高一上3-B《牛顿第二定律》

y
B F1 A
F2Baidu Nhomakorabea
a1
a2
x
例1.某型号长征火箭在竖直向上发射起动时，质量 为4.64 × 105 kg ，初始的推力是6 × 106 N，则起 动时的加速度为多大？
F合 m a F合 F G 6 106 4.64106 2 m / s a 2 . 93 m m 4.64105
1N 1Kg m / s
2
所以，取国际单位时，k=1，牛顿第二定律可写为：
F ma
关于牛顿第二定律的理解
1、瞬时性——力改变的同时就会引起加速度的改变。
2、矢量性——加速度的方向与合力的方向永远相同。 3、相对性—— 定律中的加速度是以地面为参照物的， 即定律仅在惯性系中成立。 4、局限性—— 牛顿第二定律只能解决物体的低速运动 问题，不能解决物体的高速运动问题；只适用于宏观物 体，不适用于微观粒子。
例3. 吊车开始起吊后，在2 s 内把质量为500 kg 的物体由静止吊起，匀加速到0.8 m/s，求钢丝绳 对物体的拉力？ 分析：根据题意，画物体受力图。先求出物体的加 速度，再根据牛顿第二定律 FT G ma ，求出纲丝绳 对物体的拉力。
解：画物体受力图，物体的加速度为
v t v0 0.8 0 m/s 2 0.4 m/s 2 a t 2
讨论：随着火箭上升过程中燃料的消耗，火箭 的质量减小，其加速度将如何变化？
例2. 一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物 体施加一向东的恒力F，历时1s；随即把此力改为向 西，大小不变，历时1s；接着又把此力改为向东， 大小不变．历时1s；如此反复，只改变力的方向， 共历时1min，在此1min内（ D ） A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静 止于初始位置之东 B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静 止于初始位置 C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末继 续向东运动 D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静 止于初始位置之东
思考：
vt v 0 1. a t
与
F a m
的区别
vt v 0 力是使物体产生加速度的原因。加速度用 a t 来定义和量度，但加速度取决于 a F 的值。 m
2. 被抛出后的篮球的加速度大小和方向：
3.水平面上先沿y方向拉木块，到达B 点突然改成沿x 方向拉木块，加速度方向立即改变吗？（摩擦不计）
Ff F1 0.4 N
Ff F
当拉力变大时，物体运动的加速度为
F2 Ff 1.6 0.4 m/s 2 2.4 m/s 2 a 0.5 m
G
撤去拉力物体做匀减速运动，加速度 Ff 0.4 a m/s 2 0.8 m/s 2 m 0.5
B
牛顿第二定律
牛顿第一定律
一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态， 直到有外力迫使它改变这种状态为止。
力是改变物体运动状态即产生加速度的原因
物体的加速度和哪些因素有关 ?
相同质量的车
a大 大人推，容易启动， a小 小人推，不容易启动，
推空车， a大 推满车， a小
a～F
相同的力推车
FT
F合 a
.
G
FT G m a m g m a m( g a )
500 (9.8 0.4) N 5 100 N
例4. 用弹簧秤水平拉质量为 0. 5 kg 物体在水平面上做 匀速运动，弹簧秤此时的读数是 0. 4 N，当拉物体做匀 加速直线运动时，弹簧秤的读数为 1. 6 N，求物体运动 的加速度。撤去拉力物体做什么运动？加速度多大？ 解：根据题意，画物体受力图。 因为物体做匀速直线运动， FN 所以 F1 Ff 0
a～m
物体的加速度与物体的质量以及所受的合力有关
a ～ F， m
牛顿第二定律 物体的加速度跟所受的合力成正比，跟物体的质 量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同。
F合 a m F合 ak m
F kma
k是比例常数
说明： 式中F合 指物体所受的合外力。
力的单位：牛顿 在国际单位制中，把可以使质量为1 Kg 的物体 产生 1m/s2 加速度的力规定为 1 N. 即：