学习讲义_牛顿运动定律_牛顿第二运动定律
第2章 牛顿运动定律
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分离变量求定积分,并考虑到初始条件:t=0时v=v0,则有
v dv t μ
dt
v v0
2
0R
即
v
1
v0
v0t
R
将上式对时间积分,并利用初始条件t=0时,s=0得
s
R μ
ln 1
μ R
v0t
15
例题2-2 一条长为l质量均匀分布的细链条AB,挂在半径 可忽略的光滑钉子上,开始时处于静止状态。已知BC段 长为L(l/2<L<2l/3),释放后链条做加速运动,如图所示。 试求BC=2l/3时,链条的加速度和速度。
a0
a0
mg
T -ma0
mg
讨论一种非惯性系,做直线运动的加速参考系,在以恒定
加速度 沿a直0 线前进的车厢中,用绳子悬挂一物体。在地面
上的惯性参考系中观察,牛顿运动定律成立。 在车厢中的参考系(非惯性系)内观察,虽然物体所受张
f μN
µ为滑动摩擦系数,它与接触面的材料和表面状态(如 粗糙程度、干湿程度等)有关;其数值可查有关手册。
10
2.2.2 力学中常见的几种力
3、摩擦力。
当两个相互接触的物体虽未发生相对运动,但沿接触面有 相对运动的趋势时,在接触面间产生的摩擦力为静摩擦力。 静摩擦力的大小可以发生变化。
如图所示,用一水平力F推一放置在粗糙水平面上的木箱,
解:取被抛物体为研究对象,物体运动过程
中只受万有引力作用。取地球为参考系,垂 直地面向上为正方向。物体运动的初始条件
v0
是:t=0时,r0=R,速度是v0。略去地球的公 转与自转的影响,则物体在离地心r处的万有
m
引力F与地面处的重力P之间的关系为
高中物理牛顿第二运动定律讲义
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高中物理专题——牛顿第二定律【本讲教育信息】明白得牛顿第二定律的内容、表达式和适用范围学会分析和解决两类动力学问题牛顿第二定律的几种解题思路【知识点精析】一、牛顿第二定律【基础知识梳理】1.内容:物体加速度的大小跟它受到的作使劲成正比、跟它的质量成反比,加速度的方向跟物体受到合外力的方向相同。
F=。
2.表达式:ma3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于相对地面静止或匀速直线运动的参考系。
(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相关于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情形。
4.对牛顿第二定律的明白得二、两类动力学问题1.由受力情形判定物体的运动状态,处置这种问题的大体思路是:先求出几个力的合力,由牛顿第二定律(maF=合)求出加速度,再由运动学的相关公式求出速度或位移。
2.由物体的运动情形判定受力情形,处置这种问题的大体思路是:已知加速度或依照运动规律求出加速度,再由牛顿第二定律求出合力,从而确信未知力,至于牛顿第二定律中合力的求法可使劲的合成和分解法(平行四边形定那么)或正交分解法。
3.求解上述两类问题的思路,可用下面的框图来表示:分析解决这种问题的关键:应抓住受力情形和运动情形之间联系的桥梁——加速度。
三、运用牛顿运动定律解题的大体方式:牛顿运动定律是力学的核心,整个力学的知识体系都是成立在牛顿运动定律的基础上的,熟练把握牛顿运动定律是学好力学的关键。
(一)解题的大体思路1. 选取适合的研究对象:在物理进程中,一样会涉及两个或两个以上的物体,通常选取咱们了解得相对较多的那个物体作为研究对象。
2. 分析受力情形和运动情形:画出示用意,分析物体的受力情形与物体的运动情形,分析物体的运动情形是指确信加速度与速度的方向,判定物体是做加速直线仍是减速直线运动,或是曲线运动。
3. 成立直角坐标系:一样选取加速度的方向为x轴的正方向,将各个力沿坐标轴方向进行正交分解。
有时为了解题的方便,而选取相互垂直的两个力的方向作为x轴和y轴,将加速度沿坐标轴进行正交分解。
牛顿第二运动定律 课件
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A.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
B.合力产生的加速度,可认为作用于物体上的每个力所产生的
加速度的矢量和
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
[思路点拨]
(1)合外力F是“因”,加速度a是“果”.
