2017_2018学年高中物理第四章力与运动第四节牛顿第二定律课件

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2017_2018学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用课件

2017_2018学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用课件

【典例 3】 一质量 m=0.2 kg 的小球从距水平地面 H=10 m 的高度无初速度释放,经 t=2 s 的时间到达地 面,后经地面作用竖直反弹.每次与地面碰撞时间忽略 不计.碰撞后速度大小不变;小球在空中所受的空气阻 力大小 Ff 恒定.g 取 10 m/s2.求: (1)在空中所受的空气阻力大小 Ff; (2)第一次碰撞后上升的最大高度.
题后反思 解题的基本步骤是:(1)明确研究对象;(2)对物体作 出正确的受力分析和运动过程分析; (3)根据牛顿第二定 律列方程并求出加速度;(4)根据运动学知识求解运动的 量.
1.在交通事故的分析中,刹车线的长度是很重要的 依据,刹车线是汽车刹车后,停止转动的轮胎在地面上 发生滑动时留下的滑动痕迹.在某次交通事故中,汽车 的刹车线长度是 14 m,假设汽车轮胎与地面间的动摩擦 因数恒为 0.7, g 取 10 m/s2, 则汽车刹车前的速度为( A.7 m/s C.14 m/s B.10 m/s D.20 m/s )
【典例 1】(多选)如图所示表示某小球所受的合力与 时间的关系,各段的合力大小相同,作用时间相同,设 小球从静止开始运动,由此可判定( A.小球向前运动,再返回停止 B.小球向前运动,再返回不会停止 C.小球始终向前运动 DБайду номын сангаас小球在 4 s 末速度为 0 )
解析:由牛顿第二定律可知:在 0~1 s,小球向前做 匀加速直线运动,1 s 末速度最大;在 1~2 s,小球以大 小相等的加速度向前做匀减速直线运动, 2 s 末速度为零; 依此类推,可知选项 C、D 正确,A、B 错误. 答案:CD
(1)物体下落的加速度的大小; (2)下落过程中物体所受阻力的大小(g 取 10 m/s2).
解析:(1)物体下落过程中做初速度为零的匀加速运 动, 1 2 2h 根据公式 h= at 可得:a= 2 =8 m/s2. 2 t (2)根据牛顿第二定律可得 mg-f=ma, 故 f=mg-ma=10 N. 答案:(1)8 m/s

高中物理 第四章第四节4.4力学单位制课件 新人教版必修1

高中物理 第四章第四节4.4力学单位制课件 新人教版必修1

N 的形式,选项D正确. 2 m s
1. 导出单位是由基本单位组合而成的,则下列说法中正确的是( A.加速度的单位是m/s2,是由m、s两个基本单位组合而成的 B. 加速度的单位是m/s2,由公式a=
)
v 可知它是由m/s和 t s两个基本单位组合而成的 F 可知,它是由N、kg两个基本单位组合而成 C. 加速度的单位是m/s2,由公式a= m 的
1. 力学中的三个基本物理量为长度、时间和质量,其单位为基本单位,在国际单 位制中这三个物理量的单位分别为米、
秒和千克.选定原则:(1) 这些物理量在力学中有基本的地位;(2) 用这些物理 量作基本单位后,可使基本单位的数目最少.因为力学是研究物体运动变化过 程中力与运动的关系的,因此联系物体自身属性的量(质量)和反映空间尺度的 量(长度)以及时间,必然与物体受力后的运动变化联系得最密切、最普遍,所 以这三个物理量也是最基本的. 2. 单位制的意义 (1) 单位是物理量的组成部分,对于物理量,如果有单位一定要在数后带上单位, 同一个物理量,选用不同单位时其数值不同. (2) 统一单位,便于人们的相互交流,统一人们的认识. (3) 在物理计算时,如果已知量用国际单位制来表示,那么只要应用正确的物理公 式,计算结果必是用国际单位制来表示的.因此,解题时没有必要在式子中一一写 出各物理量的单位,只在式子末尾写出所求物理量的单位即可.
试利用所学过的物理公式,导出功、功率的单位. 由初中知识,我们知道功等于力与在力的方向上的路程的乘积,即W=Fx.由F、x的单位分 别为牛顿、米,并且有1 N=1 kg· m/s2,则得功的单位为1 kg· m2/s2,即为焦耳.1 J=1 kg· m2/s2, W 而功率P= ,所以功率的单位为kg· m2/s3,即为瓦特,1 W=1 kg· m2/s3. t

2017_2018学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用课件粤教版必修120170930221

