第4课 牛顿第二定律 讲义
高中课件 牛顿第二定律
讨论：
根据牛顿第二定律， 即使再小的力也可以 产生加速度，那么我 们用一个较小的力来 水平推桌子，为什么 没有推动呢?这和牛顿 第二定律是不是矛盾?
不矛盾，因为牛顿第二定律中的力是合外力
数学表达式 F ma
F指的是物体所受的合外力
F=0时，a=0，物体保持静止或匀速直线运动 合外力恒定不变，加速度恒定不变，物体做 匀变速直线运动 合外力随着时间的改变，加速度也随着时间 的改变
解法2 ：小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖 直方向上处于平衡状态，建立直角坐标系。将小球所 受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy
在竖直方向有 Fy mg 0, Fy FT cos FT cos mg 在水平方向有 Fx FT sin FT sin ma 联立方程求得小球的加速度为 a g tan 列车的加速度与小球相同，大小为gtan θ，方向水平向右
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100 km/h时取消动力，经过70 s停了下来。汽车受到 的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加速度 是多少？假定试车过程中汽车受到的阻不变。
解：以汽车为研究对象。设汽车运动方向为 x轴正方向，建立一维坐标系。
作业：《课时作业》——牛顿第二定律
课堂小结
牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受 到的作用力成正比，跟它的质量成反比， 加速度方向跟作用力的方向相同。
F ma 表达式：
力的单位取牛顿（N） 质量单位取千克（kg）
加速度单位取米每二次方秒（m/s2
）
同体性、瞬时性、独立性
解题 确定研究对象→分析运动情况和受力情况画出受力 步骤 分析图→由牛顿第二定律和运动学规律求解
《牛顿第二定律的应用》 讲义
《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的基本概念牛顿第二定律是经典力学中的核心定律之一，它描述了物体的加速度与作用在物体上的合力以及物体质量之间的关系。
其表达式为：F ＝ma，其中 F 表示合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，当物体受到合力的作用时，就会产生加速度。
而质量则是物体惯性的量度，质量越大，物体的惯性越大，越不容易改变其运动状态。
二、牛顿第二定律在直线运动中的应用1、匀变速直线运动当物体在一条直线上受到恒定的合力作用时，将做匀变速直线运动。
比如，一个在光滑水平面上受到水平恒力作用的物体，其加速度恒定。
根据牛顿第二定律，可以计算出加速度的大小，再结合运动学公式，就能够求解物体在不同时刻的速度、位移等物理量。
例如，一个质量为 5kg 的物体，受到一个水平向右的 20N 的力，求5s 末物体的速度和位移。
首先，根据牛顿第二定律计算加速度 a ＝ F／ m ＝ 20 ／ 5 ＝ 4 m/s²。
然后，根据速度公式 v ＝ v₀＋ at（假设初速度 v₀＝ 0），可得 5s 末的速度 v ＝ 4 × 5 ＝ 20 m/s。
再根据位移公式 s ＝ v₀t ＋ 1/2 at²（假设初速度 v₀＝ 0），可得 5s 内的位移 s ＝1/2 × 4 × 5²＝ 50 m。
2、非匀变速直线运动当物体所受合力随时间变化时，物体将做非匀变速直线运动。
此时，需要根据合力随时间的变化关系，结合牛顿第二定律，求出加速度随时间的变化关系，进而求解物体的运动情况。
比如，一个物体在竖直方向上受到重力和随时间变化的向上拉力作用。
在不同时刻，拉力的大小不同，通过牛顿第二定律求出加速度的变化，再利用积分等数学方法，就可以求出物体在一段时间内的位移和速度。
三、牛顿第二定律在曲线运动中的应用1、平抛运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
牛顿第二定律ppt课件
弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏 过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大 小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直 方向的夹角为θ，求列车的加速度。
高中物理4-3《牛顿第二定律》课件新人教版必修
用牛顿第二定律解题的一般步骤
汽车重新加速时的受力情况
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，产生的加速度应为多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。
（A）
思考
牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗？
从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是我们用力提一个很重的物体时却提不动它，这跟牛顿第二定律有无矛盾？应该怎样解释这个现象？
