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课件网) 第四章 牛顿运动定律 3、牛顿第二定律 F/ N a/m·s -2 0.15 0.30 0.45 0.60 0.75 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 当小车质量不变时 次数 F/N a/m ·s -2 1 2 3 4 5 0.10 0.146 0.20 0.302 0.30 0.428 0.40 0.592 0.50 0.751 数据处理：加速度与力的关系 a ∝ F 正比于 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 a/m·s -2 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 /kg -1 m 1 当拉力不变时 次数 /kg -1 a/m ·s -2 1 2 3 4 5 数据处理：加速度与质量的关系 2.50 0.861 2.00 0.692 1.33 0.470 1.00 0.352 0.83 0.290 a ∝ m 1 m 1 a ∝ F a ∝ m 1 a ∝ m F 牛顿第二定律 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，加速度的方向跟作用力的方向相同 思考 a ∝ F F ∝ma a ∝ m 1 a ∝ m F F ＝k ma k 为比例系数 思考 假如你是科学家，你能否想个办法把k 消掉？ 1牛顿的定义： 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 F合 ＝ma 牛顿第二定律 a 的方向与F 的方向一定相同 F、m、a 是对于同一个物体而言的 F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化 矢量性 瞬时性 合外力 质量 加速度 同体性 练习 在固定的光滑的斜面上加速下滑的木块 与光滑的斜面一起水平向左加速运动的木块 θ a θ a G G 求合力的方向 F合 ＝ma 牛顿第二定律 a 的方向与F 的方向一定相同 F、m、a 是对于同一个物体而言的 F 和a 时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化 每个力各自独立地使物体产生一个加速度 矢量性 瞬时性 独立性 合外力 质量 加速度 同体性 F1 F2 a2 a1 a 牛顿第二定律 练习 下列说法正确的是： 1、物体合外力减小时，加速度一定减小 2、物体速度为零，合外力一定为零 3、物体合外力减小时，速度一定减小 4、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 5、物体的加速度大小不变一定受恒力作用 6、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比 练习 如图：篮球离开手后，作出加速度方向。不计阻力。 a 练习 如图：篮球离开手后，作出加速度方向。不计阻力。 a 思考 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？应该怎样解释这个现象？ 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。 课本例1 汽车减速时受力情况 G FN F阻 解：沿汽车运动的方向建立坐标轴。 X 减速阶段： 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。 F阻 F FN G 汽车重新加速时的受力情况 课本例1 F阻 F FN G X 加速阶段： 用牛顿第二定律解题的一般步骤 1、确定研究对象。 2、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和运动状态图。 3、找出合力。 4、选取正方向，根据 牛顿运动定律和运动学 规律建立方程并求解。 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 ... ...