2017_2018学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用课件粤教版必修120170930221

vt′=v0′+a′t′=6.0 m/s+(-1.0 m/s2)t′=0 -v0′ 6.0 t′= = 1 s=6.0 s。 a′
[答案] (1)6.0 m/s
(2)6.0 s
[借题发挥] 利用牛顿第二定律先求加速度,再利用运 动学公式,求物体的运动情况。
上例中,若4 s后,撤去拉力,物体还要滑行多
然后在t2=1.5 s 内以a2匀减速下滑(mg<F2)。
第一个过程mg-F1=ma1,vm=a1t1,得vm=4 m/s 第二个过程mg-F2=ma2,v=vm+a2t2,得v=1 m/s
(2)v—t图像如图所示:
答案:(运动情 运动学 ―→ ―→ F=ma求合力 ―→ 求其他力 况分析 公式求a
竖直向上。
由牛顿第三定律得她对蹦床的作用力F′=F=1
225 N,方向竖直向下。
[答案]
1 225 N
方向竖直向下
[借题发挥]
(1)解决问题时,一定要明确研究对象和物体
的运动过程,抓住受力情况和运动状态的分析,
建立力和运动的联系。 (2)加速度是联系运动学和动力学的桥梁,正 确地求得加速度是解决问题的关键。
所受合力提供加速度,则合力与加速度方向一致,故木 块所受合力方向水平向左,A正确。 答案:A
[例1]
一个静止在水平面上的物体,质量是2 kg,
在水平方向受到5.0 N的拉力,物体跟水平面的滑动摩擦
力是2.0 N。
(1)求物体在4 s末的速度;
(2)若在4 s末撤去拉力,求物体继续滑行的时间。
[解析]
[特别提醒]
(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。
(2)若物体受两个力作用,用合成法求加速度往往 要简便一些;若物体受三个或三个以上力作用时,要正 确应用正交分解法求加速度。 (3)物体做直线运动时,合外力的方向一定在物体 运动的直线上。

高中物理人教版必修1课件:第四章 牛顿运动定律+第3节 牛顿第二定律

高中物理人教版必修1课件:第四章 牛顿运动定律+第3节 牛顿第二定律

【学习目标】 1.通过上节实验,能得出并准确描述牛顿第二定律. 2.理解力的单位的由来,理解关系式F=kma是如何变成F=ma的. 3.能从同时性、矢量性等各方面深入理解牛顿第二定律,理解为什么说牛顿第 二定律是连接运动学和力学的桥梁. 4.能运用牛顿第二定律分析和处理简单的问题.初步体会牛顿第二定律在认识 自然规律过程中的有效性和价值.
ห้องสมุดไป่ตู้
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 牛顿第二定律
【情境导学】 1.静止在光滑水平面上的重物,受到一个很小的水平推力,在力刚开始作用 的瞬间,重物是否立即获得加速度,是否立即有了速度,为什么? 答案:是,否.力是产生加速度的原因,力与加速度具有同时性,故在力作用的 瞬间,物体立即获得加速度,但由Δv=aΔt可知,要使物体获得速度必须经过 一段时间. 2.用力去推水平地面上的大石块,却没有推动,是否说明这个力没有产生加 速度? 答案:否.当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速 度,但物体表现出来的加速度却只有一个,即各个力产生加速度的矢量和,石 块没被推动说明石块的合加速度为零,并不是这个力没产生加速度.
知识点二 力的单位
【情境导学】 在应用公式F=ma进行计算时,若F的单位用牛顿(N),m的单位用克(g)是否 可以? 答案:不可以.公式中的各量必须用国际单位.若不然,公式中的比例系数 就不再等于1.
【知识梳理】 1.单位:国际单位制中是 牛顿 ,符号是N. 2.1 N的物理意义:使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力,称为1 N, 即1 N= 1 kg·m/s2 . 3.比例系数k的意义:k的数值由F,m,a三个物理量的单位共同决定,若三量 都取国际单位,则k=1,牛顿第二定律的表达式可写作F= ma . 【思考判断】 1.若力、质量、加速度三个物理量都取国际单位,则公式F=kma的k就等于 1.( √ ) 2.1 N的力可以使质量为1 kg的物体,产生1 m/s2的加速度.( √ )

人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 3.牛顿第二定律

人教版高中物理必修1精品课件 第4章 运动和力的关系 3.牛顿第二定律
2.力的单位“牛顿”的含义:使质量为 1 kg 的物体在某力的作用下获得
1 m/s2 的加速度,这个力称为1 N,即1 N= 1 kg·m/s2 。
情境链接
如图所示,在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧系着一个
小球,弹簧处于自然长度。当乘客看到弹簧的长度变长时,则火车的速度变
化情况是怎样的?
【例1】 (多选)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( CD )
A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量和加速度成正比