(2)加速度与外力是瞬时对应关系. [解析]
__F_=__m__a__,式中F、m、a的单位分别为____N、____、____.
kg
m/s2
知识点一
对牛顿第二定律的理解
1. 表达式F=ma的理解
(1)单位统一:表达式中F、m、a三个物理量的单位都必须是
国际单位.
(2)F的含义:F是合力时,加速度a指的是合加速度,即物体
的加速度;F是某个力时,加速度a是该力产生的加速度.
3.两个加速度公式的区别 (1)a=ΔtΔ是v 加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方 法,这是物理上用比值定义物理量的方法.
(2)a=m是F 加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及 影响物体加速度的因素.
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()
B.速度增大,加速度减小
C.速度先增大后减小,加速度先减小后增大
D.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
C.若[剪解断析Ⅰ,] 则a=m力,方F向作沿用Ⅰ的在延A长上线方的向开始阶段,弹簧弹力kx较小,合力
(1)在F=kma中,k的选取有一定的任意性. (2)正交分解法通常用于物体受多个力的情况,坐标系的建立有
力规定k为x大1 于N,F即,1 合N=力__方___向___与___速___度___反__.向,速度减小,而加速度a随x
牛顿运动定律讲义(教师逐字稿)高清PDF版
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牛顿运动定律讲义(学霸版)课程简介:PPT(第1页):今天我们要学习的内容是牛顿运动定律,牛顿运动定律这块内容一直就是我们高中阶段的重点和难点,那么今天让我们一起来提升它。
PPT(第2页):牛顿运动定律是高中阶段最重要的内容之一,对后面的知识点掌握有非常重要的影响,要注意,牛顿运动定律中知识模块的组成,牛顿运动定律主要组成部分为牛顿以第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律,每块知识点都需要先掌握定义,然后通过模型去巩固应用,来让我们正式开始体验它。
PPT(第3页):主要内容和原来的板块一样,同样分为梳理知识体系和解决经典问题实例。
PPT(第4页):我们先看知识体系梳理,这部分也是我们经常说起的部分,物理是科学学科,一定要把知识梳理成体系和框架,科学是一张网。
PPT(第5页):我们先来看一下知识体系框架,牛顿运动定律主要组成部分是三个,分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
PPT(第6页):先来看一下牛顿第一定律。
内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态;意义:(1)指出力不是维持物体运动的原因,而是改变物体运动状态的原因,即力是产生加速度的原因。
(2)指出了一切物体都有惯性,因此牛顿第一定律又称惯性定律。
惯性:(1)定义:物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。
(2)量度:质量是物体惯性大小的唯一量度,质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小。
(3)普遍性:惯性是物体的固有属性,一切物体都有惯性。
与物体的运动情况和受力情况无关。
PPT(第7页):再来看一下牛顿第三定律,牛顿第三定律是我们要特别注意的内容,因为容易忽略。
首先我们来看一下内容:1.作用力和反作用力:两个物体之间的作用总是相互的。
一个物体对另一个物体施加了力,另一个物体一定同时对这一个物体也施加了力。
物体间相互作用的这一对力,通常叫做作用力和反作用力。
牛顿第三定律(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
第三章牛顿运动定律2第2讲牛顿第二定律的基本应用-2024-2025学年高考物理一轮复习课件
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F-mg=ma F= 原理方程
_m__g_+__m_a____
mg-F=ma F= __m_g_-__m__a___
mg-F=mg F=0
高考情境链接
(2022·浙江6月选考·改编)如图所示,鱼儿摆尾击水跃出水
面,吞食荷花花瓣的过程。
判断下列说法的正误:
(1)鱼儿吞食花瓣时鱼儿处于超重状态。
返回
考点三 动力学的两类基本问题
返回
动力学的两类基本问题及解决程序图
关键:以加速度为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解有 关问题。
考向1 已知受力求运动情况 例4 (2022·浙江6月选考)物流公司通过 滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所 示,倾斜滑轨与水平面成24°角,长度 l1=4 m,水平滑轨长度可调,两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶 端由静止开始下滑,其与滑轨间的动摩擦因数均为μ= 2 ,货物可视为质
