《人教版物理必修1第4章《牛顿运动定律》（3 牛顿第二定律）ppt课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教版物理必修1第4章《牛顿运动定律》（3 牛顿第二定律）ppt课件.ppt（39页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3牛顿第二定律 填一填 练一练 一 牛顿第二定律 见课本第74页 1 内容 物体的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 加速度方向跟作用力的方向相同 2 表达式 F kma 式中F为物体所受的合力 k是比例系数 二 力的单位 见课本第75页 1 国际单位制中 力的单位是牛顿 符号N 2 使质量为1kg的物体产生1m s2的加速度的力 称为1N 即1N 1kg m s2 3 比例系数k的含义 关系式F kma中的比例系数k的数值由F m a三量的单位共同决定 三个量都取国际单位 即三量分别取N kg m s2作单位时 系数k 1 填一填 练一练 一个物体受到4N的力作用时 产生的
2、加速度是2m s2 那么这个物体在6N的力作用下 产生的加速度大小是 A 1m s2B 3m s2C 5m s2D 6m s2解析 由牛顿第二定律F ma可得答案 B 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 对牛顿第二定律的理解如图 小明用力拉地面上的箱子 但箱子没动 请思考 1 根据牛顿第二定律 有力就能产生加速度 但为什么箱子一直没动呢 2 如果箱底光滑 当拉力作用在箱子上的瞬间 箱子是否立刻获得加速度 是否立刻获得速度 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 1 牛顿第二定律的几个特性牛顿第二定律揭示
3、了加速度与力 质量的关系 指明了加速度大小和方向的决定因素 对牛顿第二定律应从以下五个方面深刻理解 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题1 根据牛顿第二定律 下列叙述正确的是 A 物体加速度的大小跟它的质量和速度大小的乘积成反比B 物体所受合力必须达到一定值 才能使其产生加速度C 物体加速度的大小跟它所受作用力中的任一个大小成正比D 加速度的方向总是跟合力的方向一致解析 物体加速度的大小与物体受到的合力成正比 与物体的质量成反比 选项A错误 力是产生加速度的原因 只要有合力 物体就有加速度 它们之间是瞬时对应关系
4、不存在累积效应 选项B错误 物体加速度的大小与它受到的合力成正比 方向始终与合力方向一致 选项C错误 D正确 答案 D 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 2 力 加速度和速度的关系 1 合外力与加速度的关系 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 2 直线运动中加速度与速度的关系 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 3 力与运动的关系 4 两个加速度公式的区别 是加速度的定义式 它给出了测量物体的加速度的方法 这是物理上用比值定义物理量的方法 是加速度的决定式 它揭示了物体产生加速
5、度的原因及影响物体加速度的因素 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 例题2 导学号19970107一质点受多个力的作用 处于静止状态 现使其中一个力的大小逐渐减小到零 再沿原方向逐渐恢复到原来的大小 在此过程中 其他力保持不变 则质点的加速度大小a和速度大小v的变化情况是 A a和v都始终增大B a和v都先增大后减小C a先增大后减小 v始终增大D a和v都先减小后增大解析 质点受多个力的作用 处于静止状态 则多个力的合力为零 其中任意一个力与其余所有力的合力大小相等 方向相反 使其中一个力的大小逐渐减小到零再恢复到原
6、来的大小 则其余所有力的合力先变大后变小 但合力的方向不变 根据牛顿第二定律 a先增大后减小 v始终增大 故选项C正确 答案 C 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 探究一 探究二 问题导引 名师精讲 典例剖析 当堂检测 变式训练1如图所示 物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运动 速度为v 现让拉力F逐渐减小 则物体的加速度和速度的变化情况应是 A 加速度逐渐变小 速度逐渐变大B 加速度和速度都在逐渐变小C 加速度和速度都在逐渐变大D 加速度逐渐变大 速度逐渐变小解析 物体向右做匀速直线运动 滑动摩擦力Ff F FN mg 当F逐渐减小时 Ff mg不变 所以产生
7、与v方向相反即向左的加速度 加速度的数值随F逐渐减小而逐渐增大 因为a与v方向相反 所以v减小 故D正确 答案 D 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 牛顿第二定律的应用行车时驾驶员及乘客必须系好安全带 以防止紧急刹车时造成意外伤害 请思考 1 汽车突然刹车 要在很短时间内停下来 会产生很大的加速度 这时如何知道安全带对人的作用力大小呢 2 汽车启动时 安全带对驾驶员产生作用力吗 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 1 应用牛顿第二定律解题的步骤 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖
8、析 2 两种求加速度的方法 1 合成法 首先确定研究对象 画出受力分析图 将各个力按照力的平行四边形定则在加速度方向上合成 直接求出合力 再根据牛顿第二定律列式求解 2 正交分解法 当物体受多个力作用时 常用正交分解法求物体所受的合力 应用牛顿第二定律求加速度 在实际应用中的受力分解 常将加速度所在的方向选为x轴或y轴 有时也可分解加速度 即 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 例题3 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 37 小球和车厢相对静止 小球的质量为1kg sin37 0 6 cos37 0 8 g取10m s2 求 1