3
2
1
确定研究对象。
根据牛顿第二定律列方程求 解，必要时进行检验或讨论。
分析物体的受力情况和运动情 况，画出研究对象的受力分析图。
汽车减速时受力情况
G
FN
F阻
F
FN
G
F阻
正交分解法
平行四边形法
例2：一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？
F1
F2
0
F
x
y
0
F1
F2
【当堂训练】如图，位于水平地面上质量为m的木块，在大小为Ｆ，方向与水平方向成角的拉力作用下，沿地面作匀加速直线运动．若木块与地面之间的动摩擦因数为，求：木块的加速度。
G
N
f
x
y
解题步骤：
１.研究对象：
木块
２.受力分析
３.建立坐标系
４.由F合＝ma 列方程（组）
５.解方程（组）
Ｆ
v
谢谢大家！
§4.3牛顿第二定律
牛顿第二定律 课件
• 2．对牛顿第二定律的理解
• (1)同体性：加速度、合外力和质量是对应于同一个物体的， 所以分析问题时一定要确定好研究对象，把研究对象全过 程的受力情况都搞清楚．
• (2)因果性：力是产生加速度的原因，物体的加速度是力这 一外因和质量这一内因共同作用的结果．
• (3)矢量性：加速度与合外力都是矢量，它们的方向始终相 同，加速度的方向唯一由合外力的方向决定．
• C．物体从A到B加速度越来越小
• D．物体从A到B加速度先减小后增加
• 【分析】 因为速度变大还是变小，取决于速度方向和加 速度方向的关系(当a与v同向时，v增大；当a与v反向时， v减小)，而加速度由合力决定，所以要分析v、a的变化情 况，必须先分析物体受到的合力的变化情况．
• 【解析】 物体从A到B的过程中，水平方向一直受到向 左的滑动摩擦力作用，大小不变；还一直受到向右的弹簧 的弹力，从某个值逐渐减小为0.开始时，弹力大于摩擦力， 合力向右，物体向右加速，随着弹力的减小，合力越来越 小；到A、B间的某一位置时，弹力和摩擦力大小相等、 方向相反，合力为0，速度达到最大；随后，摩擦力大于 弹力，合力增大但方向向左，合力方向与速度方向相反， 物体开始做减速运动．所以，小物体由A到B的过程中， 先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动， 正确选项为B、D.
• 【答案】 BD
• 3.要研究物体在力的作用下做什么运动，必须知道物体在 不受力的情况下处于怎样的运动状态，所以牛顿第一定律 是研究力学的出发点，是不能用牛顿第二定律来代替的．
题型 1
牛顿第二定律的应用方法和步骤
•
例 1 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
牛顿第二定律(教学课件)(完整版)
考点二：利用牛顿第二定律分析动态过程
【变式练习 2】“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。近几年，越来越受
到年轻人的喜欢。如图所示，某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，a
点是弹性绳为原长时人的位置，b 点是人静止悬吊时的位置，c 点是人所
到达的最低点，且 ab<bc。假设弹性绳产生的弹力与伸长量之间的关系
遵循胡克定律，不计空气阻力，人可视为质点。则人从 P 点落下运动到 c
点的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．从 a 到 c 点，人处于超重状态
B．在 a 点，人的速度最大
C．在 c 点，人的加速度为零
D．从 a 到 c 点，人的加速度先减小后增加
考点二：利用牛顿第二定律分析动态过程
【解析】A．b 点是人静止悬吊时的位置，到 b 点时重力与弹力大小相等，故从 a 到 b 点， 重力大于弹力，人加速度向下，处于失重状态，故 A 错误；B．到 b 点时重力与弹力大小相 等，到 b 点前加速度竖直向下，人加速下落，再向下运动，弹力大于重力，人做减速运动， 故在 b 点，速度最大，故 B 错误；C．在 c 点，弹力大于重力，人的加速度竖直向上，故 C 错误；D．根据以上分析可知，从 a 到 c 点，人的加速度先向下减小后向上增加，故 D 正确。 故选 D。
在地铁列车车厢里竖直扶手上。在地铁列车运动的某段过程中，他观察
到细绳偏离了竖直方向，并相对车厢保持静止。他用手机拍摄了当时情
景，如图所示，拍摄方向跟地铁列车运动方向垂直。根据这张照片，你
能推断出这段过程中地铁列车（ ）
A．向左运动
B．向右运动
C．加速度向左
D．加速度向右
考点二：利用牛顿第二定律分析动态过程
【解析】静止时，弹簧弹力为 F 2mg 突然剪断细绳，细绳弹力瞬间消失，对小球 A mg F maA
第4课 牛顿第二定律 讲义
课 题牛顿第二定律教学目标掌握牛顿第二定律的内容与基本运用 重点、难点内容的理解与运用教学内容◎ 知识梳理1. 定律内容物体的加速度a 跟物体所受的合外力F 合成正比，跟物体的质量m 成反比，方向 。