√D.图乙中A、B两球的加速度均为gsin θ
题图甲中撤去挡板瞬间,由于弹簧弹 力不能突变,则A球所受合力为0,加 速度为0,选项A错误;撤去挡板前, 挡板对B球的弹力大小为3mgsin θ,撤 去挡板瞬间,B球与挡板之间弹力消失,B球所受合力为3mgsin θ,加 速度为3gsin θ,选项B错误;题图乙中撤去挡板前,轻杆上的弹力为 2mgsin θ,但是撤去挡板瞬间,杆的弹力突变为0,A、B两球作为整体 以共同加速度运动,所受合力为3mgsin θ,加速度均为gsin θ,选项C错 误,D正确。
对点练2.(多选)如图为泰山的游客乘坐索道缆车上山的 情景。下列说法中正确的是
√A.索道缆车启动时游客处于超重状态 √B.索道缆车到达终点停止运动前游客处于失重状态 √C.索道缆车正常匀速运动时站在缆车地板上的游客不
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第2讲牛顿第二定律的基本应用
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第2讲牛顿第二定律的基本应用学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象,并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况,求解运动学物理量时,应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解,所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体,物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷,1)电梯上升过程中,某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系,如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示,两小球1和2之间用轻弹簧B相连,弹簧B与水平方向的夹角为30°,小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上,绳A与竖直方向的夹角为30°,小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g,则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间,球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间,球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示,根据平衡条件可得F B=m1g,F B sin30°=m2g,所以m1m2=21,故A错误,B正确;在轻绳A突然断裂的瞬间,弹簧弹力未来得及变化,球2的加速度大小为0,弹簧弹力F B=m1g,对球1,由牛顿第二定律有F合=2m1g cos 30°=m1a,解得a=3g,故C正确,D错误。
《牛顿第二运动定律》牛顿运动定律 图文
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第5章 牛顿运动定律
“绳”或“线”类
“弹簧”或“橡皮筋”类
质量和重力均可忽略不计,同一根绳、线、弹簧或橡皮筋 相同
两端及中间各点的弹力大小相等
栏目 导引
2.解决此类问题的基本方法
第5章 牛顿运动定律
(1)分析原状态(给定状态)下物体的受力情况,求出各力大小(若物
体处于平衡状态,则利用平衡条件;若处于加速状态,则利用牛
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
[解析] 在抽出木板的瞬间,物块 1、2 与刚性轻杆接触处的形 变立即消失,受到的合力均等于各自重力,所以由牛顿第二运 动定律知,a1=a2=g;而物块 3、4 间的轻质弹簧的形变还来不 及改变,此时弹簧对 3 向上的弹力大小和对物块 4 向下的弹力 大小仍为 mg,因此物块 3 满足 mg=F,a3=0,由牛顿第二运 动定律得物块 4 满足 a4=F+MMg=M+ M mg.所以 C 对. [答案] C
栏目 导引
第5章 牛顿运动定律
二、国际单位制 1.国际单位 (1)基本单位:在力学中有__米__(m__)___ (长度单位)、_千__克__(_k_g_)_ (质 量单位)、____秒__(_s)__ (时间单位). (2)导出单位:在力学中利用___物__理__公__式____从三个基本单位导出 的其他单位.
第3节 牛顿第二运动定律
学习目标 1.知道牛顿第二运动定律的内 容、表达式的确切含义. 2.知道国际单位制中力的单位 “牛顿”是怎样定义的. 3.能应用牛顿第二运动定律解 决简单的动力学问题. 4.知道基本单位、导出单位和 单位制,知道力学中的三个基本 单位.
