江苏省灌南高级中学高一物理《牛顿第二定律》课件.

运动学公式
运动情况
所以求加速度是解决有关运动和力问 题的基本思路，正确的受力分析和运 动过程分析则是解决问题的关键。
例、 某质量为1100Kg的汽车在平直 路面上试车，当达到108Km/h的速 度时关闭发动机，经过60S停下来。 求汽车的加速度及汽车受到的阻力 是多大？
•重新起步时的牵引力为2000N，此时 的加速度应为多大？
用.这两个力的大小都是20N， 这个物体的加速度是多少？
法一：平行四边形法
F1
0
F
F2
例.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？
法二：正交分解法
y
F1
0
x
F2
例、将木块分成质量分别为m1=6Kg、 m2=4kg的A、B两块，在推力F=10N作 用下一起向右沿光滑水平面运动， 求木块的加速度；
第四章 牛顿运速度的大小跟作用 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.
F ＝ma
对牛顿第二定律的理解 1、F指合力 2、同体性 3、瞬时性 4、矢量性
比较两个公式：
a F m
a v t
加速度a是联系运动和力的桥梁
a 受力情况 a =F合/m
•经过20S加速度后汽车的速度和位移 是多少？设试车过程中的阻力不变。
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1、确定研究对象
2、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
3、建立坐标
4、根据牛顿运动定律和运动学 规律建立方程并求解
例.一个物体，质量是4㎏，受到
互成120o角的两个力F1和F2的作

选小球为研究对象，受力分析如图所示。 由牛顿第二定律得：F合＝mgtan θ＝ma，
小球的加速度 a＝Fm合＝gtan 37°＝34g＝7.5 m/s2， 加速度方向向右，车厢向右匀加 速运动或向左匀减速运动。 (2)线对球的拉力大小为 F＝coms 3g7°＝1×0.810N＝12.5 N。
答案：(1)7.5 m/s2 向右匀加速运动或向左匀减速运 动 (2)12.5 N
(1)当作用在物体上的几个力不在同一直线上时，通 常选取两个互相正交的方向，分别列出牛顿第二定律的 分量形式，即 Fx合＝max ， Fy合＝may 。
(2)物体在几个恒力作用下运动，几个恒力的合力也 是一个恒力，物体在合力方向上有加速度，在与合力垂 直的另一个方向上处于 平衡状态 ，没有加速度。
[解析] 由题意知，小球的受力情 况如图所示，建立直角坐标系，
由牛顿第二定律可得 x轴方向有： Fsin 30°－mgsin 30°－f＝ma①
y轴方向有： Fcos 30°－mgcos 30°－N＝0② 又f＝μN③ 联立①②③并代入数据得a＝2.5 m/s2。 [答案] 2.5 m/s2
[借题发挥] 应用牛顿第二定律解题的一般步骤 (1)确定研究对象。 (2)对研究对象进行受力分析和运动状态分析，画出 受力分析图，明确运动性质和运动过程。 (3)选用适当的方法求出合力或求出加速度。 (4)根据牛顿第二定律列方程求解。
[例 2] 如图 5－3－4 所示，质量 m＝
1 kg 的小球穿在斜杆上，斜杆与水平方
向成 30°角，小球与斜杆间的动摩擦因
图5－3－4
数为 2
1

，小球受到竖直向上的拉力 3
F＝20
N，则小球沿杆
上滑的加速度大小为多少？(取 g＝10 m/s2)