B.由 m= 可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成
反比

C.由 a= 可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比
滑的水平面的左端有个一端被固定的弹簧,一个小球以一定的初速度滚向
弹簧,从弹簧开始被压缩到变为最短的过程中,关于小球的速度与加速度变
化的情况,下列正确的是( A )
A.速度减小,加速度增大
B.速度减小,加速度减小
C.速度增大,加速度增大
D.速度增大,加速度减小
1 2 3 4
3.(牛顿第二定律的应用)(2023山东济南高一期末)如图所示,水平桌面上质
质量
1.内容:物体加速度的大小跟它受到的 作用力 成正比,跟它的_______
成反比,加速度的方向跟 作用力 的方向相同。
F为物体所受的合力
2.表达式:F= kma 。
3.当力的单位取N、质量的单位取kg、加速度的单位取m/s2时,k=1,表达式
变为F=ma。
二、力的单位
1.国际单位制中,力的单位是 牛顿 ,符号 N 。
来越小,下落过程中受到的空气阻力越来越大,则飞箭( B )

新教材2023年高中物理 第4章 运动和力的关系 3 牛顿第二定律课件 新人教版必修第一册

新教材2023年高中物理 第4章 运动和力的关系 3 牛顿第二定律课件 新人教版必修第一册

2.合外力、加速度、速度的关系 (1)合外力与加速度的关系
合外力 与
合外力方向决 定加速度方向
→a与F方向总相同
加速度
合外力大小决 定加速度大小
→a与F大小成正比
(2)合外力与速度的关系 合力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速。
(3)力与运动的关系
物体受 力作用

运动状 态变化

物体速 度变化
思考辨析
『判一判』
(1)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。
()
×
(2)牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定小。 ( × )
(3)任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受的合外力方向一
致。
(√)
(4)在国际单位制中,公式F=kma中,k=1。
(√)
(5)两单位N/kg和m/s2是等价的。
探究 情景导入
瞬时加速度问题
如图所示,用手向下压弹簧玩偶的头部,若人向下压 的力为F,弹簧玩偶的头部质量为m,人手突然撤离时, 弹簧玩偶头部的加速度为多大?
提示:人手向下压时,弹簧玩偶的头部受三个力作用:手向下的压 力 F、重力 mg 和弹簧的弹力 FN,三力作用下弹簧玩偶头部处于平衡状 态,所以 FN=mg+F,当人手离开的瞬间,弹力和重力不变,所以弹簧 玩偶头部的加速度为 a=FN-mmg=mF。
提示:设计赛车时要有大的加速度,一方面需要有强大动力的发动 机,另一方面在保障安全的前提下减小赛车的质量。
要点提炼
1.牛顿第二定律的六个特性 同体性 F=ma中F、m、a都是对同一物体而言的
力是产生加速度的原因,只要物体所受的合力不为0,物体就具 因果性
有加速度 F=ma是一个矢量式。物体的加速度方向由它所受的合力方向决 矢量性 定,且总与合力的方向相同

2017_2018学年高中物理第四章力与运动第四节牛顿第二定律课件粤教版必修1

2017_2018学年高中物理第四章力与运动第四节牛顿第二定律课件粤教版必修1

[答案] (1)gtan α
(2)匀减速运动
[借题发挥]
(1)合外力F和加速度a具有同向性,所以只要知道两
者之中一个的方向,另一个的方向也就确定下来了。
(2)判断加速还是减速,依据加速度方向与速度方向
之间的关系,二者方向相同是加速运动,方向相反是减
速运动。
2.如图4-4-2所示,沿平直轨道上运 动的火车车厢中有一光滑的水平桌
1.(双选)关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确
的是
(
)
A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合外力 也越大 B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合外力 也为零
C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合
外力也可能很大 D.物体的速度很大,但加速度可能为零,所受的合 外力也可能为零
解析:物体的速度大小和加速度大小没有必然联系,
理解 教材 新知 第 四 章 第 四 节
知识点
把握 热点 考向
考向一 考向二 考向三
应用 创新 演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练Biblioteka 1.物体加速度的大小跟它受到
的合外力成正比,跟它的质
量成反比;加速度的方向跟
合外力的方向相同。 2.表达式:F=ma。
3.物体的加速度与物体所受的
合外力具有瞬时对应关系。
2.牛顿第二定律 (1)内容:物体的加速度跟所受 合外力 成正比, 跟物体的 质量 成反比,加速度的方向跟 合外力 的方
向相同。
(2)表达式: F=ma 。 (3)单位:国际上规定,质量为1 kg的物体获得 1 m/s2 的加速度时,所受的合外力为1 N,这样选取 的单位称为国际单位。
[重点诠释]
F C.由 a=m可知,物体的加速度与其所受合力成正比, 与其质量成反比 F D.由 m= a 可知,物体的质量可以通过测量它的加速 度和它所受的合力而求出