第5章 牛顿运动定律
核心素养形成脉络
第5章 牛顿运动定律
栏目 导引
第四章 牛顿运动定律 第3节:牛顿第二定律
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牛顿第二定律: 物体的加速度的大小与合外力 成正比.与质量成反比.加速度 方向与合外力方向相同.
假如你是科学家,你能否想个办法把k 消掉?
F
=k
ma
把能够使质量是1 kg的物体产生1 m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N,即 1牛=1千克 ·米/秒2 可见,如果都用国际单位制的单位,在上式 中就可以使k=1
第四章 牛顿运动定律
----第3节 牛顿第二定律
第3节 牛顿第二定律
• 学习目标
• 1、建立牛顿第二定 律;
• 2、理解牛顿第二定
律;
• 3、应用牛顿第二定
律。
• • • •
• 关键术语 1、牛顿第二定律; 2、合外力; 3、受力分析; 4、F合=ma。
实验结论:
1、m一定,加速度a与F的定量关系:
牛顿第二定律的数学表达:
6、一个物体质量为m,放在一个倾角为θ的斜 面上,物体从斜面顶端由静止开始加速下滑 (1)若斜面光滑,求物体的加速度? (2)若斜面粗糙,已知动摩擦因数为μ,求 N 物体的加速度? f θ a
F1 F θ F 2 G
θ
实验结论:
1、m一定,加速度a与F的定量关系:
a F
2、F一定,加速度a与m的定量关系:
a
1 m
(注意:这里的力指的是物体所受的合外力)
归纳:
m一 定 : a F
F一定:a 1 m
a F m
F∝ ma
即: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。
F=kma
a的方向? a与F同向。
0.75
a/m· -2 s
0.60
0.45
0.30
0.15
《牛顿运动定律的应用》 讲义
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《牛顿运动定律的应用》讲义一、牛顿运动定律的概述牛顿运动定律是经典力学的基础,由艾萨克·牛顿在 17 世纪提出。
它包括三条定律,分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,其内容是:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
这一定律揭示了物体具有惯性,即保持原有运动状态的特性。
牛顿第二定律描述了物体的加速度与作用在它上面的力以及物体的质量之间的关系。
其表达式为 F = ma,其中 F 表示合力,m 是物体的质量,a 是加速度。
这一定律表明,力是改变物体运动状态的原因,而且力越大,加速度越大;质量越大,加速度越小。
牛顿第三定律指出:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
二、牛顿运动定律在日常生活中的应用(一)行走与跑步当我们行走或跑步时,脚向后蹬地,地面会给我们一个向前的反作用力,正是这个力推动我们前进。
根据牛顿第三定律,我们施加给地面的力和地面给我们的反作用力大小相等、方向相反。
而我们能够加速、减速或改变方向,是因为我们通过肌肉的力量改变了施加在地面上的力的大小和方向,从而改变了地面给我们的反作用力,进而改变了我们的运动状态,这也体现了牛顿第二定律。
(二)车辆的启动与制动汽车的启动是一个典型的牛顿第二定律的应用。
发动机提供的牵引力使得汽车产生向前的加速度,从而使汽车从静止开始加速运动。
而在制动时,刹车系统施加一个阻力,产生一个向后的加速度,使汽车逐渐减速直至停止。
(三)体育运动在体育运动中,牛顿运动定律也无处不在。
例如,篮球运动员投篮时,手臂对篮球施加一个力,根据牛顿第二定律,篮球获得一个加速度飞出去。
而在足球比赛中,运动员踢球的力量越大,球获得的加速度就越大,飞行的速度和距离也就越远。
(四)电梯的运行当我们乘坐电梯时,如果电梯向上加速运动,我们会感觉到身体变重,这是因为电梯对我们的支持力大于我们的重力。
上课牛顿第二运动定律
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3.选取正方向,列方程,画好受力图后,要规定正方 向或建立直角坐标系,把各力分解,然后列出牛顿第 二定律的表达式。
例、风洞实验中可产生水平方向的、大小可以调节的风力,先将一套有小球的细杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径,如图所示
动力学的两类基本问题:
受力情况
通过分析受力求a, 再利用运动学公式
一类是已知受力情况求解运动情况;另一类是已 知运动情况求解受力情况.
