高一必修一_物理4.3牛顿第二定律2解决方案.ppt

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1.牛顿第一定律: 力是改变物体运动状态的原因, 即力是产生加速度的原因。 2.影响加速度的因素: 物体所受合外力F、物体质量m 3.实验结论: 2.牛顿第二定律的理解 同体性:   公式中F、m、a必须是同一研究对象 瞬时性: 有合外力就有加速度的产生。 外力停止,加速度瞬时消失。 持续恒定外力作用下,物体具有持续恒定的加速度 (此时物体做匀变速直线运动) 矢量性: a方向与合外力F的方向始终相同 独立性: 每个力各自独立地使物体产生一个加速度 F=ma是物体在一个力F作用下所产生加速度的大小和方向的规律.在实际问题中,物体常同时受几个力的作用,这时牛顿第二定律怎样表述呢?教师可根据合力的概念指出,F合=ma.如果学生的基础知识比较好,教师还可以简要介绍力的独立作用原理,即几个力同时作用在一个物体上,各个力引起各自的加速度,就像其他力都不存在一样.   在教学中,还应引导学生理解F合=ma所包含的以下内容:   ①a和F合始终是同方向的;   ②a和F合是瞬时对应关系.如F合随时间变化,a也随时间变化.只有F合恒定,a才恒定,物体才做匀变速运动;   ③若a=0,这时称物体处于平衡状态.所以物体处于平衡状态时,它所受的各力的合力为零,这种情形称为力的平衡,这几个力称为平衡力 ①当物体的质量不变时,物体运动的加速度与 所受的合力成正比。 ②当物体所受的合力不变时,物体运动的加速 度与质量成反比。 a∝ F合 F合∝ma 正比于 a∝ m 1 a∝ m F合 F合=kma k 为比例系数 知识回顾 假如你是科学家,你能否想个办法把k 消掉? 一. “1N”定义:使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的力定义为1 N,即 1N=1kg · m/s2 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 二、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 F合 = ma 合外力 质量 加速度 1、牛顿第二定律 CD 【基础训练】1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:( ) A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比; B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比; C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比; D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 牛顿定律应用实例: 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?为什么? 答:没有矛盾,由公式F合=ma看,F合为合外力,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,这个力应是合外力。现用力提一很重的物体时,物体仍静止,说明合外力为零。由受力分析可知F+N-mg=0。 合外 3.合外力的方向决定加速度的方向,速度方向与合外力方向无关。 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、根据m = F/a ,物体的质量跟外力成正比, 跟加速度成反比 练习1:加速度、合外力、速度之间的关系 × × × × × A 练习2、下列说法中正确的是( ) A.物体所受合外力越大,加速度越大。 B.物体所受合外力越大,速度越大。 C.物体在外力作用下做匀加速直线运动,当合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小。 D.物体的加速度大小不变一定受恒力作用 应用举例 汽车重新加速时的受力情况 某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车,当达到108km/h的速度时关闭发动机,经过60s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 mg FN Ff Ff F FN mg 例1 解:以汽车为研究对象,减速时受力分析如右图 由v0=100km/s=27.8m/s,vt=0,vt=v0+at得: 由牛顿第二定律得: 当汽车重新起步加速时受力分析如图, 由牛顿第二定律得: F-Ff=ma2 所以 mg FN Ff

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