4.3 牛顿第二定律共18张

4.3 牛顿第二定律共18张
是”)实验定律.
即学即用
(多选)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=mF 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 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
解析 物体离开气球,只受重力作用,所以加速度为g,A错误,B正确; 脱落瞬间由于惯性仍具有向上的速度,C错误,D正确.
二、牛顿第二定律的简单应用
例2 如图所示,质量为1 kg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20 N、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 10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(4)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合加速度,
故牛顿第二定律可表示为FFxy= =mmaaxy .
针对训练 (多选)一物体随气球匀速上升,某时刻物体从气球上脱落,则 物体离开气球的瞬间(不计空气阻力)( BD ) A.物体的加速度为零 B.物体的加速度为g C.物体立即向下运动 D.物体仍具有向上的速度
力求出 a
解析 a=F/m是加速度的决定式,a与F成正比,与m成反比;F=ma说
明力是产生加速度的原因,但不能说F与m成正比,与a成正比;质量是
物体的固有属性,与F、a皆无关.

高中新教材人教版物理课件 必修第一册 第四章 运动和力的关系 3-牛顿第二定律

高中新教材人教版物理课件 必修第一册 第四章 运动和力的关系 3-牛顿第二定律
图。
(3)求合力F或加速度a。
(4)根据F=ma列方程求解。

【变式训练2】 小孩从滑梯上滑下的运动可看作匀加速直
线运动。第一次小孩单独从滑梯上滑下,加速度为a1。第二
次小孩抱上一只小狗后再从滑梯上滑下(小狗不与滑梯接触),
加速度为a2。则(
)
A.a1=a2
B.a1<a2
C.a1>a2
D.无法判断
牛顿第二定律F=ma知,使质量是1 kg的物体产生1 m/s2的加
速度的力是1 N,所以选项B错误;牛顿第二定律表述的是某一
时刻合力与加速度的对应关系,它既表明F、m、a三者在数
值上的对应关系,同时也表明合力的方向与加速度的方向是
一致的,即矢量对应关系,但合力方向与速度方向不一定相同,
所以选项D错误;
【思考讨论】
1.判断下列说法的正误。
(1)由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物
体的加速度成反比。(
)
(2)公式F=ma中,各量的单位可以任意选取。(
)
(3)物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力的大小
决定,与物体的速度大小无关。(
)
(4)物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度

的质量。

合作探究·释疑解惑

知识点一 牛顿第二定律的理解
问题引领
如图所示,小强自己拉车子时,无论怎么用力也难以拉动,最
后在小红的帮助下,他们才将车子拉着前进。
(1)根据牛顿第二定律,有力作用就产
生加速度,为什么小强用力拉车时车子
不动呢?小强的拉力不产生加速度吗?
(2)小强和小红一起用力的瞬间,车子是否马上获得加速度?

人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 3 牛顿第二定律

人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 3 牛顿第二定律
若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发
生相互作用的整个过程中(
)
A.P的加速度大小不断变化,方向也不断变化
B.P的加速度大小不断变化,但方向只改变一次
C.P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小
D.有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大
答案:C
解析:物体P向右压缩弹簧,P的合力F=kx,由于x不断增大,则
规律总结
在牛顿第二定律的应用中,采用正交分解法时,在受力分析后,
建立直角坐标系是关键。坐标系的建立原则上是任意的,但
常常使加速度在某一坐标轴上,另一坐标轴上的合力为零。
学以致用
3.如图所示,某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行,
在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面,斜面上放一个质量
为m的小物块,小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态不
3
牛顿第二定律
素养·目标定位
课前·基础认知
课堂·重难突破
随 堂 训 练
素养·目标定位
目标素养

1.根据实验结果推导出牛顿第二定律及其表达式 a∝ 或
F=kma,并理解其确切含义。形成正确的物理观念,培养科学
思维能力。
2.掌握用牛顿第二定律解决动力学问题的方法,培养分析解答
实际问题的能力。
3.知道力的单位“牛顿”是怎样定义的。

m∝F、m∝的结论,物体的质量

m=得出
m 是由自身决定的,与物体
所受的合力和运动的加速度无关。
(3)认为作用力与m和a都成正比:不能由F=ma得出F∝m、
F∝a的结论,物体所受合力的大小是由物体的受力情况决定
的,与物体的质量和加速度无关。

