2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第4章运动和力的关系4.3牛顿第二定律(9)课件

牛顿第二定律\n一、牛顿第二定律1.正比反比相同2.kma合力ma二、力的单位1.牛顿牛2.1kg·m/s2\n一、牛顿第二定律答案【问题设计】\n【要点提炼】1．牛顿第二定律的表达式F＝ma,式中各量都要用________单位,F指物体所受的_____________2．对牛顿第二定律的理解(1)因果性：力F是产生加速度a的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具有加速度．(2)瞬时性：a与F同时产生,同时________,同时________,为瞬时对应关系．国际合外力变化消失\n(3)矢量性：F＝ma是矢量表达式,任一时刻a的方向均与___________的方向一致,当合外力方向变化时a的方向同时变化,即a与F的方向在任何时刻均_________(4)同体性：公式F＝ma中各物理量都是针对___________的．(5)独立性：当物体同时受到几个力作用时,各个力都满足F＝ma,每个力都会产生一个加速度,这些加速度的矢量和即为物体具有的___________故牛顿第二定律可表示为合外力F相同．同一物体合加速度\n3．合外力、加速度、速度的关系(1)力与加速度为因果关系．加速度与合外力方向总________、大小与合外力成_________(2)力与速度无因果关系．合外力与速度方向可以同向,可以反向；合外力与速度方向_______时,物体做加速运动,_______时物体做减速运动．(3)两个加速度公式的区别a＝Δv/Δt是加速度的定义式,是_______法定义的物理量,a与v、Δv、Δt均_______；a＝F/m是加速度的决定式,加速度由其受到的合外力和质量决定．相同正比同向反向比值无关\n【延伸思考】在地面上,停着一辆卡车,你使出全部力气也不能使卡车做加速运动,这与牛顿第二定律矛盾吗？为什么？牛顿第二定律公式中的F指的是物体受到的合外力,大卡车在水平方向上不只受到你的推力,还同时受到地面摩擦力的作用,它们相互平衡,即卡车受到的合外力为零,故卡车不做加速运动．答案不矛盾合力产生加速度\n二、牛顿第二定律的简单应用1．解题步骤(1)确定研究对象．(2)进行受力分析和运动情况分析,作出受力和运动示意图．(3)求合力F或加速度a.(4)根据F＝ma列方程求解．2．解题方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用时,应用平行四边形定则求这两个力的合力,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同．\n(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的合外力．①建立坐标系时,通常选取加速度的方向作为某一坐标轴的正方向(也就是不分解加速度),将物体所受的力正交分解后,列出方程Fx＝ma,Fy＝0.②特殊情况下,若物体的受力都在两个互相垂直的方向上,也可将坐标轴建立在力的方向上,正交分解加速度a.根据牛顿第二定律及求合外力\n例1：下列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合外力成正比,与其运动的加速度成反比C．由a＝F/m可知,物体的加速度与其所受合外力成正比,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求出一、对牛顿第二定律的理解CDm与F、a皆无关,是物体的固有属性\n解析力F1作用在物体上产生的加速度a1＝3m/s2,力F2作用在该物体上产生的加速度a2＝4m/s2,则F1和F2同时作用在该物体上,产生的加速度的大小可能为()A．7m/s2B．5m/s2C．1m/s2D．8m/s2ABC同一个物体,质量为m不变F1=ma1=3mF2=ma2=4m|F1-F2|≤F≤F1+F2m≤F≤7m1m/s2≤a≤7m/s2所以：F1与F2的合力为F合加速度\n解析二、牛顿第二定律的简单应用例2：如图所示,一质量为8kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F＝20N拉物体由A点开始运动,经过8s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止.求：(g＝10m/s2)(1)在拉力F作用下物体运动的加速度大小；FNFFf竖直方向:mg＝FN\n解析二、牛顿第二定律的简单应用例2：如图所示,一质量为8kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F＝20N拉物体由A点开始运动,经过8s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止.求：(g＝10m/s2)(2)撤去拉力时物体的速度大小；物体匀加速直线运动了8sFNFFf\n解析二、牛顿第二定律的简单应用例2：如图所示,一质量为8kg的物体静止在粗糙的水平地面上,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,用一水平力F＝20N拉物体由A点开始运动,经过8s后撤去拉力F,再经过一段时间物体到达B点停止．求：(g＝10m/s2)(3)撤去拉力F后物体运动的距离．FNFFf只受摩擦力\n二、牛顿第二定律的简单应用例3：如图所示,质量为1kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5,物体受到大小为20N、与水平方向成37°角斜向下的推力F作用时,沿水平方向做匀加速直线运动,求物体加速度的大小．(g取10m/s2,sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)解析FNFFf分析物体受力,建立直角坐标系yx\n1．牛顿第二定律和力的单位(1)内容(2)表达式：F＝ma(3)国际单位制中力的单位：N,1N＝1kg·m/s22．牛顿第二定律的特点(1)因果性；(2)矢量性；(3)瞬时性；(4)同体性；(5)独立性．\n3．应用牛顿第二定律解题的一般步骤和基本方法一般步骤：(1)确定研究对象；(2)进行受力分析和运动情况分析；(3)求出合外力或加速度；(4)根据牛顿第二定律F＝ma列方程求解．基本方法：(1)两个力作用时可用矢量合成法,也可用正交分解法；(2)多个力作用时可用正交分解法．\n1.(牛顿第二定律的理解)关于牛顿第二定律,以下说法中正确的是()A．由牛顿第二定律可知,加速度大的物体,所受的合外力一定大B．牛顿第二定律说明了,质量大的物体,其加速度一定小C．由F＝ma可知,物体所受到的合外力与物体的质量成正比D．对同一物体而言,物体的加速度与物体所受到的合外力成正比,而且在任何情况下,加速度的方向,始终与物体所受的合外力方向一致D加速度是由合外力和质量共同决定的:合外力与物体的质量无关故加速度大的物体,所受合外力不一定大质量大的物体,加速度不一定小\n2．(牛顿第二定律的理解)初始时静止在光滑水平面上的物体,受到一个逐渐减小的水平力的作用,则这个物体运动情况为()A．速度不断增大,但增大得越来越慢B．加速度不断增大,速度不断减小C．加速度不断减小,速度不断增大D．加速度不变,速度先减小后增大解析物体做加速运动牛顿第二定律：F＝maa逐渐减小速度增大的越来越慢AC\n3．(牛顿第二定律的简单应用)如图所示,两个人同时用大小分别为F1＝120N、F2＝80N的水平力拉放在水平光滑地面的小车,如果小车的质量m＝20kg,则小车的加速度()A．方向向左,大小为10m/s2B．方向向左,大小为2m/s2C．方向向右,大小为10m/s2D．方向向右,大小为2m/s2B解析\n4．(牛顿第二定律的简单应用)如图所示,质量为4kg的物体静止于水平面上．现用大小为40N,与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10m/s2,sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)．(1)若水平面光滑,物体的加速度是多大？解析FNF没有摩擦力分析物体受力如图：根据牛顿第二定律：\n4．(牛顿第二定律的简单应用)如图所示,质量为4kg的物体静止于水平面上．现用大小为40N,与水平方向夹角为37°的斜向上的力拉物体,使物体沿水平面做匀加速运动(g取10m/s2,sin37°＝0.6,cos37°＝0.8)．(2)若物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体的加速度是多大？FN′FFf解析有摩擦力分析物体受力如图：