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1、第三章第三章 牛顿运动定律牛顿运动定律三、牛三、牛 顿顿 第第 二二 定定 律律天马行空官方博客：http:/ ；QQ:1318241189；QQ群：175569632引入：引入：物物体体运运动动状状态态的的改改变变需需要要有有力力的的作作用用，物物体体运运动动状状态态改改变变的的快快慢慢（加加速速度度），不不仅仅与与物物体体所所受受力力有有关关，还还与与物物体体的的惯惯性性有有关关，牛牛顿顿第第二二定定律律揭揭示示了了加加速速度度与质量的关系与质量的关系 一、一、加速度加速度和力的关系和力的关系 如如图图所所示示的的实实验验装装置置，取取两两个个质质量量相相同同的的小小车车放放在在光光滑滑的
2、的水水平平板板上上，绳绳的的另另一一端端跨跨过过定定滑滑轮轮各各挂挂一一个个盘盘，盘盘里里分分别别放放着着数数目目不不等等的的砝砝码码，使使两两个个小小车车在在拉拉力力作作用用下下做做加加速速运运动动，拉拉力力F的的大大小小可可以以认认为为等等于于砝砝码码（包包括括砝砝码码盘盘）的的重重量量F的的大大小小，可可以以通通过过增增、减减砝砝码码来来改改变变，车车的的后后端端也也分分别别系系上上绳绳用用一一只只夹夹子子夹夹住住两两根根细细绳绳，以以同同时时控控制制两两辆辆小小车车，使使它它们们同同时时运运动动和和停停止运动止运动 1、研究前提：物体（小车）的质量保持一定、研究前提：物体（小车）的质量
3、保持一定 3、结论：结论： m一定时，一定时， 小车质量小车质量m/kg 作用力作用力 F/kg相等时间相等时间t内位移内位移 s/m小车小车1 0.250 200.8小车小车2 0.250 100.42、演示过程及测出的数据（参考）、演示过程及测出的数据（参考） 由 及所以所以：点击下图观看动画点击下图观看动画二、加速度和质量的关系二、加速度和质量的关系 由此可知：由此可知： 当外力当外力F一定时，一定时， 物体的加速度与其质量成反比，物体的加速度与其质量成反比， 即：即：三、牛顿第二定律三、牛顿第二定律1牛牛顿顿第第二二定定律律的的表表述述：物物体体的的加加速速度度跟跟作作用用力力成成正正
4、比比，跟物体的质量成反比跟物体的质量成反比 2牛顿第二定律的数学表达式：牛顿第二定律的数学表达式： 比例常数比例常数k与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用与式中物理量单位的选取有关，若各量的单位均用国际单位制中单位，则国际单位制中单位，则 （1）牛顿（）牛顿（N）力的规定：使质量为力的规定：使质量为1kg的物体产生的物体产生1ms2的加的加速度的力，叫做速度的力，叫做1N （2）牛顿第二定律：牛顿第二定律：F= ma（各量用国际制单位）各量用国际制单位） 3对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解 （1）同体性：）同体性：是指是指F合合、m和和a都是对于同一个物体而言的都是对于同一个物
5、体而言的 （2）矢矢量量性性：是是指指加加速速度度和和合合外外力力都都是是失失量量，加加速速度度的的方方向向取取决决于合外力的方向牛顿第二定律公式是一个矢量式于合外力的方向牛顿第二定律公式是一个矢量式 牛牛顿顿第第二二定定律律的的进进一一步步表表述述：物物体体的的加加速速度度跟跟所所受受的的合合外外力力成成正正比比，跟跟物物体体的的质质量量成成反反比比，加加速速度度的的方方向向与与合合外外力力的的方方向向相相同同 （3）瞬瞬时时性性：是是指指加加速速度度与与合合外外力力存存在在瞬瞬时时对对应应关关系系，无无论论物物体体所所受受合合外外力力的的大大小小和和方方向向如如何何变变化化，物物体体运运动
6、动的的加加速速度度大大小小和和方方向总与合外力同步变化向总与合外力同步变化 （4）独独立立性性：是是指指作作用用在在物物体体上上的的每每个个力力都都将将独独立立地地产产生生各各自自的的加加速速度度，与与物物体体是是否否受受其其他他力力的的作作用用无无关关，我我们们常常称称之之为为力力的的独独立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和立作用原理合力的加速度即是这些加速度的矢量和4用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤： （1）确定研究对象；）确定研究对象； （2）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图；）进行受力分析和运动状态分析，画出受力的示意图； （3
7、）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程；）建立坐标系，即选取正方向，根据定律列方程； （4）统一已知量单位，代值求解；）统一已知量单位，代值求解； （5）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解）检查所得结果是否符合实际，舍去不合理的解.例题：例题：一一个个质质量量为为2kg的的物物体体同同时时受受到到两两个个力力的的作作用用，这这两两个个力力的的大大小小分分别别为为2N和和6N，当当两两个个力力的的方方向向发发生生变变化时，物体的加速度大小可能为：化时，物体的加速度大小可能为：A1ms2 B2ms2 C3ms2 D4ms2解析：解析：根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律，如如果果一一个个物物
8、体体同同时时受受到到几几个个力力的的作作用用，物物体体的的加加速速度度跟跟所所受受的的外外力力的的合合力力成成正正比比，题题目目所所给给的的两两个个力力大大小小分分别别为为2N和和6N，当当两两个个力力的的方方向向相相同同时时合合力力最最大大，最最大大值值为为268（N），当当两两个个力力方方向向相相反反时时合合力力最最小小，最最小小值值为为624（N），当当两两个个力力的的方方向向既既不不相相同同，也也不不相相反反时时，合合力力的的大大小小大大于于2N而而小小于于8N，所所以以两两个个力力的的方方向向发发生生变变化化时时，合力的大小合力的大小 2N F 8 N根据牛顿第二定律可得根据牛顿第二定律可得a=F合合/m，当两个力取不同的方当两个力取不同的方向时，物体的加速度大小向时，物体的加速度大小所以所以，答案应选择，答案应选择B B、C C、D D小结：小结： 牛牛顿顿第第二二定定律律：物物体体的的加加速速度度跟跟作作用用力力成成正正比比，跟跟物物体的质量成反比，体的质量成反比， F= ma . 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