2. 公式：F ma 合=（矢量等式，大小相等、方向相同） 力的单位： 理解要点：①因果性：F 合是产生加速度a 的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失； ②方向性：a 与F 合都是矢量,，方向严格相同；可等效为：③瞬时性和对应性：a 为某时刻物体的加速度，F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。
○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。
推广：力的独立作用原理，ma F ma F ma F =⇔⎭⎬⎫==合2211 例1.（2011·惠州高一检测）关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）A.物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比B.加速度的方向一定与合外力的方向一致C.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D.由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍例2.（2010·海南高考）下列说法正确的是（ ）A.若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动C.若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动3.基本应用（1）已知物体的受力情况求解物体的运动情况步骤：典例1 质量m=4 kg的物体在F1=10 N的水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，撤去F1后，经4 s物体停下来.求物体做匀速直线运动的速度和撤去F1后的位移. （10 m/s 20 m）【变式备选】如图所示，一水平传送带长为20 m，以2 m/s的速度做匀速运动.已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端.求物体被送到另一端B点所需的时间.（g 取10 m/s2）答案:11 s（2）.已知物体运动情况求受力步骤：典例2 静止在水平面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s,此时将力撤去，又经6 s物体停下来，若物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小. 10/3N【变式备选】在水平地面上有一个质量为4.0 kg 的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10 s 后拉力大小减为F/3,并保持恒定.该物体的速度图象如图所示.(取g=10 m/s2)求：(1)物体受到水平拉力F的大小；(2)该物体与地面间的动摩擦因数.（1）9 N （2）0.125基础练习：1.如图所示，质量m=5.0 kg的木箱放在水平地板上，对木箱施加一个F=10 N的水平向右的推力，推力F作用的时间t=10 s，木箱从静止沿直线滑动距离s=10 m.求：（1）木箱运动的加速度a的大小.（2）木箱与地板间的动摩擦因数μ.2.某步枪子弹的出口速度达100 m/s，若步枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为（）A.1×102 NB.2×102 NC.2×105 ND.2×104 N3.（2011·淮安高一检测）一架质量为4 000 kg的歼击机，平时在空中水平飞行时可能达到的最大加速度是10 m/s2.若在战斗中可抛掉质量为1 000 kg的副油箱，这架歼击机可能达到的最大加速度是（设这架歼击机的牵引力不变，阻力不计）（）A.10 m/s2B.23.3 m/s2C.20 m/s2D.13.3 m/s24.如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用静止不动.现保持F1不变，F2大小变化如图乙所示，则在此过程中，能正确描述木块运动情况的速度图象是下列选项中的（）5.（2011·衡水高一检测）雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（）6.如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定（）A.物块冲上斜面的最大位移B.物块返回底端时的速度C.物块所受摩擦力大小D.斜面倾角θ7.如图所示，表示某人站在与水平方向成θ角的、以加速度a向上运动的自动扶梯的台阶上，人的质量为m，鞋底与台阶的动摩擦因数为μ，求此时人所受的摩擦力.答案:macosθ，方向为一斜面放在水平地面上，倾角θ=53°，一个质量为0.2 kg的小球用细绳吊在斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力.（g取10 m/s2）答案：2.83 N,与水平方向成45°角牛顿第一定律牛顿和三定律：。
牛顿第二定律ppt课件
复习巩固
1、牛顿第一定律的内容 2、力与运动的关系 3、加速度的定义式
思考1:加速度的大小与哪些因素有关？
大量的实验研究指出，物体的加速度跟受到的 作用力成正比， 跟物体的质量成反比，即
F＝kma
a
a
