牛顿第二定律内容.pptVIP

第3节 牛顿第二定律 由以上数据画出它的a－F关系图像如图5－2－5所示． 图5－2－5 数据处理 1．小车(质量一定0.5kg)在不同力作用下产生的加速度 实验次数 加速度a/(m·s－2) 小车受力F=m砂桶g/N 1 0.80 0.4 2 1.60 0.8 3 2.40 1.2 4 3.20 1.6 通过a－F关系图像，我们可以得出小车的加速度a与力F成正比 图5－2－6 实验次数 加速度 a/(m·s－2) 小车质量 m/kg 质量倒数 1 1.25 0.400 2.50 2 1.00 0.500 2.00 3 0.80 0.625 1.60 4 0.50 1.000 1.00 2.不同质量的小车在相同力(F=0.5N)作用下产生的加速度 一、牛顿第二定律内容及公式 在国际单位制中k=1 牛顿第二定律公式简化形式：F＝ma. 1．内容：物体的加速度跟受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。加速度的方向跟作用力的方向相同． 例.用竖直向上大小为F=50N的力拉着质量为m=4kg的物体沿竖直方向上升，试确定物体的加速度a. 牛顿第二定律的表达式F＝kma中，k的数值取决于F、m、 a所选取的单位．当m， a的单位已被确定，（在国际单位制中它们的单位分别是kg、m/s2），在F的单位尚未确定．可根据牛顿第二定律，规定国际单位制中力的单位“牛顿”(简称“牛”，符号是N)为： 力的单位“牛顿” 的规定： 使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力为1N，即1N＝1kg·m/s2.从而，k＝1，牛顿第二定律的表达式就简化为 F＝ma. 3．牛顿第二定律的几个基本性质： (1)矢量性：牛顿第二定律的公式是矢量式，任一瞬间， a的方向均与F合的方向一致． (2)瞬时性：加速度与合外力是瞬时对应关系，同时产生，同时变化，同时消失． (3)同一性：F合、m及a是对同一物体或同一系统而言的 (4)独立性：当物体受多个力作用时，每一个力都产生一个加速度，物体运动的加速度为每个力产生的加速度的矢量和． 4．牛顿第二定律的正交分解表达式 例1如右图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg.求:(1) 车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况．(2)求悬线对球的拉力． (g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8) 方向水平向右． 车厢可能水平向右做匀加速直线运动， 也可能水平向左做匀减速直线运动． 利用牛顿第二定律解题的步骤： 1.分析物体受力情况. 2.根据牛顿第二定律和平衡条件列方程. 3.根据题意找出辅助关系列方程. 4.解方程求结果. 解答：以小车为研究对象，它在运动过程中受到四个力的作用，如图所示. mg N F α 例题：如图，一位于水平面上质量为m的小车，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做匀加速直线运动.若小车与地面间的 动摩擦因数为μ，求小车的加速度. F α 在水平方向上 在竖直方向上 又有关系式 联立三式，得小车的加速度 二、物理量与单位制： 物理学中的公式在确定物理量间的关系的同时，也确定了它们的单位关系。大多物理量的单位，是通过物理公式推导得到的. 1.基本单位：选定几个常用的物理量，规定它们的单位为基本单位. 2.导出单位：根据物理公式，由基本单位推导得到的其他物理量的单位，称为导出单位. 基本单位和导出单位一起组成了单位制. 3.国际单位制中和力学相关的基本单位是： 长度的单位—米，符号m；时间的单位—秒，符号s；质量的单位—千克，符号kg. 【例题】用下列哪一组仪器可以分别测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量（ ） A．米尺、弹簧秤、秒表 B．米尺、测力计、打点计时器 C．量筒、天平、秒表 D．米尺、天平、秒表 D 课后作业 课本：P113 第1、2、3、4、5题 1．关于牛顿第二定律，以下说法中正确的是(　　) A．由牛顿第二定律可知，加速度大的物体，所受的合外力一定大 B．牛顿第二定律说明了，质量大的物体，其加速度一定就小 C．由F＝ma可知，物体所受的合外力与物体的质量成正比 D．对同一物体而言，物体的加速度与物体所受的合外力成正比，而且在任何情况下，加速度的方向，始终与物体所受的合外力方向一致 D 3．如图，位于水平地面上的质量为M的小木块，在大小为F、方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为μ，则木块的加速度为 (　　) A．F/M B．Fcosα/M C．(Fcosα－μMg)/M D．[Fcosα－μ(Mg一Fsinα)]/M 答案