牛顿第二定律参考课件

牛顿第二定律参考课件
学习目标:
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和 数学公式
2、理解公式中各物理量的意义及相 互关系
3、知道在国际单位制中力的单位 “牛顿”是怎样定义的
4、会用牛顿第二定律的公式进行有 关的计算
知识回顾: m一定顿第二定律:
【内容】:物体加速度的大小跟合外力
成正比,跟物体的质量成反
比,加速度的方向与合外力
的方向相同。
【比例式 】:a F m
或 F ma
【等式 】:F kma 其中k是比例系数
【力的单位 】:1N 1kg m / s2
【公式】:
F ma
F、m、a 均取国际单位
【牢记】 :
1、F与a的同向性。加速度的方向总与 合外力方向相同
2、F与a的瞬时性 。同时产生,同时变 化,同时消失
3、 F与a的因果性 。F 是原因, a是结果
4、F可以突变,a可以突变,但v不能突变。 5、牛二只适用于惯性参考系 。 6、牛二适用于宏观低速运动的物体 。
7、 a v 是定义式、度量式; t
a F 是决定式。 。 m
8、不能认为牛一是牛二在合外力为0 时的特例 。

高中物理必修一第四章 运动和力的关系 牛顿第二定律

高中物理必修一第四章 运动和力的关系 牛顿第二定律
所以,力的单位为千克米每二次方秒,后人为了纪念牛顿,把它称作“牛
顿”,用符号“N”表示。
力的单位
在质量单位选取千克(kg),加速度单位选取米每二次方秒(m/s2),力
的单位取牛顿(N)是时,牛顿第二定律可以表述为:
F=ma
注意:F 是因,ma 是果,不能把 ma 看作是力,它是力的作用效果
例题
在平直路面上,质量为 1100 kg 的汽车在进行研发的测试,当速度达到
方向相同
独立关系 作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
相对关系
加速度 a 是相对于地面的(或相对于地面静止和匀速运动的物体),即相对于惯性
参考系的。
思考
F=kma ,这个比例系数 k 取多少合适呢?如何才能让这个比例系数最简
单?1 N 的力到底有多大?牛顿当年是如何定义单位力的?
列车的加速度。
分析
列车在加速行驶的过程中,小球始终与列车保持相对静止
状态,所以小球的加速度与列车的加速度相同。
对小球进行受力分析,根据力的合成法则求解合力。再根据
牛顿第二定律,求出小球的加速度,从而获得车的加速度。
图 4.3-4

方法一
选择小球为研究对象。设小球的质量为 m ,
小球在竖直平面内受到重力 mg、绳的拉力 FT (图 4.35)。在这两个力的作用下,小球产生水平方向的加速度
高中物理必修一
第四章 运动和力的关系
牛顿第二定律
讲师:xxx


知识讲解
小结问题引入通过来自节课的实验,你能大致描述一下物体的加速度与力、质量的定量关
系吗?
a / (m·s-2)
a / (m·s-2)

牛顿第二定律

牛顿第二定律
【答案】 (1)1 kg (2)30°
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
不同模型瞬时加速度的求法辨析 物体在某时刻的瞬时加速度由合力决定,当物体受力发 生变化时,其加速度同时发生变化。这类问题常会遇到轻 绳、轻杆、轻弹簧、橡皮条等模型。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)它们的共同点:质量忽略不计,都因发生弹性形变产 生弹力,同时刻内部弹力处处相等且与运动状态无关。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
二、力的单位 1.国际单位
牛顿 ,简称 牛 ,符号为 N 。 2.“牛顿”的定义 使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力叫做1 N, 即1 N=1 kg·m/s2 。 3.比例系数k的意义 (1)在F=kma中,k的选取有一定的 任意性 。 (2)在国际单位制中k= 1,牛顿第二定律的数学表达式为 F=ma,式中F、m、a的单位分别为 N 、 kg 、m/s2 。
【总结提升】 应用牛顿第二定律应注意的两个问题 (1)要注意分析物体的受力情况和运动情况,而加速度是联 系受力情况和运动情况的桥梁。 (2)使用公式F=ma时,F、m、a三个物理量的单位必须采 用统一的国际单位,否则公式中比例系数k不等于1。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律 变式训练3 如图甲所示,固定光滑轻杆与地面成一定倾
(2)公式F=ma可以纯数学理解吗,比如F∝m、F∝a对吗?
【提示】 物理公式具有具体的物理含义,公式F=ma中,F 指合外力,由外界决定,m由物体决定,加速度a由合外力F与 质量m共同决定。
必修一 ·物理(RJ)
第四章 牛顿运动定律
【解析】 虽然 F=ma 表示牛顿第二定律,但 F 与 a 无 关,因 a 是由 m 和 F 共同决定的,即 a∝mF且 a 与 F 同时产 生、同时消失、同时存在、同时改变;a 与 F 的方向永远相 同。综上所述,可知 A、B 错误,C、D 正确。