运动情况
通过运动学公式 求a再计算力
应用牛顿第二定律的基本步骤
4.解方程、检验.求出结果后,要养成检验的好习惯,看看结果是否符合题意或实际情况.
1.明确研究对象根据题意选取某一物体作为研究对 象,往往是解题的第一要点。
基本题型
例5. 如图,质量为m=1kg的物体静止在与水平方向 成=370角的固定斜面上。当物体受到水平恒力F作用 后,经时间t=2秒,物体沿斜面向上移动了S=8米。如 果物体与斜面间的滑动摩擦系数=0.3, 求水平恒力的大小?
F
例2.A、B两物体的质量分别为mA=2kg,
力均为fm=12N,将它们叠放在光滑水平面上,
例1.如图所示,当剪断AB、OB舜时,
求两图中小球的加速度。
01
02
2、瞬时问题
[例2] 如图所示,A、B两物体的质量分别为M和m,中间用轻弹簧相连,物体与水平面间的摩擦因数为μ,在水平拉力作用下,A、B一起以加速度a向右作匀加速直线运动。试求突然撤去拉力的瞬间,两物体的加速度各为多大。
答案:aA=a ,aB=Ma+μ(M+m)g/m
第三章:牛顿运动定律(3.2_牛顿第二定律、两类动力学问题)讲解
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2012年物理一轮精品复习学案:第2节 牛顿第二定律、两类动力学问题【考纲知识梳理】一、牛顿第二定律1、内容:牛顿通过大量定量实验研究总结出:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向和合外力的方向相同。
这就是牛顿第二定律。
2、其数学表达式为:m Fa =ma F =牛顿第二定律分量式:⎩⎨⎧==yy x x ma F ma F用动量表述:t PF ∆=合3、牛顿定律的适用范围:(1)只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;(2)只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理微观粒子高速运动问题; 二、两类动力学问题1.由受力情况判断物体的运动状态;2.由运动情况判断的受力情况 三、单位制1、单位制:基本单位和导出单位一起组成了单位制。
(1)基本单位:所选定的基本物理量的(所有)单位都叫做基本单位,如在力学中,选定长度、质量和时间这三个基本物理量的单位作为基本单位: 长度一cm 、m 、km 等; 质量一g 、kg 等; 时间—s 、min 、h 等。
(2)导出单位:根据物理公式和基本单位,推导出其它物理量的单位叫导出单位。
2、由基本单位和导出单位一起组成了单位制。
选定基本物理量的不同单位作为基本单位,可以组成不同的单位制,如历史上力学中出现了厘米·克·秒制和米·千克·秒制两种不同的单位制,工程技术领域还有英尺·秒·磅制等。
【要点名师精解】一、对牛顿第二定律的理解1、牛顿第二定律的“四性”(1)瞬时性:对于一个质量一定的物体来说,它在某一时刻加速度的大小和方向,只由它在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定.当它受到的合外力发生变化时,它的加速度随即也要发生变化,这便是牛顿第二定律的瞬时性的含义.例如,物体在力F1和力F2的共同作用下保持静止,这说明物体受到的合外力为零.若突然撤去力F2,而力F1保持不变,则物体将沿力F1的方向加速运动.这说明,在撤去力F2后的瞬时,物体获得了沿力F1方向的加速度a1.撤去力F2的作用是使物体所受的合外力由零变为F1,而同时发生的是物体的加速度由零变为a1.所以,物体运动的加速度和合外力是瞬时对应的.(2)矢量性(加速度的方向与合外力方向相同);合外力F是使物体产生加速度a的原因,反之,a是F产生的结果,故物体加速度方向总是与其受到的合外力方向一致,反之亦然。
《牛顿第二定律》-完整ppt课件
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列几种描述中,正确的是 [
]
• A.接触后,小球作减速运动,加速度的绝对值越来越大 速度越来越小,最后等于零
• B.接触后,小球先做加速运动,后做减速运动,其速度 先增加后减小直到为零
• C.接触后,速度为零的地方就是弹簧被压缩最大之处, 加速度为零的地方也是弹簧被压缩最大之处
(2)若在3s末给物体再加上一个大小也是2N,方向水平向左 的拉力F2,则物体的加速度是多大?(0)
(3)3s后物体的加速度为0,那是不是说3s后F1不再产生加速 度了呢?
