高中物理人教版 (2019)必修 第一册3 牛顿第二定律图文ppt课件

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1.赛车为什么能在短时间内获得比飞机大的速度？
2.物体的加速度a与它所受的作用力F 以及自身的质量m之间存在什么样的定量关系呢？通过上节的探究实验，你找到了吗？
复习回顾实验：探究加速度与力、质量的关系
1.内容：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同.
其中k为比例系数，F 为合力
“牛顿”的定义：把使质量是1kg的物体产生1 m/s2 的加速度的力的大小定义为1N，此时k=1，即1 N=1 kg·m/s2。
力的国际单位：牛顿，简称牛，符号为N.
质量的单位取kg，加速度的单位取m/s2，力的单位取N时，F＝kma 中的k＝1，此时牛顿第二定律可表示为F＝ma
在所有物理量取国际单位的情况下牛顿第二定律表达式才是F=ma
1.根据对牛顿第二定律的理解，完成下表.
力发生变化，加速度立即发生变化，但速度不能立即发生变化
若力F是合力，则加速度a是物体的合加速度，若力F是某个力，则每个力都会产生加速度
3.(课本第98页第1题)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箱子，却提不动它.这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？
不矛盾.牛顿第二定律F＝ma中，F指物体所受合力，用力提箱子却提不动，原因是箱子除受到拉力之外还受到重力、地面的支持力，物体所受合力为零，所以并不矛盾.
1.关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是A.物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比B.质量大的物体，其加速度一定小C.物体所受到的合外力与物体的质量成正比D.表达式F＝kma中的比例系数k恒为1
根据牛顿第二定律可知，物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，选项A正确；根据牛顿第二定律可知，当物体受的合外力一定时，质量大的物体，其加速度一定小，选项B错误；物体所受的合外力与物体的质量无关，选项C错误；表达式F＝kma中的比例系数k只有在国际单位制中的情况下才等于1，选项D错误.
2.(2022·皮山县高级中学高一期末)关于牛顿第二定律，下列说法中正确的是A.物体加速度的大小由物体的质量和所受合力大小决定，与物体的速度 大小无关B.物体的加速度的方向不仅与它所受合力的方向有关，且与速度方向有关C.物体的加速度方向与速度方向总是相同的D.一旦物体所受合力为零则物体的加速度和速度立即变为零
物体加速度的大小由物体质量和所受合力大小决定，与物体的速度大小无关，故A正确；根据牛顿第二定律知，物体的加速度的方向与所受合力的方向一致，与速度方向无关，故B错误；物体加速度方向与速度方向无关，可以相同，可以不同，也可以成一夹角，故C错误；一旦物体所受合力为零，则物体的加速度立即变为零，速度保持不变，故D错误.
牛顿第二定律在解决动力学问题中起到了什么作用？
3.某质量为1 100 kg的汽车在平直路面上试车，当达到100 km/h的速度时关闭发动机，经过70 s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2 000 N，产生的加速度为多大？(假定试车过程中汽车受到的阻力不变，计算结果均保留3位有效数字)
设汽车前进方向为正方向，初速度v0＝100 km/h＝27.8 m/s在汽车关闭发动机减速阶段：
汽车受到的阻力F阻＝ma＝－437 N，所以阻力F阻大小为437 N在汽车重新起步加速阶段：F合＝F－F阻根据F合＝ma得：F－F阻＝ma
所以重新起步加速的加速度大小为1.42 m/s2.
用牛顿第二定律解题的一般步骤：(1)确定研究对象是哪个物体；(2)对这个物体进行受力分析；(3)建立直角坐标系、规定正方向、求合力F合；(4)根据牛顿第二定律列方程，注意统一单位，解题的规范化.
4.如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg(sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8，g取10 m/s2).求：
(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
答案　7.5 m/s2，方向向右　车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动
方法一 　合成法由于车厢沿水平方向运动，所以小球有水平方向的加速度，所受合力F沿水平方向，选小球为研究对象，受力分析如图所示.
由几何关系可得F＝mgtan θ
则车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.
方法二　正交分解法以水平向右为x轴正方向建立坐标系，并将悬线对小球的拉力FT正交分解，如图所示.
则沿水平方向有FTsin θ＝ma竖直方向有FTcs θ－mg＝0联立解得a＝7.5 m/s2，FT＝12.5 N且加速度方向向右，故车厢做向右的匀加速直线运动或向左的匀减速直线运动.
(2)悬线对小球的拉力大小.
悬线对小球的拉力大小为
5.如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上.现用大小为40 N、与水平方向夹角为37°斜向上的力F拉物体，使物体沿水平面做匀加速直线运动(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8).求：(1)若水平面光滑，物体加速度的大小.
水平面光滑时，物体的受力情况如图甲所示由牛顿第二定律得：Fcs 37°＝ma1解得a1＝8 m/s2
(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，物体加速度的大小.
水平面不光滑时，物体的受力情况如图乙所示水平方向有Fcs 37°－Ff＝ma2竖直方向有FN′＋Fsin 37°＝mg又Ff＝μFN′联立解得a2＝6 m/s2.
当物体受力不共线时，应用牛顿第二定律常用方法(1)矢量合成法应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.作图时注意：合力方向与加速度的方向相同.(2)正交分解法将物体所受的各个力分解在x轴和y轴上，分别得x轴和y轴的合力Fx和Fy ，Fx＝max，Fy＝may注意：通常以加速度a的方向为x轴正方向，建立直角坐标系.
1.内容：物体加速度与合外力F合成正比，与质量m成反比，加速度方向与合外力方向相同。表达式：F合=ma内含：同体性、矢量性、瞬时性、因果性、独立性2.利用牛顿定律解题步骤：(1)确定研究对象是哪个物体；(2)对这个物体进行受力分析；(3)建立直角坐标系、规定正方向、求合力F合；(4)根据牛顿第二定律列方程，注意统一单位，解题的规范化.