第四章第三节4.3牛顿第二定律.ppt

* 第四章 牛顿运动定律 3、牛顿第二定律 同心县豫海回民中学 物理组 制作：张安 时间：2013年12月7日 复习与思考 物体运动状态改变的含义是什么? 物体运动状态的改变就是指速度发生了变化，即物体产生加速度。 使物体运动状态发生改变的原因是什么? 力是改变物体运动状态的原因 即：力是产生加速度的原因 惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度 惯性的大小由什么因素决定 质量是物体惯性大小的量度 探究物体的加速度与力、质量的关系的实验结论是什么？ 质量一定时，加速度与合外力成正比 合外力一定时，加速度与物体的质量成反比 a ∝ F a ∝ 1 — m 牛顿第二定律 物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。加速度的方向与合外力的方向一致． 定律内容： 数学表达式： m F a μ ma F μ 或 写成等式形式： kma F = 现考察： 使质量 m = 1 kg 的物体 产生 a = 1 m/s2 的加速度 所需要的力 力的单位 为了使 F = kma 简单一些，取 k =1 则： F = ma 由 F = ma = 1 kg×1m/s2 = 1 kg·m/s2 把 1 kg·m/s2 叫做一个单位的力 一个单位的力 定义： 1 牛顿 = 1 千克·米/秒2 1 N = 1 kg·m/s2 则： F = ma 牛顿第二定律一般表述 F 合= ma F合 ： 物体所受的合外力 m ： 物体的质量 a ： 物体的加速度 a 的方向与F合方向相同 牛顿第二定律的理解 因果关系 下列说法中正确的是 （ ） A．某物体正在做曲线运动，那么该物体所受的合 外力一定不为零 B．物体从静止到运动，或者由运动到静止，是物 体惯性的体现 C．根据牛顿第二定律可知，静止在水平面上物体 是不受力作用的 D．水平飞向球门的足球撞击到门框上后，反向飞 回，是由于足球与门框撞击时受到门框的作用 力，这个力使足球产生了与运动方向相反的加 速度，而改变了运动方向 力是产生加速度的原因 AD 同时性 物体的加速度a与F只有因果关系，而没有先后之分，即有力作用在物体上物体就会产生加速度，F变化，a将同时发生变化（包括大小和方向） 静止在光滑水平面上的物体，受到一个拉力作用。在力刚刚开始作用的瞬间，正确的是 （ ） A．物体立即获得加速度和速度 B．物体立即获得加速度，但速度仍为零 C．物体立即获得速度，但加速度仍为零 D．物体的速度和加速度均为零 B 同体性 牛顿第二定律中的加速度和力是指对应于同一物体或者是同一个系统（同一研究对象）；此外，加速度a是指相对于同一惯性参考系的。 如图所示，质量为m = 2kg的物块A放置在水平木板B上，A与B间的动摩擦因数μ1 = 0.2，B与水平面间的动摩擦因数为μ2 = 0.3，B的质量为M = 4kg，现用水平拉力F = 10N拉A，试求A未滑出B之前，A、B的加速度分别是多少？（g = 10m/s2） B F A 独立性 作用于物体的每一个力都会产生相应的加速度，其大小和方向与物体所受的其他外力无关。物体的加速度则是每个力所产生加速度的合加速度（矢量和）。 如图所示质量为 m 的物体静止的水平面上，试求水平面给物体弹力所产生的加速度以及物体的加速度。 一个物体受到 F1 = 4N 作用时，产生的加速度为a1 = 2m/s2；该物体再受到一个F2 = 6N的力作用时，物体的加速度是多少？ 矢量性 牛顿第二定律规定加速度和力的大小关系的同时，也确定了加速度 a 与力 F 的方向关系，即加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。 如图所示，一物体质量为m = 100 kg，放于汽车上，随车一起沿平直公路匀加速运动，加速度大小为a = 1m/s2，已知物体与车底板间的动摩擦因数为μ = 0.3，求物体所受的摩擦力。 mg FN a f 瞬时性 牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系，a 为某一瞬时加速度