物体受到几个力的作用时,每 个力各自独立地使物体产生一个 加速度,就像其他力不存在一样, 这个性质叫做力的独立性原理。 物体的加速度等于各个分力分别 产生的加速度的矢量和。
(sin37° =0.6,cos37° =0.8, g=10m/s2 。)
35
拓展题:
1.光滑水面上,一物体质量为1kg,初速度为0,从0时刻开始 受到一水平向右的接力F ,F随时间变化图如下,要求作出速 度时间图象。
3 F/N
2
1
0
t/s
1 2 34
v(m/s)
3
2
1
0
1
2 34
t(s)
36
• 2、如图所示,一小球自空中自由落下,与正下方的直立轻质
16
练习二:
质量为1kg 的物体受到两个大小 分别为2N 和4N 的共点力作用。则物 体的加速度大小可能是 A、5m/s2 B、3m/s2 C、2m/s2
D答、案2:ABC
17
例1:光滑水平面上有一个物体,质量是2㎏,
受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这
牛顿力学三定律牛顿力学三定律介绍

牛顿力学三定律牛顿力学三定律介绍三大定律分别是:牛顿第一运动定律、牛顿第二运动定律、牛顿第三运动定律。
一、牛顿三大定律1.牛顿第一运动定律牛顿第一运动定律,又称惯性定律。
第一定律说明了力的含义:力是改变物体运动状态的原因。
表述为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
2.牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律:第二定律指出了力的作用效果:力使物体获得加速度。
表述是:物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且与物体质量的倒数成正比;加速度的方向跟作用力的方向相同。
3.牛顿第三运动定律牛顿第三运动定律:第三定律揭示出力的本质:力是物体间的相互作用。
表述是:相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。
二、牛顿三大定律的影响牛顿运动定律是建立在绝对时空以及与此相适应的超距作用基础.上的所谓超距作用,是指分离的物体间不需要任何介质,也不需要时间来传递它们之间的相互作用.也就是说相互作用以无穷大的速度传递。
除了上述基本观点以外,在牛顿的时代,人们了解的相互作用。
如万有引力、磁石之间的磁力以及相互接触物体之间的作用力,都是沿着相互作用的物体的连线方向,而且相互作用的物体的运动速度都在常速范围内。
三、牛顿三大定律的相关知识1.牛顿运动定律中的各定律互相独立,且内在逻辑符合自洽一致性。
其适用范围是经典力学范围,适用条件是质点、惯性参考系以及宏观、低速运动问题。
牛顿运动定律阐释了牛顿力学的完整体系,阐述了经典力学中基本的运动规律,在各领域上应用广泛。
2.牛顿运动定律是力学中重要的定律,是研究经典力学甚至物理学的基础,阐述了经典力学中基本的运动规律。
该定律的适用范围为由牛顿第-运动定律所给出惯性参考系,并使人们对物理问题的研究和物理量的测里有意义。
3.牛顿运动定律只适用宏观问题。
当考察的物体的运动线度可以和该物体的德布罗意波相比拟时,由粒子运动不确定性关系式可知,该物体的动里和位置已不能同时准确获知,故牛顿动力学方程缺少准确的初始条件而无法求解,即经典的描述方法由于粒子运动不确定性关系时已经失效或者需要修改。
人教版牛顿第二运动定律牛顿运动定律内容完整课件共48页PPT
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45、自己的饭量自己知道。——苏联
60、人民的幸福是至高无个的法。— —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
人教版牛顿第二运动定律牛顿运动定律 内容完整课件
56、极端的法规,就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要,人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益, 而是为 了公共 的利益 ;一部 分靠有 害的强 制,一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ,那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