9、 车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况 2 悬线对小球的拉力大小 点拨 1 小球运动的加速度方向是水平向右的 合力与加速度方向相同 也是水平向右的 2 小球受绳的拉力和重力两个力的作用 合力的方向与加速度方向相同 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 解析 解法一合成法 1 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 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 2 悬线对球的拉力大小为 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 解法二正交分解法以水平向右为x轴
10、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 ma竖直方向有FTcos mg 0联立解得a 7 5m s2 FT 12 5N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 答案 1 7 5m 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 2 12 5N 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 变式训练2如图所示 质量为4kg的物体静止在水平面上 物体与水平面间的动摩擦因数为0 5 物体受到大小为20N与水平方向成37 角斜向上的拉力F作用时 沿
11、水平面做匀加速运动 求物体加速度的大小 g取10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 解析 选取物体为研究对象 对其受力分析如图所示在水平方向 Fcos37 Ff ma在竖直方向 FN Fsin37 mg又Ff FN解得a 0 5m s2 答案 0 5m s2 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 3 利用牛顿第二定律求瞬时加速度在应用牛顿第二定律求解物体的瞬时加速度时 经常会遇到轻绳 轻杆 轻弹簧和橡皮绳这些常见的力学模型 全面准确地理解它们的特点 可帮助我们灵活正确地分析问题 1 模型的共同点 都是质量可
12、忽略的理想化模型 都会发生形变而产生弹力 同一时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关 2 模型的不同点 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 例题4 一轻弹簧上端固定 下端挂一物块甲 甲和乙用一细线相连 如图所示 甲的质量为2m 乙的质量为m 两者均处于静止状态 当甲 乙之间的细线被剪断的瞬间 甲 乙的加速度大小记作a甲 a乙 那么 A a甲 0a乙 gB a甲 a乙 gC a甲 0a乙 0D a甲 ga乙 g 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 解析 甲 乙均静止时受力分析如图所示 由于物体静止F1 mgF2 F1 2mg 而F1 F1 故F2 3mg 当
13、剪断细线时 F1 F1 立即变为0 F2不变 答案 B 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 探究一 探究二 当堂检测 问题导引 名师精讲 典例剖析 变式训练3 多选 如图所示 质量均为m的A B两球之间系着一条不计质量的轻弹簧 放在光滑水平面上的A球紧靠墙壁 用水平力F将B球向左推压弹簧 平衡后 突然将力F撤去的瞬间 解析 撤去F时刻 弹簧来不及发生形变 A球的受力情况不变 所受合力为零 A球的加速度为零 选项A错误 B正确 B球在水平方向受弹力作用 弹力大小等于F 由牛顿第二定律知 B球的加速度为 选项C错误 D正确 答案 BD 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 4
14、5 1 多选 下列对于牛顿第二定律的表达式F ma及其变形公式的理解中 正确的是 当堂检测 探究一 探究二 1 2 3 4 5 解析 a m F三个物理量的决定关系是力F和质量m决定了加速度a 而加速度a不能决定力的大小或质量的大小 若知道物体的受力大小和加速度大小 由可求得物体的质量 答案 CD 1 2 3 4 当堂检测 探究一 探究二 5 2 在牛顿第二定律F kma中 有关比例系数k的下列说法中正确的是 A 在任何情况下都等于1B k的数值是由质量 加速度和力的大小决定的C k的数值是由质量 加速度和力的单位决定的D 在任何单位制中 k都等于1解析 在F kma中 k的数值是由F m a
15、三者的单位决定的 如果m的单位用kg a的单位用m s2 力的单位用N 则可使k 1 故只有选项C正确 答案 C 1 2 3 4 当堂检测 探究一 探究二 5 答案 B 1 2 3 4 当堂检测 探究一 探究二 5 4 多选 静止在光滑水平面上的木块 受到一个水平向右且逐渐减小的力的作用 在这个过程中 木块的运动情况是 A 速度逐渐减小的变加速运动B 在力减小到0以前 速度逐渐增大的变加速运动C 力减小为0时 速度也减小为0D 力减小为0时 速度达到最大值解析 力逐渐减小 加速度逐渐变小 但加速度与速度方向相同 故木块的速度逐渐增大 当力减小为0时 速度达到最大值 答案 BD 1 2 3 当堂
16、检测 探究一 探究二 4 5 5 在珠海航展中 歼 10的精彩表演为观众献上了一场视觉盛宴 已知歼 10的质量为m 1 2 104kg 在跑道上滑行时发动机的推力为F 1 2 105N 歼 10受到的阻力为重力的 g取10m s2 求 1 歼 10在跑道上滑行时的加速度a的大小 2 由静止开始加速滑行5s时的速度 1 2 3 当堂检测 探究一 探究二 4 5 解析 1 由题意可知歼 10所受合外力F合 F F阻 1 2 105N 1 2 104 10 0 1N 1 08 105N由牛顿第二定律F合 ma得 2 5s后的速度v at 5 9m s 45m s 答案 1 9m s2 2 45m s