F
1/m
思考2：你能否想个办法把F＝kma中的k 消掉？
如果一个力作用在1 kg的物体上，使物体产生的 加速度为1 m/s2 ，我们即定义这个力的大小是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，上式简化成
F ＝ma
牛顿第二定律
1、内容： 物体的加速度大小跟它受到的作用 力成正比， 跟它的质量成反比，加 速度方向跟作用力方向相同
2、表达式： F＝ma
3、单位： 千克米每二次方秒（kg*m/s2 ）或 牛顿，简称牛（N）， 1 kg*m/s2 = 1 N
2、表达式：F＝ma
3、单位： 1 kg*m/s2 = 1 N 4、性质：同体性 矢量性 瞬时性 独立性 因果性
5、适用范围： 宏观、低速、惯性参考系
2、下面的哪些说法不对？为什么？ A.物体所受的合外力越大,加速度越大。 B.物体所受的合外力越大,速度越大。 C.物体在外力作用下做匀加速直线运动，当合外力逐 渐减小，物体的速度逐渐减小。 D.物体的加速度大小不变时，物体所受合外力为恒力。
3、关于物体的运动状态和所受合力的关系，以下说法正 确的是( ) A．物体所受合力为0，物体一定处于静止状态 B．只有合力发生变化时，物体的运动状态才会发生变化 C．物体所受合力不为0时，物体的速度一定不为0 D．物体所受的合力不变且不为0，物体的运动状态一定 变化
高中物理必修一第四章第2节-牛顿第二定律讲义
例3
如图所示，A、B两球质量相等，弹簧质量不计， 斜面光滑，倾角为θ，系统静止时，弹簧与细线 平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，下列说法 正确的是（ ） A、两个小球的瞬间加速度均沿斜面向下，大小 均为gsinθ。 B、B球受力情况未变，瞬时加速度为零。 C、A球的瞬时加速度沿斜面向下，大小为2gsinθ。 D、弹簧有收缩的趋势，故B球的瞬时加速度向 上，A球的瞬时加速度向下，瞬时加速度都不为 零。
牛顿第二定律
物李
பைடு நூலகம்
一、牛顿第二定律
1、内容：物体的加速度大小与物体所受合外力成正比，与物体的 质量成反比；加速度方向与合外力方向相同。 2、表达式：F＝ma 3、特点： （1）矢量性：公式F＝ma为矢量式，加速度与合外力都是矢量， 二者方向相同。 （2）因果性：力是产生加速度的原因。合外力的方向决定了加速 度的方向，合外力大小和物体质量（物体惯性）大小共同决定加速 度的大小。 （3）瞬时性：a与F应对应同一时刻。虽然合外力与加速度在逻辑 上有因果关系，但在时间上没有先后关系。当合外力发生变化时， 加速度也同时随之改变。
例1
如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的细 线偏离竖直方向θ＝37°，小球与车厢相对静止，小球的质量m＝ 1kg。（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）求： （1）车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况 （2）细线对小球的拉力的大小及方向。
解题方法归纳
例2
如图甲所示，固定光滑轻杆与地面成一定角度α，在杆上套着一小 环，小环在沿杆方向的推理F的作用下向上运动，推理F与小环速度 v随时间的变化规律如图乙所示，取g＝10m/s2，求： （1）小环的质量m； （2）轻杆与地面间夹角α。
牛顿第二定律 课件
【答案】 FN＝mg＋masinθ f＝macosθ
(1)题目中人对扶梯无相对运动，则人、梯系统的加速度(对 地)为 a，方向与水平方向的夹角为 θ 斜向上，梯的台面是水平的， 所以梯对人的支持力 FN 竖直向上，人受到的重力 mg 竖直向下， 由于仅靠 FN 和 mg 不可能产生斜向上的加速度，因此可判定扶 梯对人有水平方向的静摩擦力 f.
如图甲所示，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 f.
【思路启迪】 (1)扶梯对人的摩擦力是哪个方向？怎么判 定？(2)扶梯对人的弹力和重力相等吗？为什么？
【规范解答】 这是一个动力学问题，人受到竖直向下的重 力 mg、竖直向上的支持人 FN 和水平向右的摩擦力 f，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．
1．它们的共同点是：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．
2．它们的不同点是：
弹力表现形式
弹力方向
弹力能否突变
轻绳
拉力
沿绳收缩方向
能
轻杆 拉力、支持力
不确定
能
轻弹簧 拉力、支持力 沿弹簧轴线
不能
橡皮条
拉力
沿橡皮条收缩方向
不能
分析物体在某时刻的瞬时加速度，关键是分析这一时刻的 受力情况和运动情况，明确哪些力不变，哪些力又发生突变，再 用牛顿第二定律求出瞬时加速度．
(1)牛顿第二定律给出了力和加速度的对应关系，即合力 决定物体的加速度，但合力与物体的速度无直接关系．
牛顿第二定律 课件
一、牛顿第二运动定律
力与质量和加速度的关系
物体的加速度跟作用力成正比, 跟物体的质量成反， 加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同