《牛顿运动定律的应用》 讲义
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《牛顿运动定律的应用》讲义一、牛顿运动定律概述牛顿运动定律是经典力学的基础,由艾萨克·牛顿在 1687 年于《自然哲学的数学原理》一书中总结提出。
牛顿运动定律包含三条定律,分别是牛顿第一定律、牛顿第二定律和牛顿第三定律。
牛顿第一定律,也被称为惯性定律,其内容为:任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
这一定律揭示了物体具有惯性,即保持原有运动状态的性质。
牛顿第二定律指出:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。
其表达式为 F = ma,其中 F 表示作用力,m 表示物体的质量,a 表示加速度。
牛顿第三定律表明:两个物体之间的作用力和反作用力,总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
二、牛顿第一定律的应用在日常生活中,牛顿第一定律有着广泛的应用。
比如,当汽车突然刹车时,乘客会向前倾。
这是因为在刹车前,乘客和汽车一起向前运动,当刹车时,汽车的速度迅速减小,但乘客由于惯性仍要保持原来的运动状态,所以会向前倾。
再比如,跳远运动员在起跳前需要助跑。
助跑的目的是利用惯性,在起跳时保持较大的速度,从而跳得更远。
在交通运输中,牛顿第一定律也起到了重要的作用。
为了保障行车安全,车辆需要保持一定的速度和稳定性。
当车辆在高速行驶时突然转向或急刹车,都可能导致失控,因为车内的人和物品会由于惯性而继续保持原来的运动状态。
三、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是解决力学问题的核心定律之一。
在分析物体的运动状态变化时,我们通常会用到它。
例如,一个质量为 m 的物体受到一个水平向右的力 F,其加速度 a = F / m。
如果力 F 增大,加速度也会随之增大,物体的运动速度会更快地增加。
在体育运动中,牛顿第二定律也有体现。
比如举重运动员在举起杠铃时,需要施加一个大于杠铃重力的力,才能使杠铃产生向上的加速度,从而被举起。
在工程领域,如桥梁的设计和建筑施工中,牛顿第二定律也不可或缺。
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與所受外力 F 的量值成正比,而與其質量 m 成反比,即 a
F m
。
2 牛顿第二运动定律
1. 當物體受到淨力作用時,必在力的方向上產生相應的加速
度,其量值與所受的淨力量值成正比,而與物體的質量成反
比。
2. 若a為物體的加速度,F為物體所受的淨力,m 為物體的質量,
則牛頓第二定律可寫成數學式F=ma。
▲圖(一)
▲圖(二)
4 常见的力
1. 正向力:物體與接觸面間的垂直作用力。
▲ 正向力垂直於水平地面
▲ 正向力則垂直於斜面
2. 彈力:物體受力形變後,都會有恢復原狀的趨勢,這種力稱為回
復力,或稱為彈性力(簡稱為彈力)。
3. 張力:繩子在兩端受力時,表現出繃緊的狀態,此時在繩子任意 橫截面上所呈現的作用力,稱為繩上的張力。 █註:(1) 彈簧在彈性限度內,其形變量與回復力量值成正比, 稱為虎克定律。 (2) 彈簧受力後可以伸長或壓縮;繩子只能拉緊而無法 壓縮,且張緊時,繩子長度視為不變。 (3) 彈簧的回復力及繩子張力的方向恆與橫截面垂直, 故應與彈簧或繩子平行。 (4) 繩重不計時,繩上各點張力量值相同,若繩重不可 忽略時,根據牛頓第二運動定律得知,繩上各點張 力量值可能不會相同。
3. 常用單位:
質量 m 公克(g)
公斤(kg)
加速度 a
公分/秒 2 (cm/s2)
公尺/秒 2(m/s2)
受力 F 達因(dyne)
牛頓(N)
█ 註:(1) 1 kgw=(1 kg)(9.8 m/s2)=9.8 kg‧m/s2=9.8 N
1 gw=(1 g)(980 cm/s2)=980 g‧cm/s2=980 dyne
(A) 0.1 (B) 0.2 (C) 4 (D) 10 (E) 40
範例 1 牛頓第二運動定律
一質量為 5 公斤的質點,受外力 F 作用 0.1 秒後,速度由 4 公尺/秒向右變為 8 公尺/秒向左。則外力 F 的量值為多少 牛頓?
