(
课件网) 4.3 牛顿第二定律 观 察 思 考 1、质量m一定，加速度a与力F的关系 2、力F一定，加速度a与质量m的关系 分析实验 归纳推理 0 0 ∝ F a a ∝ 牛顿第二定律: （1）内容：物体的加速度大小跟它受到的作用力成正比， 跟它的质量成反比。 （2）表达式： F=kma 等式： 当各物理量均选国际单位时，k=1 (3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N。 F a m 或 F ma F= ma 答：没有矛盾。用力推一很重的物体时，物体仍静止，物体没有加速度，这说明物体运动的加速度是物体所受合力作用的结果。因此在F=ma中F这个力应是合力。 一个人用力推一个很重的箱子，却怎么也推不动，这一现象跟牛顿第二定律有无矛盾？为什么？ 问题探究1：F= ma中F的物理意义 （1）自由落体运动 （2）钩码在弹簧拉力下的运动（忽略阻力） 实验探究2：a与F的方向关系 物理过程 ：钩码从最低点到最高点过程（不计阻力） 弹簧秤的 示 数 运动情况 (加速/减速) 速度方向 (向上/向下) 加速度方向 (向上/向下) 合力方向 (向上/向下) 大于重力阶段 小于重力阶段 F G 向上 向上 向上 加速 向下 向下 减速 向上 结论： 加速度的方向与合力的方向相同，与速度方向无关 F G 已知：质量为m的物体静止在光滑的水平面上 思考： 1、物体受到恒定拉力F之后做什么运动 2、撤去拉力F后，物体做什么运动 3、在运动中，若F增大、a怎样 若F减小呢？ 结论：物体的加速度随合力的变化而变化, 存在瞬时对应的关系. 问题探究3：a与F的对应关系 F A 光滑水平面 【例1 】某质量为1100kg的汽车在平直路面试车，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。 典 例 感 悟 汽车减速时的受力情况 FN 汽车重新加速时的受力情况 G FN F阻 F F阻 G 汽车减速时的受力情况 G FN F阻 汽车重新加速时的受力情况 G FN F阻 F 解: 设汽车前进方向为正方向，受力分析如图 根据a1＝ （1）在汽车关闭发动机减速阶段: 汽车所受的阻力为F阻 = ma1 = -437N （2）在汽车重新起步加速阶段:受力分析如图 根据F合=ma 得: F-F阻=ma2 再得: a2= F-F阻 m = 2000-437 阻力F阻大小为437N,方向与速度的方向相反 1100 m/s2 = 1.42m/s2 所以:重新起步加速的加速度大小为1.42m/s2 【规范解答】 运用牛顿第二定律的解题步骤： 1、确定研究对象 2、分析受力情况和运动情况，并画出受力分析图 3、选正方向，求合力（合成或先分解再合成） 4、根据 F合= m a 列方程求解(注意单位和方向) 正交分解法 平行四边形法 【例2】光滑水平桌面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个力水平方向的力F1和F2的作用, 这两个力的大小都是10N。这个物体产生的加速度是多大 F1=10N F2=10N 0 F x y 0 F1 F2 分析: 600 600 600 1200 1.关于牛顿第二定律，下列说法正确的是( ) A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定，与物体的速度大小无关 B.物体加速度的方向只由它所受合外力的方向决定，与速度方向无关 C.物体所受合外力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的 D.一旦物体所受合外力为0，则物体的加速度立即为0，其速度也一定立即变为0 AB 2.在牛顿第二定律的数学表达式F=kma中，有关比例系数k的说法正确的是( ) A. 在任何情况下k都等于1 B. 因为k=1，所以k可有可无 C. K的数值由质量、加速度和力的大小决定 D. K的数值由质量、加速度和力的单位决定 D 3.如图所示，质量m = 10 kg的物体在水平面上向左运动，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，与此同时物体受到一个水平向右、大小为20 N的推力F 作用，则物体产生的加 ... ...
