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课件网) 牛顿第二定律 第四章 牛顿运动定律 知识回顾：如何研究加速度跟外力和质 量的关系？ 控制变量法———在研究多个物理量之间的关系时，常 使用的一种研究方法。 一、牛顿第二定律 1、文字表述： 物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反———牛顿第二定律 2、比例式表示： a∝ 或 F ∝ma F=kma 式中k是比例系数，F指的是产生该加速度的力 二、力的单位 由F=kma有： 取 m=1kg a=1m/s2 则 ma=1kg×1m/s2 =1kg·m/s2 规定1kg· m/s2 为一个单位的力，为了纪念牛顿，把一个单位的力称为1牛顿， 即1N = 1kg·m/s2 则K=1， F=ma 1、同体性 物体在力F的作用下该物体会产生加速度，加速度和该物体所受合力(包括该物体的质量)的这种对应关系称为牛顿第二定律的同体性。 三、牛顿第二定律的特征 即 F、m 、a是对应同一个物体而言的。 m1 F1 m2 F2 牛顿第二定律的同体性特征 2、矢量性 m F 讨论： 向右的水平力F产生的加速度的方向向哪里？ 当向右的水平力F的改为向左时产生的 加速度方向向哪里？ 由于加速度和力都是矢量，所以加速度的方向跟产生该加速度的力的方向相同 质量为m的物体置于光滑水平面上 牛顿第二定律的矢量性特征 3、瞬时性 讨论: 物体受拉力F之前做什么运动？ 物体受拉力F之后做什么运动？ 撤去拉力F后物体做什么运动？ 物体运动的加速度随合力的变化而变化，存在着瞬时对应的关系 m F 质量为m的物体置于光滑水平面上 牛顿第二定律的瞬时性特征 4、独立性 v ● F f 如果水平面不光滑，物体水平向右加速运动 讨论： 水平方向受到哪些力？ 这些力会产生加速度吗？ 这些力可以合成吗？加速度呢？ 合力跟合加速度有什么关系？ a ● af F合=F-f a合=a-af 物体受到几个力作用时，分力产生分加速度，合力产生合加速度。 牛顿第二定律的独立性特征 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) 由牛顿第二定律得： 课本例1 F阻 解：沿汽车运动方向建立坐标轴 第一阶段，汽车做匀变速运动 V0=100 km/h=27.8 m/s ，t=70 s , v=0 m/s 第二阶段，汽车重新起步加速 F F合=F－F阻 =2000N-437N=1563N （1）公式 为定义式，可以通过计算速度的变化率来计算加速度。 讨论：公式 和 都可以用来计算加速度，这两个式子哪一个是定义式？哪一个是决定式？力、加速度、速度变化量之间有什么关系？ （2） 为决定式，可以用产生加速度的力跟质量的比值来计算 （3）由 、 可以知道，加速度的大小取决于合力，而当加速度一定时，速度的大小取决于初速度和加速时间。 正交分解法 平行四边形法 课本例2 一个物体，质量是2㎏，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10N，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 解析一:先求合力,再求加速度 解析二:先求各个力的加速度,再求合加速度. 平行四边形法 课本例2 F1 F2 0 F 如图所示：因为F1=F2=10N, F1、F2的夹角120°，根据平行四边形定则有： F合=F1=F2=10N 解析一: 如图，建立平面直角坐标系,把力 F1 和 F2 分别沿x轴和y轴的方向分解 F2的分力为： 由F合＝ma 得： 解析二: F1的分力为： x y 0 F1 F2 课本例2 0 F1 F2 a2 a1 a 根据牛顿第二定律：F=ma , 加速度满足平行四边形定则，得到 合加速度a=5m/s2 解析三: 正交分解法 平行四边形法 课本例2 一个物体，质量是2㎏，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10N，这个物体的加速度是多少？ F1 F2 0 F x y 0 F1 F2 0 F1 F2 a2 a1 ... ...
