牛顿第二定律21张PPT

课件21张PPT。第三节 牛顿第二定律第五章 力和运动的关系实验方法：控制变量法 确定m不变，研究a与F的关系； 确定F不变，研究a与m的关系。实验：探究加速度与力、质量的关系回顾回顾F ＝kma k 为比例系数正比于思考假如你是科学家，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 牛顿第二定律物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比F合 ＝ma 合外力质量加速度公式：内容：问题1： 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？力F为物体受到的合力思考从平衡角度来看，因为提不动，所以静止，则合外力为0，所以加速度也为0；答：没有矛盾，问题2：一质量为m的物体静止在光滑水平面上, 试讨论回答以下问题（1）某一时刻静止物体受水平向右的恒力F，此时物体的加速度大小为多少？方向怎样？此时速度大小为多少？ （2）经过一段时间物体速度为v此时撤去力F，对物体施加一方向向左的恒力3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？此时速度大小方向又是怎样？ （3）第（2）问中如果不撤去F，对物体再施加一个方向向左的恒力3F ，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？0水平向右水平向左v 水平向右水平向左a 的方向与F 的方向一定相同矢量性瞬时性a和F时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化思考 3. 因果性：力F 是产生加速度a的原因，只要物体所受的合力不为0，物体就具有加速度． 变化消失理解：牛顿第二定律1. 瞬时性：a与F 同时产生，同时_____，同时_____，为瞬时对应关系．4. 同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对_____的． 5.独立性：当物体同时受到几个力作用时，各个力都满足F＝ma，每个力都会产生一个加速度，这些加速度的矢量和即为物体具有的_____ 故牛顿第二定律可表示为 2.矢量性：F＝ma 是矢量表达式，任一时刻a 的方向均与_____ 的方向一致，当合外力方向变化时a 的方向同时变化，即a与F的方向在任何时刻均_____合外力F相同．合加速度 同一物体解析例1：如图所示，一质量为8 kg的物体静止在粗糙的水平地面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，用一水平力F＝20 N拉物体由A 点开始运动，经过8 s后撤去拉力F，再经过一段时间物体到达B 点停止。求：(g＝10 m/s2) （1）在拉力F 作用下物体运动的加速度大小；（2）撤掉F后物体加速度大小NFf（1）竖直方向:mg＝N应用(2)牛顿第二定律得:－μmg＝ma2 解得:a2＝－μg＝－2 m/s2例2 在水平地面上有一质量为m的小车，它受到与水平方向成α角斜向上的拉力F作用，在水平方向做匀加直线运动，若下车与地面间的动摩擦因数为μ，求小车的加速度。xy联立三式，得下车的加速度为：应用例3：如图所示，质量为1 kg的物体静止在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，物体受到大小为20 N、与水平方向成37°角斜向下的推力F 作用时，沿水平方向做匀加速直线运动，求物体加速度的大小． (g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析NFf分析物体受力，建立直角坐标系 yx应用37°用牛顿第二定律解题的一般步骤 确定研究对象。 分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图。 求出合力。 根据牛顿第二定律列方程求 解，必要时进行检验或讨论。 选取正方向或建立坐标系， 通常以加速度方向为正方向 20世纪末美国曾发射一个火星探测器，在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近, 温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层 . 致使美国损失价值1.25亿美 ... ...