牛顿第二定律用数学式子表示就是：
a ∝ F/m
或者： F ∝ ma
进一步可以将表达式改为：
F = k ma 其中 k 为比例常数
其实物体往往不止受到一个力的作用，物体受几个 力作用时，这时F 表示合力。
4、独立性：每个力都独立产生各自的加速 度，与其它力无关，物体实际运动的加速 度为这些加速度的矢量和，即合力产生合 加速度。
小试牛刀：
如图所示，质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦
因数为μ=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37°、
大小为20N的拉力F，使之向右做匀加速运动，求物体
运动的加速度大小。 解：对物体受力分析
x方 Fx合= Fx—f
向：
f
y方向：Fy合= Fy + FN — mg
y FN
Fy
F
x ）37°
Fx
=0
所以 F合= Fx合
又 f=μ FN
mg
代入数据联立得a=2.6m/s2
例题： 某质量为1100kg的汽车在平直路面试车， 当达到100km/h的速度时关闭发动机，经过70s停下 来。停下来后汽车又重新起步加速，设加速时牵引 力为2000N，假定试车过程中汽车受到的阻力不变。 求：(1)汽车受到的阻力的大小
F1y
F1
F合=F1x+F2x
=F1cos60°+F2cos60°
=10N. 由F合=ma得:
o 600 F1x 600 F2x
x
a F合 10 N 5m / s2 m 5kg
牛顿第二定律ppt课件
应用牛顿第二定律解题的一般步骤
● （1）根据题意选取研究对象．
● （2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并画出示意
图．
● （3）建立直角坐标系，分别求出两个方向的合力．
● （4）根据牛顿第二定律列出方程，代入数值求解方程．
牛顿第二定律小结
内容：物体的加速度与合外力成
正比，与物体的质量成反比。加
Q5：自然下垂的Slinky，松手之后下端为何不立即下落
典例3 （瞬时性）如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小
球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和
2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为（取向下为正方向）
（ C）
A．0，g
B．-g，g
C．-2g，g
D．2g，0
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，
● 针对训练 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
体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
物体将（ B ）
人教版必修14.3-牛顿第二定律课件(共20张PPT)(优质版)
例题2、一个物体，质量是2㎏，受到互
成120o角的两个力F1和F2的作用。这两 个力的大小都是10N，这个物体的析
600F1x
求合力的方法： o
F
O 600 F2x x
F2
平行四边形法
F2y
F2
正交分解法
1、求合力的两种方法：力的平行四边 形法和力的正交分解法
这节课我们学习了 1．牛顿第二定律：F＝ma． 2．牛顿第二定律体现了a与F之间的
同向性和瞬时对应性． 3．牛顿第二定律解决问题的一般方法．
。2. 一份耕耘，份收获，努力越大，收获越多，奋斗!奋斗!奋斗!3. 让我们将事前的忧虑，换为事前的思考和计划吧！4. 世界上那些最容易的事情中，拖延时间最不费力5. 不管现在有多么艰辛，我们也要做个生活的舞者。6. 奋斗是万物之父。— —陶行知7. 上帝制造人类的时候就把我们制造成不完美的人，我们一辈子努力的过程就是使自己变得更加完美的过程，我们的一切美德都来自于克服自身缺点的奋斗。8. 不要被任何人打乱自己的脚步，因为没有谁会像你一样清楚 和在乎自己的梦想。9. 时间不在于你拥有多少，只在于你怎样使用10. 水只有碰到石头才能碰出浪花。11. 嘲讽是一种力量，消极的力量。赞扬也是一种力量，但却是积极的力量。12. 在我们成长的路上也会遇到一些挫折，一些困 难，那韩智华就是我们的榜样，永不认输，因为我知道挫折过后是一片晴朗的天空，瞧，成功就在挫折背后向我们招手，成功就是在努力的路上，“成功就在努力的路上”！让我们记住这句话，向美好的明天走去。13. 销售世界上 第一号的产品——不是汽车，而是自己。在你成功地把自己推销给别人之前，你必须百分之百的把自己推销给自己。14. 不要匆忙的走过一天又一天，以至于忘记自己从哪里来，要到哪里去。生命不是一场速度赛跑，她不是以数量 而是以质量来计算，知道你停止努力的那一刻，什么也没有真正结束。15. 也许终点只有绝望和失败，但这绝不是停止前行的理由。16. 有事者，事竟成；破釜沉舟，百二秦关终归楚；苦心人，天不负；卧薪尝胆，三千越甲可吞吴。 17. 我颠覆了整个世界。只为了摆正你的倒影18. 好的想法是十分钱一打，真正无价的是能够实现这些想法的人。19. 伤痕是士兵一生的荣耀。20. 