[答案] 600
[解析] 設向右為正 v 末=v 初+at -8=4+a×0.1 a=-120(m/s2) F=ma=5×120=600(N)。
面(2)(C甲) m球2<達m到1,等且速乙運球動先抵時達,地速面度=(D1)0mm2</sm,1,且且重兩力球=同阻時力抵
(2達) 若地已面知→甲(Ek)球vm=質2>m量gm為,1,0k且.×21甲公0=球斤0先,.2抵落×達1下0地過⇒面程k=中重0.2力。加速度恆
為 10 公尺/秒 2,則比例常數 k 值約為多少公斤/秒?
2-2
牛頓第二運動定律
1 牛顿第二运动定律实验
1. 目的:日常經驗告訴我們,外力可使物體運動而獲得加速度。對物體 施力愈大時,其加速度也愈大;施力愈小,則加速度也愈小。若以同 樣的作用力推著物體運動,則質量愈小的物體似乎愈容易加速;而質 量愈大的物體愈難加速。將這些經驗歸納起來,物體的加速度與其所 受的外力、或物體的加速度與其質量間,應該有著某種確切的關係。 2. 步驟:將質量為 m 的小滑車放在摩擦力甚小可以忽略不計的水平桌 面上,以細繩施定力 F作用在滑車上,觀察滑車的運動,並推算其加 速度 a。
3. 結果:
(1) 使用相同的滑車,即固定其質量 m 的量值,分別以不同量值的作
用力 F 拖拉滑車,量測滑車的加速度 a,結果發現 a F。
(2) 以一定的作用力 F 拉滑車,在滑車上分次放置砝碼,改變其質量
1 m,量測滑車的加速度 a,結果發現 a m 。
(3) 綜合以上實驗的結果,可以得到以下結論:物體加速度 a 的量值
F a
=2+2m=3
⇒ m=
1 2
∴
M m
=4
範例 3 終端速度
由離地相同高度處,於同一瞬間,使甲球
與[答乙球案自] (靜1)止B狀;態(開2)始B落下,兩球在抵達
地[解面前析,] 除重力外,只受到來自空氣阻力
F
的作用,此阻力與球的下墜速度 v 成正
比,(即1) F8=秒-以kv後(,k>兩0)球,均且呈兩等球速的運比動例,此刻合力為零,但乙
範例
2 牛頓第二運動定律實驗
某生作水平定力作用下物體質量和加速
度的關係圖實驗時,結果如右圖,F:作
用力,a:加速度,N:磚塊數。
則滑車質量相當於多少個磚塊數?
(假設平面光滑)
[答案] 4
[解析] 設滑車質量為 M,磚塊質量為 m
N=0 ⇒ F=Ma ⇒
F a
=M=2
N=2 ⇒ F=(M+2m)a
⇒
常數 k 完球全相速同度,較右快圖所→示為阻兩力球較的大速度→
-時間關係圖。 【101.學測】
重力較大
→ m2>
(1) 若甲球m與1。乙函球數的圖質底量下分別面為積m均1 為與乙m2>,則甲下,列因敘此述相同時間內,
何(A者) m正1=確乙m?的2,位且移兩>球同甲時的抵位達移地,面因此(B乙) m球2>會m先1,抵且達乙地球先面抵。達地
(2) 1 N=105 dyne。
3 惯性与质量的关系
受定力作用時,質量較大的物體,獲得的加速度較小,表示不易改 變物體原有靜止或運動的狀態,我們稱之為慣性較大;而質量較小 的物體,其加速度較大,表示物體的運動狀態很容易改變,我們稱 之為慣性較小。例如:使用相同量值的推力時,人推大車,加速度 小,如下圖(一);人推小車,加速度大,如下圖(二)。換句話說, 質量可以表現物體慣性的大小。