人教版高中物理必修一第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律(共18张PPT)

人教版高中物理必修一第四章牛顿运动定律第3节牛顿第二定律(共18张PPT)
N 460N f 80N
设动摩擦因数为μ,由F=μN可得:
f
x
G
F
μ=f/N=80N/460N=4/23
例3、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成 37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进,求物体受到 的摩擦力和支持力。
若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱,木箱的加速度多大?
G
有70牛s后顿汽第车二的定加律速得度汽车受到a的1 阻力v为t:v0
v0 t
F阻
ma1
m v0 t
437N
负号表示与运动方向相反
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,
解法二(正交分解法)
由(1)中所列方程解得悬线对球的拉力大小为
FT=
mg cos 37°
=12.5
N.
1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非2、最困难的事情就是认识自己。——希腊3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞4、与肝胆人共事,无字句处读书。——周恩来5、阅读使人充实,会谈 使人敏捷,写作使人精确。——培根6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎7、自知之明是最难得的知识。——西班牙8、勇气通往天堂,怯懦通往地狱。——塞内加9、有时候 读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。— —爱尔兰13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利16、 业余生活要有意义,不要越轨。——华盛顿17、一个人即使已登上顶峰,也仍要自强不息。——罗素·贝克18、最大的挑战和突破在于用人,而用人最大的突破在于信任人。——马云19、自己活着,就是为 了使别人过得更美好。——雷锋20、要掌握书,莫被书掌握;要为生而读,莫为读而生。——布尔沃21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根22、业精于勤,荒于嬉;行 成于思,毁于随。——韩愈23、一切节省,归根到底都归结为时间的节省。——马克思24、意志命运往往背道而驰,决心到最后会全部推倒。——莎士比亚25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯 基26、要使整个人生都过得舒适、愉快,这是不可能的,因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭27、只有把抱怨环境的心情,化为上进的力量,才是成功的保证。——罗曼·罗28、知之者不如 好之者,好之者不如乐之者。——孔子29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇30、意志是一个强壮的盲人,倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华31、只有永远躺在泥坑里的人, 才不会再掉进坑里。——黑格尔32、希望的灯一旦熄灭,生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德33、希望是人生的乳母。——科策布34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若35、学到很多东 西的诀窍,就是一下子不要学很多。——洛克36、自己的鞋子,自己知道紧在哪里。——西班牙37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科38、我这个人走得很慢,但是我从不后退。——亚伯拉 罕·林39、勿问成功的秘诀为何,且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳40、学而不思则罔,思而不学则殆。——孔子41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹42、只有 在人群中间,才能认识自己。——德国43、重复别人所说的话,只需要教育;而要挑战别人所说的话,则需要头脑。——玛丽·佩蒂博恩·普尔44、卓越的人一大优点是:在不利与艰难的遭遇里百折不饶。——贝 多芬45、自己的饭量自己知道。——苏46、我们若已接受最坏的,就再没有什么损失。——卡耐47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游48、书籍把我们引入最美好的社会,使我们认识各个时代的 伟大智者。——史美尔49、熟读唐诗三百首,不会作诗也会吟。——孙50、谁和我一样用功,谁就会和我一样成功。——莫扎特51、天下之事常成于困约,而败于奢靡。——陆游52、生命不等于是呼吸,生 命是活动。——卢梭53、伟大的事业,需要决心,能力,组织和责任感。 ——易卜生54、唯书籍不朽。——乔特55、为中华之崛起而读书。