文档介绍：第四章牛顿运动定律
3、牛顿第二定律
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a ∝ F
F ∝ma
a ∝
m
1
a ∝
m
F
F =k ma
质量一定时,加速度与合外力成正比
合力一定时,加速度与物体的质量成反比
牛顿第二定律
内容: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
F合= k ma
合外力
加速度
k 为比例常数
质量
为了使 F = kma 简单一些,取 k =1
则:
规定: 使质量 m = 1 kg 的物体产生加速度a = 1 m/s2
所需要的力为一个基本单位
由 F = ma
= 1 kg×1m/s2
= 1 kg·m/s2
把 1 kg·m/s2 叫做一个单位的力
一个单位的力
单位:
1 牛顿= 1 千克·米/秒2
1 N = 1 kg·m/s2
牛顿第二定律与力学单位
1、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是: ( ) A、在任何情况下都等于1 B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D、在国际单位制中,k的数值一定等于1
CD
跟踪练****br/>2、对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是: ( )
A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;
B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;
=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;
D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。
CD
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。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F阻
F
FN
G
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,
画出物体的受力分析图和运动过程图。
3、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
牛顿第二定律的加深理解
①同体性:
F合、m和a都是对于“同一个物体”而言,解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。
②矢量性:
物体加速度a的方向与所受合外力F合的方向始终相同。
③瞬时性:
力作用的瞬间就能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是
同生、同灭、同步变化。
④独立性:
作用于物体上的每一个力产生各自的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。
一、“四性”
二、适用范围:
1、牛顿第二定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系;
2、牛顿第二定律只适用于宏观(相对于分子、原子)、低速(远小于光速)运动的物体。