只有一条路不能选择——那就是放弃的路；只有一条路不能拒绝——那就是成长的路。 21. 多对自己说“我能行，我一定可以”，只有这样才不会被“不可能”束缚，才能不断超越自我。22. 人生本来就充满未知，一切被安排好反而无味——坚信朝着目标，一步一步地奋斗，就会迈向美好的未来。23. 回避现实的人， 未来将更不理想。24. 空想会想出很多绝妙的主意，但却办不成任何事情。25. 无论什么思想，都不是靠它本身去征服人心，而是靠它的力量；不论靠思想的内容，而是靠那些在历史上某些时期放射出来的生命的光辉。——罗曼·罗 兰《约翰·克利斯朵夫》26. 上帝助自助者。27. 你的爸妈正在为你奋斗，这就是你要努力的理由。28. 有很多人都说：平平淡淡就福，没有努力去拼博，又如何将你的人生保持平淡?又何来幸福?29. 当事情已经发生，不要抱怨，不 要沮丧，笑一笑吧，一切都会过去的。30. 外在压力增加时，就应增强内在的动力。31. 我们每个人都应微笑面对人生，没有了怨言，也就不会有哀愁。一个人有了希望，就会对生活充满信心，只要你用美好的心灵看世界，总是以 乐观的精神面对人生。32. 勇敢的人。——托尔斯泰《袭击》33. 昨天下了雨，今天刮了风，明天太阳就出来了。34. 是的，成功不在于结果，更重要的是过程，只要你努力过，拼搏过，也许结果不一定是最好的那也走过了精彩的过 程，至少，你不会为此而后悔。35. 每一天的努力，以后只有美好的未来。每一天的坚持，换来的是明天的辉煌。36. 青年最要紧的精神，是要与命运奋斗。——恽代英37. 高峰只对攀登它而不是仰望它的人来说才有真正意义。38. 志不可立无可成之事。如无舵之舟，无衔之马，飘荡奔逸，何所底乎？--王守仁39. 拿望远镜看别人，拿放大镜看自己。40. 顽强的毅力可以征服世界上任何一座高峰。——狄更斯41. 士人第一要有志，第二要有识，第三要有恒。— —曾国42. 在我们能掌控和拼搏的时间里，去提升我们生命的质量。43. 我们不是等待未来，我们是创造未来，加油，努力奋斗。44. 人生如画，一笔一足迹，一步一脚印，有的绚丽辉煌，有的却平淡无奇。45. 脚跟立定以后，你必 须拿你的力量和技能，自己奋斗。——萧伯纳46. 一个能从别人的观念来看事情，能了解别人心灵活动的人，永远不必为自己的前途担心。
人教版2019高中物理4.3牛顿第二定律 课件(共25张PPT)
FN
分析小车的受力
f
a2
mg
a1-a2=a合 F
a1
独立性
物体实际的加速度为每个力产生的加速度的矢量和
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性： 物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
3、同时性： F、a是对应同一时刻 5、因果性：力是产生加速度的原因，力决定加速度
4、独立性：分力产生分加速度，合力产生合加速度
项目 公式类别 对应关系
定义式
决定式
a与 没有 a与F有瞬时对 直接对应关系 应关系
基础训练1：根据牛顿第二定律，下列叙述正确是（ ） A、只要物体受力就有加速度 B、只要合力不为零就有加速度 C、如果物体质量很小，哪怕所受合力为零，也会有加速度 D、物体的加速度与其质量成正比，与所受合力成反比
F
1
F
2
课后训练4：质量为m的物体从高处由静止释放后竖直下落， 在某一时刻受到的空气阻力为f，加速度为 a＝ g，则f的 大小为多少？
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性：物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
F发生变化时，a随即也要发生变化， 即:a与F同生,同灭,同变化.
同时性
思考4：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比， 能否说成力与加速度成正比，为什么？
不能，力是产生加速度的 原因，力决定加速度
因果性
思考5：一恒力F作用在质量为m的小车上，小车沿着粗 糙地面向右做匀加速直线运动，是否只有一个加速度?
的速度时关闭发动机，经过t=70s停FN下来，汽车受到的阻力F阻是多少？
《牛顿第二定律的应用》 讲义
《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的内容牛顿第二定律是动力学的核心定律之一，其表述为：物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
用公式表示即为：F ＝ ma ，其中 F 表示合外力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
这个定律揭示了力、质量和加速度之间的定量关系，为我们理解和解决物体的运动问题提供了重要的依据。
二、牛顿第二定律的理解1、因果关系合外力是产生加速度的原因，加速度是合外力作用的结果。
有合外力的作用，物体就会产生加速度；合外力改变，加速度也随之改变。
2、瞬时性当合外力发生变化时，加速度会立即随之变化，二者具有瞬时对应关系。
3、矢量性加速度和合外力都是矢量，它们的方向始终相同。
在解决问题时，需要规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。