——周恩来56、书不仅是生活,而且是现在、过去和未来文化生 活的源泉。——库法耶夫57、生命不可能有两次,但许多人连一次也不善于度过。——吕凯特58、问渠哪得清如许,为有源头活水来。——朱熹59、我的努力求学没有得到别的好处,只不过是愈来愈发觉自 己的无知。——笛卡儿60、生活的道路一旦选定,就要勇敢地走到底,决不回头。——左拉61、奢侈是舒适的,否则就不是奢侈。——CocoChanel62、少而好学,如日出之阳;壮而好学,如日中之光;志而好 学,如炳烛之光。——刘向63、三军可夺帅也,匹夫不可夺志也。——孔丘64、人生就是学校。在那里,与其说好的教师是幸福,不如说好的教师是不幸。——海贝尔65、接受挑战,就可以享受胜利的喜 悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿66、节制使快乐增加并使享受加强。——德谟克利特67、今天应做的事没有做,明天再早也是耽误了。——裴斯泰洛齐68、决定一个人的一生,以及整个命运的,只是一瞬之 间。——歌德69、懒人无法享受休息之乐。——拉布克70、浪费时间是一桩大罪过。——卢梭71、既然我已经踏上这条道路,那么,任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德72、家庭成为快乐的 种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰74、路漫漫其修道远,吾将上下而求索。——屈原75、内外相应,言行相 称。——韩非76、你热爱生命吗?那么别浪费时间,因为时间是组成生命的材料。——富兰克林77、坚强的信心,能使平凡的人做出惊人的事业。——马尔顿78、读一切好书,就是和许多高尚的人谈话。— —笛卡儿79、读书有三到,谓心到,眼到,口到。——朱熹80、读书之法,在循序而渐进,熟读而精思。——朱熹81、对一个人来说,所期望的不是别的,而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。— —爱因斯坦82、敢于浪费哪怕一个钟头时间的人,说明他还不懂得珍惜生命的全部价值。——达尔文83、感激每一个新的挑战,因为它会锻造你的意志和品格。——佚名84、共同的事业,共同的斗争,可以 使人们产生忍受一切的力量。 ——奥斯特洛夫斯基85、古之立大事者,不惟有超世之才,亦必有坚忍不拔之志。——苏轼86、故立志者,为学之心也;为学者,立志之事也。——王阳明87、读一本好书,就 如同和一个高尚的人在交谈。——歌德88、过去一切时代的精华尽在书中。——卡莱尔89、好的书籍是最贵重的珍宝。——别林斯基90、读书是易事,思索是难事,但两者缺一,便全无用处。——富兰克林 91、读书是在别人思想的帮助下,建立起自己的思想。——鲁巴金92、合理安排时间,就等于节约时间。——培根93、你想成为幸福的人吗?但愿你首先学会吃得起苦。——屠格涅夫94、抛弃时间的人,时 间也抛弃他。——莎士比亚95、普通人只想到如何度过时间,有才能的人设法利用时间。——叔本华96、读书破万卷,下笔如有神。——杜甫97、取得成就时坚持不懈,要比遭到失败时顽强不屈更重要。— —拉罗什夫科98、人的一生是短的,但如果卑劣地过这一生,就太长了。——莎士比亚
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(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.应用牛顿第二定律求加速度, 在实际应用中常将受力分解,且将加速度所在的方向选
Fx=max 为 x 轴或 y 轴,有时也可分解加速度,即 . Fy=may
【典例 2】 如图所示,质量为 5 kg 的物体,在与水 平面成 30°角的拉力作用下,沿水平面向右做直线运动, 物体与水平面间的动摩擦因数 μ=0.2,已知 F=30 N,求 物体的加速度.(g 取 10 m/s2)
解析:国际上规定,质量为 1 kg 的物体获得 1 m/s2 的加速度时,所受的合外力为 1 N,这样选取的单位称为 国际单位,在国际单位制下,比例系数 k 为 1.在牛顿第二 定律中,加速度与合外力之间存在着因果关系,合外力是 产生加速度的原因,且加速度的方向与合外力的方向一 致,并且随合外力的变化而变化,B 选项说法错误.
拓展二 牛顿第二定律的简单应用
1.解题步骤. (1)明确研究对象. (2)进行受力分析和运动情况分析,作出运动或受力 示意图. (3)求合外力或加速度. (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,再由牛顿第二定律求 出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体 所受合外力的方向.反之,若知道加速度的方向,也可 应用平行四边形定则求物体所受的合外力.
2.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 37°角,球和车厢相对静止, 球的质量为 1 kg(g 取 10 m/s2, sin 37°=0.6, cos 37°=0.8). (1)求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况; (2)求悬线对球的拉力大小.
解析: (1) 小球和车厢相对静止,它们的加速度相 同.以小球为研究对象,对小球进行受力分析如图所示, 小球所受合力为 F 合=mgtan 37°. 由牛顿第二定律得小球的加速度为
拓展一 对牛顿第二定律的理解
