新人教版专题4.3 牛顿第二定律(课件)高一物理同步精品课堂(基础版)

【答案】 D
【针对训练】物体静止在光滑的水平桌面上．从某一时刻起用 水平恒力 F 推物体，则在该力刚开始作用的瞬间( )
A．立即产生加速度，但速度仍然为零 B．立即同时产生加速度和速度 C．速度和加速度均为零 D．立即产生速度，但加速度仍然为零
【解析】 力 F 作用的瞬间，物体立即产生加速度，但此时 速度仍然为零．速度的变化需要一段时间．综上所述，A 正确．
特别 提醒
(1)力与加速度为因果关系，力是因，加速度是果，力与加 速度无先后关系．
(2)通过关系式 m＝Fa可以计算物体的质量，但物体的质量 与合外力及加速度无关．
【例题1】根据牛顿第二定律，下列叙述正确的是(
) A．物体加速度的大小跟它的质量、受到的合力无关 B．物体所受合外力必须达到一定值时，才能使物体
★力与运动的关系
1．力与运动的关系
2．速度的增减 速度增大还是减小，要看速度和加速度的方向关系，加速 度大 小的变化是由合力大小变化决定的．
3．区别加速度的定义式与决定式 定义式 a＝ΔΔvt ，即加速度定义为速度变化量与所用时间的 比值，而 a＝mF则揭示了加速度取决于物体所受的合力与物体 的质量．
解法一：建立如图甲所示的直角坐标系，人的加速度方向 正好沿 x 轴正方向，由题意可得
x 轴方向： Ffcosθ＋FNsinθ－mgsinθ＝ma y 轴方向： FNcosθ＋Ffsinθ－mgcosθ＝0 解得 FN＝mg＋masinθ， Ff＝macosθ。
解法二：建立如图乙所示的直角坐标系(水平向右为x 轴正方向，竖直向上为y轴正方向)。由于人的加速度 方向是沿扶梯向上的，这样建立直角坐标系后，在x 轴方向和y轴方向上各有一个加速度的分量，其中x轴 方向的加速度分量ax＝acosθ，y轴方向的加速度分量ay ＝asinθ，根据牛顿第二定律有
由于a∝F，则物体的加速度与物体所受的力总是 瞬时性
同时存在，同时变化，则时消失
同一性 F、m、a三者对应同一个物体
作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速 独立性 度，与物体是否受其他力的作用无关，合力的加速
度为这些加速度的矢量和 物体的加速度必须是对静止的或做匀速直线运动的 相对性 参考系而言的，对做加速运动的参考系不适用
★对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律反映了力作用在物体上，产生的加速度跟力 及物体质量的关系，对于它们之间的关系，应注意以下几个方 面：
只要物体所受合力不为 0(无论合力多么 因果性 小)，物体就获得加速度，即力是产生加速
度的原因 物体加速度的方向与物体所受力(或合力) 矢量性 的方向总是相同
★对牛顿第二定律的理解
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★牛顿第二定律的应用
②正交分解法：当物体受两个以上的力的作用时，常用正 交分解法求合力．
多数情况下是把力正交分解到加速度的方向上和垂直于 加速度的方向上，列式为FFxy＝＝FF11yx＋＋FF22yx＋＋FF33yx＋＋……＝＝mmaayx ；若 物体的受力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，分解加速度．
[要点归纳] 1．合外力与加速度的关系
2．直线运动中加速度与速度的关系
(1)
(2) 3．力与运动的关系
【例题2】如图所示，自动扶梯与水平面夹角 为θ，上面站着质量为m的人，当自动扶梯以 加速度a加速向上运动时，求扶梯对人的弹力 FN和扶梯对人的摩擦力Ff。
【审题指导】 这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重 力 mg、竖直向上的支持力 FN 和水平向右的摩 擦力 Ff，因为人的加速度方向沿扶梯向上，所 以人所受的这三个力的合力方向也沿扶梯向 上。
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THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/5
谢谢观看
【解析】 设未撤去力 F 时，物体受力如图所示． 水平方向上根据牛顿第二定律得 Fcosθ－Ff＝ma. 所以 Ff＝Fcosθ－ma＝80 N－40 N＝40 N. 竖直方向上物体受力平衡，即 Fsinθ＋FN＝mg， 所以 FN＝mg－Fsinθ＝200 N－60 N＝140 N. 又由 Ff＝μFN，得 μ＝FFNf ＝14400＝27.