4、有关牛顿第二定律的以下说法中不正确的是（A）
成正A、比由，与m 加 速Fa 度，成可反知比运。动物体的质量与外力 B、运动物体的加速度方向必定与合外力方
向一致。 C、几个力同时作用在一个物体上，当改变
其中一个力的大小和方向时，该物体的加速度 就会发生变化。
D、作用在物体上的所有外力突然取消后， 物体的加速度立即变为 a B :a A 2 :0 .5 4 :1
由于质量是物体惯性的量度，可见A的惯性比B的大。
(当2)它当们A、受B到两F物的粘作合用后力，后总获质得量的为加速度m为am ,则AmBaFAaFB
aF F aA•aB0.52m /s20.4m /s2 mFF aAaB 0.52 aA aB
也可以是恒定力(变化力),对应 a也是瞬时 值; 恒定值(变化值).(一一对应) （瞬时性） (5) F 、m、 a必须是同一物体上的量（同体性）
第三章 B 牛顿第二定律（2）
用牛顿第二定律解题的基本步骤： 1.明确研究对象。 2. 受力情况分析。 3. 运动情况（加速度）分析。 4.建立坐标系(让加速度在坐标轴上或更多的
第三章 B 牛顿第二定律（2）
8、据报道，一架客机在正常航线作水平飞行时，由于突然受 到强大垂直气流的作用，使飞机在10s内下降高度为1700m， 造成众多乘客和机组人员的伤害事故，如果只研究飞机在竖直 方向上的运动，且假设这一运动是匀变速直线运动。试计算： （1）飞机在竖直方向产生的加速度多大？ （2）乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重几倍的拉力， 才能使乘客不脱离座椅？（g取10 m / s2 ） （3）未系安全带的乘客，相对于机舱向什么方向运动?最可 能受到伤害的是人体的什么部位？
F m m a m ( a g g ) ( 3 1 4 ) m 0 2 . 4 mg

04
实验：验证牛顿第二定律
实验目的
验证牛顿第二定律，即物体的加速度与作用力成正比，与物体质量成反 比。
学习并掌握利用控制变量法进行实验的方法。
培养实验操 • 光电计时器 • 滑块 • 砝码 • 天平 • 细线 • 弹簧测力计
实验步骤
1. 准备实验器材
牛顿第二定律在工程技术和日常生活 中有着广泛的应用，如机械设计、航 空航天、体育运动等领域。
02
牛顿第二定律与运动学公式的 关系
牛顿第二定律与运动学公式的联系
牛顿第二定律（F=ma）描述了物体所受合外力与其加速度之间的关系，是动力学 的基本定律。
运动学公式则描述了物体运动状态（位置、速度、加速度等）随时间变化的关系， 是运动学的基本规律。
牛顿第二定律的局限性
01
高速运动
当物体接近光速时，牛顿第二定律不再适用，因为此时需要考虑相对论
效应，如质量增加、时间膨胀等。
02
微观领域
在微观领域，如原子、分子等粒子的运动中，牛顿第二定律的适用性受
到限制。此时需要用量子力学等更精确的理论来描述粒子的运动规律。
03
强引力场
在强引力场中，如黑洞附近或宇宙大爆炸等极端条件下，牛顿第二定律
运动学公式是描述物体运动状态的数 学表达式，不涉及力的概念，只关注 位置、速度、加速度等运动学量。
牛顿第二定律在运动学中的应用
通过牛顿第二定律可以求解物体在已知 力作用下的加速度，进而利用运动学公 式预测物体未来的运动状态（如位置、
速度等）。
在分析复杂运动时，可以将物体的运动 分解为多个简单运动，分别应用牛顿第
分析市场供求关系，预测价格变化。当市场需求增加 时，相当于给市场价格一个向上的力，根据牛顿第二 定律，价格将加速上涨；反之，当市场供应增加时， 相当于给市场价格一个向下的力，价格将加速下跌。

F合=ma
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五.牛顿第二定律的内容和理解
F合=ma
牛顿第二定律：
物体的加速度跟所受的合外力成正比，跟物体 的质量成反比。
理解：
1.矢量性: 加速度的方向始终跟合外力的方向相同
2.瞬时性: 合外力与加速度同时产生，同时消失
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15
应用举例：
• 有人在飞机埸的跑道上曾尝试过让战斗机和赛车进
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5
研究对象？
小车
研究几个物理量？ m a F合
如何测量？
①小车质量m车 =0.25kg （m钩码 =0.０5kg） ②小车加速度a: 用打点计时器测量
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6
③如何测小车所受合外力F合？
说明：当钩码质 量远小于小车质 量时，F近似等 于钩码重力G
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和 内
物体的加速度跟所受的外力的合力成
容 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.
特 征
矢量性 瞬时性 优秀课件，精彩无限！
17
七、练习
• 1、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?
7
实验中应如何调节倾斜角？
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8
实验设计图：
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9
实验步骤：
1.调节倾斜度，使小车在不受外力作用 下恰好能自由地匀速下滑。
2. 控制m一定，改变F的值，测出a的大小，研 究a与F的关系．
3. 控制F 一定，改变m的值，测出a的大小研 究a与m的关系．

