùn)動(dòng)、受力都分析)③正交分解規(guī)定正方向

由牛頓第二定律列出動(dòng)力學(xué)方程⑤必要時(shí)檢驗(yàn)或討論（統(tǒng)一國際單位）④三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（基本套路）GFTF三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（狀態(tài)法）a如圖，一輛裝滿石塊的貨車在平直道路上以加速度a向前加速運(yùn)動(dòng)。貨箱中石塊B的質(zhì)量為m，求石塊B周圍與它接觸的物體對(duì)石塊B作用力的合力F。【變式】如圖所示,小車上固定著硬桿,桿的端點(diǎn)固定著一個(gè)質(zhì)量為m的小球．當(dāng)小車有水平向右的加速度且逐漸增大時(shí),桿對(duì)小球的作用力的變化(用F1至F4變化表示)可能是下圖中的(OO′沿桿方向)()A.B.D.C.C三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（正交分解獨(dú)立性）如圖，超市電梯剛啟動(dòng)時(shí)做加速度為a勻加速，傾角為θ，質(zhì)量為m的乘客所受電梯的摩擦力為？如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，一質(zhì)量為m＝0.2kg的小球從彈簧上端某高度處自由下落，從它接觸彈簧到彈簧壓縮至最短的過程中(彈簧始終在彈性限度內(nèi))，其速度v和彈簧壓縮量Δx的函數(shù)圖象如圖乙所示，其中A為曲線的最高點(diǎn)，小球和彈簧接觸瞬間的能量損失不計(jì)，取重力加速度g＝10m/s2，則下列說法中正確的是A．該彈簧的勁度系數(shù)為20N/mB．當(dāng)Δx＝0.3m時(shí)，小球加速度向下C．小球剛接觸彈簧時(shí)速度最大D．從接觸彈簧到壓縮至最短的過程中，小球的加速度先減小后增大三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（瞬時(shí)性）ADC如圖4所示，質(zhì)量為M的框架放在水平地面上，一輕彈簧上端固定在框架上，下端連接一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上下振動(dòng)時(shí)，框架始終沒有跳起，重力加速度為g.當(dāng)框架對(duì)地面壓力為零瞬間，小球的加速度大小為(

)三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（整體隔離）D【連接體模型】五塊完全相同的木塊并排放在水平地面上，它們與地面間的摩擦不計(jì).當(dāng)用力F推1使它們共同加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，第2塊木塊對(duì)第3塊木塊的推力為______.拓展1：若木塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，則2、3間的推力？拓展2：若在斜面上推呢？（無f，有f）拓展3：若水平面上力F向左推5呢？θ小物塊m與各面均光滑的斜面體M，疊放在光滑水平面上，如圖所示，在水平力F1(圖甲)作用下保持相對(duì)靜止，此時(shí)m、M間作用力為FN1；在水平力F2(圖乙)作用下保持相對(duì)靜止，此時(shí)m、M間作用力為FN2.則下列說法正確的是(

)A．若m＝M，則有F1＝F2B．若m＝M，則有FN1>FN2C．若m<M，則有F1<F2D．若m<M，則有FN1＝FN2如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平.板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4.現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F的作用時(shí)間至少為（取g=10m/s2）A.0.8sB.1.0sC.D.

三：牛頓第二定律的簡單應(yīng)用（多過程）傳送帶以恒定速度v＝4m/s順時(shí)針運(yùn)行，傳送帶與水平面的夾角θ＝37°.現(xiàn)將質(zhì)量m＝2kg的小物品輕放在其底端（小物品可看成質(zhì)點(diǎn)），平臺(tái)上的人通過一根輕繩用恒力F＝20N拉小物品，經(jīng)過一段時(shí)間物品被拉到離地高為H＝1.8m的平臺(tái)上，如圖所示．已知物品與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10m/s2，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：（1）物品從傳送帶底端運(yùn)動(dòng)到平臺(tái)上所用的時(shí)間是多少？（2）若在物品與傳送帶