4、独立性作用在物体上的每个力都独立地产生一个加速度，物体实际的加速度是这些加速度的矢量和。
三、牛顿第二定律的应用类型1、已知受力情况求运动情况如果已知物体的受力情况，可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度，再结合运动学公式求出物体的运动状态（如速度、位移等）。
例如，一个质量为 m 的物体，受到水平向右的恒力 F 作用，已知物体与地面间的摩擦力为 f ，求物体在一段时间 t 后的速度和位移。
首先，根据牛顿第二定律，物体的加速度 a ＝（F f) ／ m 。
然后，利用运动学公式 v ＝ v₀＋ at （假设物体的初速度为 v₀），可以求出物体在 t 时刻的速度 v ＝ v₀＋（F f) ／ m t 。
再利用位移公式 x ＝ v₀t ＋ 1/2 at²，可以求出物体在 t 时间内的位移 x 。
2、已知运动情况求受力情况如果已知物体的运动情况（如速度、位移等），可以通过运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出物体所受的合外力。
比如，一个物体做匀加速直线运动，加速度为 a ，质量为 m ，已知初速度为 v₀，运动时间为 t ，位移为 x ，求物体所受的合外力。
高中物理高一必修第四章《牛顿第二定律》教育教学课件
合外力、加速度、速度的关系 牛顿第二定律揭示了加速度与力、质量三者间的定量关系，解决了加速度的 大小、方向和决定因素等问题。只要有合力，就有加速度；合力与速度方向相同， 物体加速，反之减速。 (1)由牛顿第二定律可知合力与加速度有瞬间对应关系，合力与加速度可以同 时发生突变，但速度不能。 (2)分析物体加速度的变化应从合外力入手，合外力增大，加速度增大，但速 度不一定增大。 (3)在直线运动中，讨论速度的变化应从速度和加速度的方向关系入手。
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 F 逐 渐增大，方向向左，所以 P 的加速度大小不断增大，方向向左不变，加速度方向 与速度方向相反，物体 P 做减速运动，当速度最小为零时，压缩量 x 最大，弹力 F 最大，加速度 a 最大。物体 P 向左弹回过程，x 减小，弹力向左减小，加速度 向左减小，加速度方向与速度方向相同，速度增大。
如图所示，天花板上用细绳吊起两个用轻弹簧相连的质量相同的小 球，两小球均保持静止。当突然剪断细绳的瞬间，上面小球 A 与下面小球 B 的加 速度分别为(以向上为正方向)( )
A．a1＝g a2＝g B．a1＝2g a2＝0 C．a1＝－2g a2＝0 D．a1＝0 a2＝g
解析： 分别以 A、B 为研究对象，分析剪断前和剪断时的受力。剪断前 A、 B 静止，A 球受三个力：绳子的拉力 FT、重力 mg 和弹簧弹力 F。B 球受两个力： 重力 mg 和弹簧弹力 F′。A 球：FT－mg－F＝0。B 球：F′－mg＝0，F＝F′。
(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。
解析： 解法一 合成法 (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 F 合＝mgtan 37° 由牛顿第二定律得小球的加速度为 a＝Fm合＝gtan 37°＝34g＝7.5 m/s2。 加速度方向向右。车厢的加速度与小球相同，车厢做的是向右的匀加速运动 或向左的匀减速运动。
4.3 牛顿第二定律课件
1/m
a∝ —m1
F ＝Kma
k 为比例系数 大量实验和事实都能得出同样的结论:
物体加速度的大小跟作用力成正比， 跟物体的质量成反比。
一、牛顿第二定律的表达式
牛顿第二定律
【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，加速度的方向与作用力的方向相同。
【比例式】 a F 或 F ma
【例题2】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角 度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的 加速度（图4.3-4）。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为 θ，求列车的加速度。
【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。
A F
光滑水平 面
a与F总是同时产生，同时消失，同 时变化
牛顿第二定律的理解
(5)独立性:每个力各自独立地 使物体产生一个加速度 N
物体还受哪几个力? G与N分别产生加速度吗?
A F
G 光滑水平面
作用在物体上的每个力都将独立产生各自的 加速度，与物体是否受其他力无关。 合力的加速度即是这些加速度的矢量和。
A
F=ma
F
光滑水平面
F和a都是矢量, 牛顿第二定律F=ma是一个矢量式,
它反映了加速度方向始终跟合力方向相同,
而速度方向与合力方向无必然联系
牛顿第二定律的理解
(4)同时性: a与F是瞬时对应关系
物体受到拉力F之前静止 a=? 物体受到拉力F后，a有了吗? 撤去拉力F后，a还存在吗? F增大、减小时，a怎样?
