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第四章 牛顿运动定律 4.3 牛顿第二定律 F/ N /m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 数据处理：加速度与力的关系 控制变量法 5 4 3 2 1 /m ·s -2 /N 次数 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 当小车的质量不变时 /m·s-2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 当拉力不变时 次数 a/m ·s -2 1 2 3 4 5 数据处理：加速度与质量的关系 2.50 0.861 2.00 0.692 1.33 0.470 1.00 0.352 0.83 0.290 控制变量法 物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比。加速度的方向跟作用力方向相同。这就是牛顿第二定律(Newton second law ) 写成等式 比例系数 一、牛顿第二定律 牛顿第二定律的推导 加速度 合力 质量  我们能否想个办法把k 消掉? 定义: 使质量是1千克的物体产生1米/秒2加速度的力，叫做1牛顿。即： 1牛=1千克·米/秒2 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 F＝kma 3、力的单位 例1 【思路点拨】　审题时注意物理公式不同于数学公式,不能单从形式上判断正反比关系，要从物理意义角度去分析． 4.理解: F A 光滑水平面 物体还受哪几个力? G N G与N分别产生加速度吗? 作用在物体上的每个力都将独立产生各自的加速度，与物体是否受其他力无关。 合力的加速度即是这些加速度的矢量和。 (1)独立性:每个力各自独立地能使物体产生一个加速度 思考与讨论 ： 根据牛顿第二定律，无论用多么小的力都可以使物体产生一个加速度。用力推车为什么推不动呢？这是否和牛顿第二定律矛盾呢？ 4.理解: (2)因果性: 力是产生加速度的原因 产生加速度的原因是什么? 加速度的大小由什么决定？ 速度变化量与时间的比值是定义式， 其大小由力与质量的比值决定 4.理解: F A 光滑水平面 物体受到拉力F之前静止 物体受到拉力F之后做什么运动? 撤去拉力F后，物体做什么运动? F增大、减小时，a怎样? 物体的加速度随合力的变化而变化, 存在瞬时对应的关系. (3)同时（瞬时）性: a与F是瞬时对应关系 a与F总是同生同灭同变化 4.理解: 物体在力的方向运动。当F变为向左时，加速度和速度的方向分别如何？ F A 光滑水平面 F和a都是矢量, 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式, 它反映了加速度方向始终跟合力方向相同, 而速度方向与合力方向无必然联系 (4)矢量性: a 的方向由F决定 练习 如图：篮球离开手后，分析篮球的加速度方向（ 不计空气阻力） a 加速度方向跟合力方向相同（矢量性） 下列说法中正确的是（ ） Ａ　物体所受合力为零，物体的速度必为零． Ｂ　物体的速度方向一定与物体受到的合力的方 向一致 Ｃ 物体所受合力越大，物体的加速度越大，速度也越大 Ｄ　物体的加速度方向一定与物体所受到的合力方向相同 Ｄ 练习 例1 某质量为1000kg的汽车在平直路面上试车，当达到30m/s的速度时关闭发动机，经过60s停下来，(1)汽车受到的阻力是多大？ (2)重新起步加速时牵引力为2000N，求汽车的加速度？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 解：沿汽车运动方向建立坐标轴，在试车的第一阶段，汽车做匀变速运动初速度是v0=30m/s，末速度是0，滑行时间t=60s，因此加速度a1为 汽车受到的阻力为 负号表示阻力的方向与坐标轴的方向相反，即与速度的方向相反。 在重新起步后，汽车还受到牵引力 由牛顿第二定律可得汽车的加速度a2 在试车的第二阶段，加速度的方向与坐标轴的方向相同，即与速度的方向相同 用牛顿第二定律解题的一般步骤 1、确定研究对象 2、对研究对象进行 受力分析和运动情况分析 3、求出合力或加速度 4、根据牛顿第二定律 列方程并求解。 一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用,此外没有其他的力.这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大? F1 F2 0 F x y 0 F1 F2 分析: 600 600 600 例题2 600 平行四边形定则 正交分解法 内容及公式:a=F/