3.3 牛顿第二定律课件 26张PPT

第四章 牛顿运动定律 3 牛 顿 第 二 定 律 回顾 F ＝Kma k 为比例系数 正比于 文字表述：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。 牛顿第二定律 内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同 F合 ＝ kma 合外力 质量 加速度 k 是多少呢？ 把能够使质量是1 kg的物体产生1m/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 牛顿第二定律的理解 从F=ma可知：无论一个多小的力F都可以使物体产生加速度a，可是蚂蚁用力却推不动放在水平地面上的一块砖，这跟牛顿第二定律有没有矛盾？为什么？ 思考与讨论 牛顿第二定律进一步的表述为： 物体的加速度的大小与合外力成正比.与质量成反比.加速度方向与合外力方向相同. 表达式： F合=ma 理解: a = m F (1)同体性: a 、F、m对应于同一物体 牛顿第二定律内容中前半句话的“物体”是指同一个物体吗? 理解: a = m F 牛顿第二定律内容中后半句话： 加速度的方向跟作用力的方向相同。 F A 光滑水平面 F和a都是矢量, 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式, 它反映了加速度方向始终跟合力方向相同. (2)矢量性: a与F 的方向总是相同 理解: a = m F F A 光滑水平面 物体受到拉力F之前静止 物体受到拉力F之后做什么运动? 撤去拉力F后，物体做什么运动? F增大、减小时，a怎样? 物体的加速度随合力的变化而变化, 存在瞬时对应的关系. (3)同时（瞬时）性: a与F是瞬时对应关系 a与F总是同生同灭同变化 (4)独立性:每个力各自独立地使物体 产生一个加速度 (2)矢量性:a与F 的方向总是相同 (3)同时（瞬时）性:a与F总是同生同灭同变化 (5)因果性:m是内因、 F是外因; a由F、m共同决定 (6)相对性:惯性参照系 (地面系) (7)统一性:统一用国际制的单位 a = m F (1)同体性:F、m、a对应于同一物体 理解: 汽车重新加速时的受力情况 课本例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阻 F FN G 汽车减速时受力情况 例一 解：(1)设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后,汽车水平受力如右图 70s后汽车的加速度 有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为: 负号表示与运动方向相反 G FN F阻 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？ 解：(2)重新启动后：汽车水平受力如右图 F阻 F FN G 汽车重新加速时的受力情况 有牛顿第二定律得汽车的加速度 加速度方向与汽车运动方向相同 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。 正交分解法 平行四边形法 课本例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 有没有其他方法？ 0 F1 F2 a2 a1 a 解法1：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加速度。 由平行四边形定则可知，F1、F2、F合 构成了一个等边三角形，故 F合 =10 N a = F合 /m =（10/2 ）m/s2= 5 m/s2 加速度的方向和合力方向相同。 F合 F2 F1 光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？ 课本例2 由牛顿第二定律得 加速度的方向与合力的方向相同 解法2：建立如图直角坐标系 x y 0 F1 F2 课本例2 例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N ... ...