§牛顿第二定律.ppt

作业 P78 2、3、4、5 §4.3牛顿第二定律 一个困扰了人类近2000年的问题！ 1、对于运动，力到底起什么作用？ 2、力是改变运动状态的原因 怎样改变？ 亚里士多德 → 伽利略 → 笛卡尔 → 牛顿 还与质量有关 物体运动状态发生改变 速度发生了改变 产生了加速度 实质 实质 与力和质量有关 物体运动状态改变除了与力有关，还与哪些因素有关？ a ∝ F F ∝ma 正比于 a ∝ m 1 a ∝ m F F ＝k ma k 为比例系数 加速度和力的关系： 物体的加速度跟物体所受的作用力成正比，跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同. 假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？ 把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，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 牛顿第二定律的数学表达式 F ＝k ma 实际物体所受的力往往不止一个，当物体受多个力作用时，这时公式中的F指物体所受的合力。 牛顿第二定律的更一般表述是： 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。 写成公式就是： 从牛顿第二定律的公式我们可以看出：合外力恒定不变时，加速度恒定不变，物体就做匀变速运动；合外力随着时间的改变，加速度也随着时间的改变；合外力为零时，加速度为零，物体就处于静止状态或做匀速直线运动。 F合=ma. a 的方向与F 的方向一定相同 F、m、a 是对于同一个物体而言的 F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化 每个力各自独立地使物体产生一个加速度 矢量性 瞬时性 独立性 同体性 F合=ma. 课堂练习 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、物体的加速度大小不变一定受恒力作用 7、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正 比， 跟加速度成反比 （A） 思考 牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？ 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？应该怎样解释这个现象？ 汽车重新加速时的受力情况 1、某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s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 G FN F阻 F FN G F阻 【例题1】 牛顿第二定律解题的一般步骤 1、确定研究对象。 2、分析物体的受力情 况，画出受力分析图。 3、建立直角坐标系。 4、根据牛顿运动定律 和运动学规律建立方程 并求解。 正交分解法 平行四边形法 2、一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？ F1 F2 0 F x y 0 F1 F2 【例题2】 质量为8?103千克的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为1.45?104牛，所受阻力为2.5 ?103牛。 求：汽车前进时的加速度。 解题步骤： １.研究对象： 汽车 ２.受力分析 ３.建立坐标系 ４.由F合＝ma 列方程（组） ５.解方程（组） G N f x y F 【练习1】 4、如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成?角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为?，求：木块的加速度。 G N f x y 解题步骤： １.研究对象： 木块 ２.受力分析 ３.建立坐标系 ４.由F合＝ma 列方程（组） ５.解方程（组） Ｆ ? v 【练习2】 请用牛顿第二定律分析，物体做自由落体运动时的加速度。 一起看看几张照片 剑桥大学三一学院门厅里的牛顿雕像 (Isaac Newton 1642-1727) 艾萨克· 牛顿是有史以来最伟大的科学家。他的主要作品包括运动定律、引力定律及微积分。他的每一个成就都足以证明他是历史上天才的发明家。 牛顿是一位独特的学者，他研究问题的专注程度令人惊讶，他对工作全神贯注，不顾个人生活，经常连续几天不吃不睡， 当问他如何做出发现时，他说：“因为总是在思考。”他还说：“在做出发现之前，我始终关注某一问题，并且等待着直到黎明的曙光一点一点地迎来阳光灿烂的白昼。”