第三节第三节 牛顿第二定律牛顿第二定律第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律数据处理得：数据处理得：a F实验结论：实验结论：当当m一定时，一定时，a和和F成正比成正比即即1、质量、质量m一定，加速度一定，加速度a与力与力F的关系的关系回忆上节课所探究的内容2、力、力F一定，加速度一定，加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得：数据处理得：m回忆上节课所探究的内容m1a当当F一定时，一定时，a和和1/m成正比成正比实验结论：实验结论：即：即：回忆上节课所探究的内容2、力、力F一定，加速度一定，加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得：数据处理得：一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1、内容：、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟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物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同向相同2、数学表达：、数学表达：3、力的单位：、力的单位：“kgm/s2”、 “N” 注意注意注意注意：每个物理量都采用国际基本单位时，每个物理量都采用国际基本单位时，k1或或F=Kma 知识形成知识形成 (决定式决定式) (量度式量度式) (量度式量度式)讨论：讨论：1.物体此时受哪几个力的作用？物体此时受哪几个力的作用？2.物体的实际运动状态如何？物体的实际运动状态如何？3.物体为什么会呈现这种运动状态？物体为什么会呈现这种运动状态？牛顿第二定律：牛顿第二定律：m光滑光滑FF=maa=F/m m=F/a二、对牛顿第二定律的理解二、对牛顿第二定律的理解1、矢量性：、矢量性： 加速度的方向与合外力的方向相同加速度的方向与合外力的方向相同2、同体性：、同体性： 加速度与合外力对应同一研究对象加速度与合外力对应同一研究对象讨论：讨论：1.物体受拉力物体受拉力F作用前做什么运动？作用前做什么运动？2.物体受到拉力物体受到拉力F作用后做什么运动？作用后做什么运动？3.撤去拉力撤去拉力F后做什么运动？后做什么运动？3、瞬时性：、瞬时性： 加速度和力具有瞬时对应的关系，加速度和力具有瞬时对应的关系， a与与F同时同时产生，产生，同时同时变化，变化，同时同时消失消失m光滑光滑F4、牛顿第一定律与第二定律的关系、牛顿第一定律与第二定律的关系（1）牛顿第一定律说明了物体在不受外）牛顿第一定律说明了物体在不受外力的情况下所遵循的规律力的情况下所遵循的规律;指出了力是改指出了力是改变物体运动状态的原因，从而完善了力变物体运动状态的原因，从而完善了力的内涵。的内涵。 （2）牛顿第一定律为牛顿第二定律的应）牛顿第一定律为牛顿第二定律的应用提供了前提用提供了前提惯性参考系。惯性参考系。例1、如图所示，光滑水平面上质量均为m的木块A和B之间用轻弹簧相连，在拉力F作用下，以加速度a做匀加速直线运动，某时刻突然撤去力F，此瞬时A的加速度为_，B的加速度为_（以原来的方向为正方向）a -aFAB本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题本题考查牛顿第二定律的瞬时性问题,这类题型这类题型的一般求法：的一般求法：（1）首先分析变化瞬间之前的状态（进行受力）首先分析变化瞬间之前的状态（进行受力分析）；分析）；（2）判断有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪）判断有哪些力在这一瞬间发生了变化，哪些力不发生变化；些力不发生变化；（3）再求出变化后物体所受的合外力，求得加）再求出变化后物体所受的合外力，求得加速度。速度。例例2、某质量为、某质量为1000kg的汽车以的汽车以72km/h的的速度在公路上行驶，关闭发动机后，经速度在公路上行驶，关闭发动机后，经过过40s停下来，汽车受到的阻力是多大？停下来，汽车受到的阻力是多大？当该汽车重新起步加速时牵引力为当该汽车重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假设汽车，产生的加速度应为多大？（假设汽车在行驶过程中所受阻力不变）在行驶过程中所受阻力不变）500N1.5m/s2解答：停车时，初速度v0=72km/h=20m/s,末速度是0，滑行时间40s，因此加速度：汽车受到的阻力：起步加速时，汽车所受的合外力为：加速度为：分析分析 应先求出合力F。然后用牛顿第二定律求出加速度.解法一：受力分析如图，可知F合=2F1cos60 例例3 3、一个物体，质量是2kg，受到互成120角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大？600F1F2F F合合 加速度的方向与两个力的方向的夹角都是600 解法二：建立坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解. F1x=F1cos60，F1y=F1sin60 F2x=F2cos60，F2y=F2sin60 F1y和F2y大小相等，方向相反，相互抵消.F1x和F2x的它们的合力就等于力F1和F2的合力，即F合=F1x+F2x =F1cos60+F2cos60 =10N.由F合=ma得:600F1F2600yxoF1xF1yF2xF1y练习1、如图天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小球。两小球均保持静止。当突然剪断细绳时，上面小球A与下面小球B的加速度为（）AaA=gaB=gBaA=gaB=gCaA=2gaB=0DaA=0aB=gC练习练习2、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑、一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量m=15kg,人的质量为人的质量为M=55kg,起动时吊台向上的加起动时吊台向上的加速度是速度是a=0.2m/s2,求这时人对吊台的压力。求这时人对吊台的压力。(g=9.8m/s2) 189N练习练习3、一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的力加一向东的力F，历时，历时1 s；随即把此力改为向西，大小不；随即把此力改为向西，大小不变，历时变，历时1 s；接着又把此力改为向东，大小不变，历时；接着又把此力改为向东，大小不变，历时1 s；如此反复，共历时；如此反复，共历时1 min，在此，在此1 min内（内（ ）A物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初末静止于初始位置之东始位置之东B物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末静止于初末静止于初始位置始位置C物体时而向东运动，时而向西运动，在物体时而向东运动，时而向西运动，在1 min末继续向西末继续向西运动运动D物体一直向东运动，从不向西运动，在物体一直向东运动，从不向西运动，在1 min末静止于初末静止于初始位置之东始位置之东 D练习4、如图所示，质量分别为m和M的两物体P和Q叠放在倾角为的斜面上，P、Q之间的动摩擦因数为1，Q与斜面间的动摩擦因数为2。当它们从静止开始沿斜面滑下时，两物体始终保持相对静止，则物体P受到的摩擦力大小为()A0；B.1mgcos;C.2mgcos;D.(1+2)mgcos;CPQ一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1、内容：、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成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。反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。2、公式：、公式：二、对牛顿第二定律的理解二、对牛顿第二定律的理解1、矢量性：、矢量性：加速度的方向与合外力的方向始终相同。加速度的方向与合外力的方向始终相同。2、同体性：、同体性：加速度与合外力对应同一研究对象。加速度与合外力对应同一研究对象。3、瞬时性：、瞬时性：加速度与合外力瞬时对应，同生同灭同变。加速度与合外力瞬时对应，同生同灭同变。4、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例。、牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例。