m
【等式】F=kma，其中k是比例系数
k是多少呢？
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课 题
牛顿第二定律
教学目标
掌握牛顿第二定律的内容与基本运用 重点、难点
内容的理解与运用
教学内容
◎ 知识梳理
1. 定律内容
物体的加速度a 跟物体所受的合外力F 合成正比，跟物体的质量m 成反比，方向 。
2. 公式：F m
a 合=（矢量等式，大小相等、方向相同） 力的单位： 理解要点：
①因果性：F 合是产生加速度a 的原因，它们同时产生，同时变化，同时存在，同时消失； ②方向性：a 与F 合都是矢量,，方向严格相同；可等效为：
③瞬时性和对应性：a 为某时刻物体的加速度，F 合是该时刻作用在该物体上的合外力。
○4牛顿第二定律适用于宏观, 低速运动的情况。
推广：力的独立作用原理，ma F ma F ma F =⇔⎭
⎬⎫==合2211 例1.（2011·惠州高一检测）关于牛顿第二定律，下列说法正确的是（ ）
A.物体的质量跟外力成正比，跟加速度成反比
B.加速度的方向一定与合外力的方向一致
C.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
D.由于加速度跟合外力成正比，整块砖的重力加速度一定是半块砖重力加速度的2倍
例2.（2010·海南高考）下列说法正确的是（ ）
A.若物体运动速率始终不变，则物体所受合力一定为零
B.若物体的加速度均匀增加，则物体做匀加速直线运动
C.若物体所受合力与其速度方向相反，则物体做匀减速直线运动
D.若物体在任意的相等时间间隔内位移相等，则物体做匀速直线运动
3.基本应用
（1）已知物体的受力情况求解物体的运动情况
步骤：
典例1 质量m=4 kg的物体在F1=10 N的水平拉力的作用下沿水平面做匀速直线运动，撤去F1后，经4 s物体停下来.求物体做匀速直线运动的速度和撤去F1后的位移. （10 m/s 20 m）
【变式备选】如图所示，一水平传送带长为20 m，以2 m/s的速度做匀速运动.已知某物体与传送带间的动摩擦因数为0.1，现将该物体由静止轻放到传送带的A端.求物体被送到另一端B点所需的时间.（g 取10 m/s2）答案:11 s
（2）.已知物体运动情况求受力
步骤：
典例2 静止在水平面上的物体的质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s,此时将力撤去，又经6 s物体停下来，若物体与地面的动摩擦因数不变，求F的大小. 10/3N
【变式备选】在水平地面上有一个质量为4.0 kg 的物体，物体在水平拉力F的作用下由静止开始运动.10 s 后拉力大小减为F/3,并保持恒定.该
物体的速度图象如图所示.
(取g=10 m/s2)求：
(1)物体受到水平拉力F的大小；
(2)该物体与地面间的动摩擦因数.
（1）9 N （2）0.125
基础练习：
1.如图所示，质量m=5.0 kg的木箱放在水平地板上，对木箱施加一个F=10 N的水平向右的推力，推力F作用的时间
t=10 s，木箱从静止沿直线滑动距离s=10 m.求：
（1）木箱运动的加速度a的大小.
（2）木箱与地板间的动摩擦因数μ.
2.某步枪子弹的出口速度达100 m/s，若步枪的枪膛长0.5 m，子弹的质量为20 g，若把子弹在枪膛内的运动
看做匀变速直线运动，则高压气体对子弹的平均作用力为（）
A.1×102 N
B.2×102 N
C.2×105 N
D.2×104 N
3.（2011·淮安高一检测）一架质量为4 000 kg的歼击机，平时在空中水平飞行时可能达到的最大加速度是
10 m/s2.若在战斗中可抛掉质量为1 000 kg的副油箱，这架歼击机可能达到的最大加速度是（设这架歼击机的牵引力不变，阻力不计）（）
A.10 m/s2
B.23.3 m/s2
C.20 m/s2
D.13.3 m/s2
4.如图甲所示，放在光滑水平面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用静止不动.现保持F1不变，F2大小变化如图乙所示，则在此过程中，能正确描述木块运动情况的速度图象是下列选项中的（）
5.（2011·衡水高一检测）雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其阻力随雨滴下落速度的增大而增大，如图所示的图象能正确反映雨滴下落运动情况的是（）
6.如图甲所示，一物块在t=0时刻，以初速度v0从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，t0时刻物块到达最高点，3t0时刻物块又返回底端.由此可以确定（）
A.物块冲上斜面的最大位移
B.物块返回底端时的速度
C.物块所受摩擦力大小
D.斜面倾角θ
7.如图所示，表示某人站在与水平方向成θ角的、以加速度a向上运动的自动扶梯的台阶上，人的质量为m，鞋底与台阶的动摩擦因数为μ，求此时人所受的摩擦力.
答案:macosθ，方向为
一斜面放在水平地面上，倾角θ=53°，一个质量为0.2 kg的小球用
细绳吊在斜面顶端，如图所示，斜面静止时，球紧靠在斜面上，
绳与斜面平行，不计斜面与水平面的摩擦，当斜面以10 m/s2
的加速度向右运动时，求细绳的拉力及斜面对小球的弹力.（g取10 m/s2）答案：2.83 N,与水平方向成45°角
牛顿第一定律
牛顿和三定律：。