关系:物体质量一定时, 加速度a与合外力F合成正比. 2.加速度a与m的关系:物体受合外力一定时, 加速度a与m成反比
牛顿第二定律 1.内容:物体加速度与合外力F合成正比。 与质量m成反比，加速度方向与合外力方 向相同。 2.公式: F合=ma 3.注意点:同体性,矢量性,瞬时性,独立性
a F a 1 m
牛顿第二定律:
（1）内容：物体的加速度跟作用力成正比， 跟物体的质量成反比。 （2）数学表达式：a
F m 或 F km a
等式： F=kma
F=ma
当各物理量均选国际单位时，k=1 (3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力 叫做1N。
F1 F合 F2
即 1 N 1 kg .m / s
2
牛顿第二定律更一般的表述：
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 ma
1、在牛顿第二定律的表达式 F = 中，哪些是矢量，哪些是标量？
ma
m 是标量，F 和 a 是矢量。
2、这两个矢量的方向关系是怎么样？ “力是产生加速度的原因”，即物体 受力方向决定物体的加速度方向。故力 F 的 方向和加速度 a 的方向是一致的。
例1、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？为什么？ 答：没有矛盾，由公式F合=ma看，F合为合外 力，无论怎样小的力都可以使物体产生加速 度，这个力应是合外力。现用力提一很重的 物体时，物体仍静止，说明合外力为零。
例2、一辆小汽车的质量 m1=8.0×102kg ，所载乘 客的质量是 m2=2.0×102kg ，用同样大小的牵引力， 如果不载人时小汽车产生的加速度是a1=1.5 m/s2， 载人时产生的加速度a2是多少（忽略阻力） 由牛顿第二定律： F = ma 可知牵引力的大小 F = m1 a 1 = 8.0×102× 1.5 N =1.2× 103N F a2 = ——— m2+m1 由于载人和不载人时牵 =1.2 m/s2 引力是同样大的,故：

答案：BD
考点二
理解牛顿第二定律的要点
1．同向性：加速度的方向与力的方向始终一致． 2．同体性：加速度和合外力(还有质量)是同属一个物 体的． 3．瞬时性：加速度与力是瞬间的对应量，即同时产生、 同时变化、同时消失． 4．独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立 地产生与其对应的加速度，而物体表现出来的实际加速度 是物体所受各力产生加速度叠加的结果． 5．相对性：一般由F＝ma求得的a是相对地面的加速 度，不能认为a是相对加速参考系的． 6．因果性：力是物体产生加速度的原因，加速度是力 作用在物体上所产生的一种效果．
3．牛顿第二定律表明：________是产生加速度的原 因，________不变则加速度也不变；________随时间改变， 加速度也随时间改变；合外力为零则________也为零，这 时物体将________或________状态． 1．正比 反比 2．kma ma 合外力
3．力 力 力 加速度 保持静止 匀速直线
4．力的单位——牛顿的定义 在国际单位制中，如果k＝1，那么F＝________，当 物体的质量m＝1 kg，在某力的作用下物体获得的加速度a ＝1 m/s2时，F＝ma＝1 kg· 2，把这个力叫做—— m/s __________，把“kg· 2 ”称做——________，用符号 m/s ________表示．也就是：________的力，叫做1 N. 5．国际单位制与力学有关的基本单位有三个：长度单 位——________、质量单位——________和时间单位—— ________.其它与力学有关的物理量的单位都可以由这三个 基本单位导出．力的单位牛顿是________． 4．ma 一个单位的力 牛顿 的物体产生1 m/s2的加速度 5．米(m) N 使质量为1 kg

江苏省灌南高级中学高一物理《牛顿 第二定律》课件.
16、自己选择的路、跪着也要把它走 完。 17、一般情况下)不想三年以后的事， 只想现 在的事 。现在 有成就 ，以后 才能更 辉煌。
18、敢于向黑暗宣战的人，心里必须、懦弱的人只会裹足不前，莽撞的 人只能 引为烧 身，只 有真正 勇敢的 人才能 所向披 靡。
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
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