3.3 牛顿第二定律 高中物理·必修1·教科版 第三章 牛顿运动定律 核心问题:回顾实验结果, 探究牛顿第二定律及其应用 一、影响加速度的因素: 一定, 越大, 越大 一定, 越大, 越小 结论1: 结论2: 实验结论: 力和加速度都是矢量,大量的实验表明,加速度的方向与合外力的方向是一致的。 且物体所获得的加速度大小仅与物体所受的合外力及其质量有关 牛顿第二定律: (2)数学表达式: F=kma 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。即:1N=1kg·m/s2 F=ma 物体加速度的大小跟受到的作用力(合力)成正比,跟它的质量成反比;加速度的方向跟作用力(合力)的方向相同. 力学单位制 1.基本物理量:长度、质量、时间 2.基本单位:米、千克、秒 3.其余所有力学单位均为导出单位。如牛顿、米/秒等等。 加深理解 一、“四性” ①同体性: 是指F合、m和a都是对于“同一个物体”而言,解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。 ②矢量性: 物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终相同。 ③瞬时性: 牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同步变化。 ④独立性:F为一个力时,a即为其加速度。 F为合力时,a对应的是合加速度 分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即:Fx=max, Fy=may 二、适用范围: 1、定义式a=△v/△t ,反映的是速度变化快慢的物理量,速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定。 2、由牛顿第二定律可知a=F/m,加速度a由物体所受合外力F和质量m决定; 三、a的定义式和决定式: 1、牛顿第二定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系; 2、牛顿第二定律只适用于宏观(相对于分子、原子)、低速(远小于光速)运动的物体。 1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:( ) A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比; B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比; C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比; D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。 CD 跟 踪 练 习 2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是: A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中,k的数值一定等于1 CD 3、关于运动和力,正确的说法是( ) A、物体速度为零时,合外力一定为零 B、物体作曲线运动,合外力一定是变力 C、物体作直线运动,合外力一定是恒力 D、物体作匀速运动,合外力一定为零 D 4、静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是 ( ) A.物体同时获得速度和加速度 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都仍为零 B 质量为8?103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶,汽车的牵引力为1.45?104牛,所受阻力为2.5 ?103牛. 求:汽车前进时的加速度. 解题步骤: 1.研究对象: 汽车. 2.受力分析. 3.建立坐标系. 4.由F合=ma列方程. 5.解得:a. 例 题 解:对 受力分析如图. 建立如图所示坐标系. 由牛顿第二定律得: 解得: 解题格式: F-f=ma N G F f 汽车 a=1.5 m/s2 例:质量为8?103千克的汽车,在水平的公路上沿直线行驶, 汽车的牵引力为1.45?104牛,所受阻力为2.5 ?103牛. 求:汽车前进时的加速度. 例3、一个物体质量是2kg,受到互成1200角的两个力 F1 = 10 N 和 F2 = 1 ... ...
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