• 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021 11:48:59 AM • 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/52021/3/52021/3/5Mar-215-Mar-21 • 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/52021/3/52021/3/5Friday, March 05, 2021 • 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/52021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
当撤去力 F 时物体受力如右图所示．物体沿原来的方向做匀 减速直线运动，则 FN′＝mg，
Ff′＝μFN′＝μmg， 所以由牛顿第二定律得 a′＝Fmf′＝μg＝270 m/s2≈2.86 m/s2， 方向与物体运动方向相反．
【答案】 2.86 m/s2 方向与物体运动方向相反
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/52021/3/5Friday, March 05, 2021
1牛=1千克 ·米/秒2
※知识点三、牛顿第二定律的应用
应用牛顿第二定律解题的方法 (1)由牛顿第二定律 F＝ma 可知，合力 F 的方向与加速度 a 的方向相同．解题时，若已知加速度的方向，就可推知合力 的方向；反之，若已知合力的方向，亦可推知加速度的方向． (2)求合力 F 时，要灵活选用力的合成法或正交分解法等方 法处理． ①合成法：当物体受两个力时，一般用合成法求合力．
x轴方向：Ff＝max；y轴方向：FN－mg＝may 解得：FN＝mg＋masinθ，Ff＝macosθ。 比较以上两种解法，很显然，两种解法都得到了同样 的结果，但是，第二种解法较简便。
【答案】mg＋masinθ macosθ
【针对训练】如图所示，质量为m＝20 kg的物块受到 与水平面成37°角、大小为100 N的力的作用，在水 平地面上以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动，试分 析当撤去力F时，物体的加速度为多少？
用正交分解法解答牛顿第二定律问题，多数 情况下是加速度落在坐标轴上，分解力建立 方程求解，但有些问题分解加速度较为方便， 解题中应注意总结。

【审题指导】 这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重力mg、 竖直向上的支持力FN和水平向右的摩擦力Ff，因为人的加速度 方向沿扶梯向上，所以人所受的这三个力的合力方向也沿扶梯 向上。 用正交分解法解答牛顿第二定律问题，多数情况下是 加速度落在坐标轴上，分解力建立方程求解，但有些问题分解 加速度较为方便，解题中应注意总结。
综合上节的两个实验结果，关于力、质量和 加速度的关系，我们可以用下面的比例式来表示
a∝ F
a∝
1 m
a∝
F m
F ∝ma F ＝k ma
k 为比例系数
假如你是科学家，你能否想个办法把表达式中的 k 消掉？
若k=1，上面的表达式就变成了最简单的表达式 F = ma
当质量是m=1kg的物体在某个力的作用下获得加 速度a=1 m/s2，由公式F= ma我们知道这个力的大小就是 F=ma=1kg×1m/s2=1kg∙m/s2，
第四章 牛顿运动定律
4.3 牛顿第二定律
※知识点一、牛顿第二定律
1．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____． 2．表达式 (1)比例式：a∝mF或 F∝ma. (2)等式：F＝kma(各量单位未知时)，其中 k 为比例系数，F 指物体所受的合力．
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
• 15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
• 16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/52021/3/5March 5, 2021
后人为了纪念牛顿，就把kg∙m/s2这个单位称为 物理学中规定 : 1N=1Kg.m/s2
★牛顿第二定律
内容：物体加速度的大小跟所受的合力成正 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 ＝ kma
加速度
合外力
k 是多少 呢？
质量
把能够使质量是1 kg的物体产生1m/s2 的加速度的这么大的力定义为1 N，即
产生加速度 C．物体加速度的大小跟它所受的作用力中的任一个
的大小成正比 D．当物体质量改变但其所受合外力的水平分力不变
时，物体水平加速度大小与其质量成反比
【解析】 物体加速度的大小与物体受到的合力成 正比，与物体的质量成反比，选项A错误；力是产生加 速度的原因，只要有合外力，物体就有加速度，它们之 间是瞬时对应关系，不存在累积效应，选项B错误；物 体加速度的大小与它受到的合外力成正比，选项C错误 ；由Fx＝max知，选项D正确．