1.表达式. F=ma,式中各量都要用国际单位,F 指合外力. 2.对牛顿第二定律的理解. (1)瞬时性:a 与 F 同时产生,同时变化,同时消失, 为瞬时对应关系.
(2)矢量性:F=ma 是矢量式,任一时刻 a 的方向均 与合外力 F 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相同. (3)同体性:公式 F=ma 中 a、F、m 都是针对同一 物体的.
(4)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合加速度.故牛顿第二定律
Fx=max 可表示为 Fy=may.
3.合外力、加速度、速度的关系. (1)力与加速度为因果关系,力是因,加速度是果, 只要物体所受的合外力不为零,就会产生加速度.加速 度与合外力方向总相同、大小与合外力成正比. (2)合外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:合外力与速度方向同向时,物体做 加速运动,反向时物体做减速运动.
3. 单位: 国际上规定, 质量为 1 kg 的物体获得 1_m/s2 的加速度时,所受的合外力为 1 N,这样选取的单位称为 国际单位.
判断正误 1.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.(×) 2.牛顿第二定律说明了质量大的物体其加速度一定 就小.(×) 3.任何情况下,物体的加速度的方向始终与它所受 的合外力方向一致.(√)
答案:C
2.(多选)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:水平面光滑,说明物体不受摩擦力作用,物体 所受到的水平力即为其合外力.力逐渐减小,合外力也逐 渐减小,由公式 F=ma 可知,当 F 逐渐减小时,a 也逐 渐减小,但速度逐渐增大. 答案:AC
解析:以物体为研究对象,视为质点,受力分析如图 所示,建立如图所示的坐标系.
由牛顿第二定律,得 F·cos 30°-f=ma Fsin 30°+FN-mg=0 其中 f=μFN, 联立以上三式,解得 a=3.8 m/s2. 答案:3.8 m/s2
题后反思 利用牛顿第二定律解决实际问题时, 要对物体进行受 力分析(有时还要进行运动情况分析).求出物体所受合外 力(或加速度),建立牛顿第二定律表达式后解决问题.
ห้องสมุดไป่ตู้
1.如图所示,用 F=10 N 的水平拉力,使质量 m= 2.0 kg 的物体由静止开始沿光滑水平面做匀加速直线运 动.求: (1)物体加速度 a 的大小; (2)物体在 t=2.0 s 内通过的距离.
解析:(1)物体在光滑的水平面上,只受 F 的作用, 由牛顿第二定律 F=ma,可得 F 加速度 a= =5 m/s2. m 1 2 1 (2)物体的位移 s= at = ×5×22m=10 m. 2 2 答案:(1)5 m/s2 (2)10 m
答案:B
题后反思 合外力与加速度为因果关系,合外力是因,加速度是 果.加速度的方向、大小和变化均由合外力决定.
1. 一物块静止在粗糙的水平桌面上. 从某时刻开始, 物块受到一方向不变的水平拉力作用.假设物块与桌面 间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力. 以 a 表示物块的加速 度大小,F 表示水平拉力的大小.能正确描述 F 与 a 之 间关系的图象是( )
(3)两个加速度公式的区别. Δv a= 是加速度的定义式:是比值法定义的物理量, Δt F a 与 v、Δ v、Δ t 均无关;a=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.
【典例 1】 对牛顿第二定律的理解中,错误的是 ( ) A.在 F=kma 中,k 的数值由 F、m、a 决定 B.牛顿第二定律说明当物体有加速度时,物体才受 到外力的作用 C.加速度的方向总跟合外力的方向一致 D.当外力停止作用时,加速度随之消失
F合 3 a= m =gtan 37°= g=7.5 m/s2,加速度方向水平向 4 右.车厢的加速度与小球相同,车厢做的是向右的匀加速 直线运动或向左的匀减速直线运动. mg (2)由图可知,悬线对球的拉力大小为 F= = cos 37° 12.5 N. 答案:见解析
理解 本节→牛顿第二定律→ 应用
第四章
力与运动
第四节 牛顿第二定律
学 习 目 标 重 点 难 点 1.理解牛顿第二定律的内容, 重点 理解牛顿 第二定律. 知道牛顿第二定律表达式的 确切含义. 2.知道力的单位,牛顿是怎 难点 牛顿第二 样定义的. 定律的简 3.会用牛顿第二定律的公式 单应用. 进行计算.
知识点 牛顿第二定律 提炼知识 1.内容:物体的加速度跟所受合外力成正比,跟物 体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同. 2.表达式:F=ma.
小试身手 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,物体所受的合力与物体的质量 成正比,与物体的加速度成反比 F B.由 m= a 可知,物体的质量与其所受合力成正比, 与其运动的加速度成反比
F C.当 a=m可知,物体的加速度与其所受合力成正 比,与其质量成反比 F D.由 m= 可知,物体的质量由它的加速度和它所 a 受到的合力而决定 答案:C
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