高中物理必修《牛顿第二定律》

课堂讲义
(3)同体性： 公式F＝ma中a、F、m都是针对同一物体而言的． (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．故牛顿第二定律可表示为
Fx max
Fy ma y
课堂讲义
3．合外力、加速度、速度的关系 (1)力与加速度为因果关系，但无先后关系，力是因 ，加速度是果．加速度与合外力方向总相同、大小 与合外力成正比．
预习导学
一、牛顿第二定律 1． 合力 合力方向 2． ma 矢 相同 3． 1 m/s2
[想一想]：从牛顿第二定律可知，无论多么小 的力都可以使物体产生加速度，可是，我们用 力提一个很重的箱子，却提不动它，这跟牛顿 第二定律有无矛盾？为什么？
答案 不矛盾；
F合＝0
牛顿第二定律中的力是指合外力．
a＝0
百度文库加速
牛顿第二定律 ：F＝ma a 逐渐减小
速度增大的 越来越慢
课堂讲义
二、牛顿第二定律的简单应用 1．解题步骤 (1)确定研究对象． (2)进行受力分析和运动情况分析，作出受力和运动 示意图． (3)求合力F或加速度a. (4)根据F＝ma列方程求解．
课堂讲义
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，加速度的方向即 是物体所受合外力的方向． (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．
Ff
在水平方向：Fcos 37°－Ff＝ma 在竖直方向：FN＋Fsin 37°＝mg
a＝0.5 m/s2
F1
x
Ff＝μFN
G
课堂讲义
【例3】如图 332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．
预习导学
二、力学的单位制 1． 单位 2． 导出单位 3． 基本单位 导出单位 4． 长度 质量 时间 米 千克 秒
[想一想]：若质量的单位用克，加速度的单位用厘 米每二次方秒，那么力的单位是牛顿吗？牛顿第二 定律表达式中的系数k还是1吗？
答案 只有当质量的单位用千克，加速度的单位用米每 二次方秒时，力的单位才是牛顿；
力是产生加速度的原因 物体受到外力时才有的加 速度 矢量性
瞬时性
课堂讲义
针对训练 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
解法二(正交分解法) x方向： Fsin 37°＝ma y方向：Fcos 37°－mg＝0
a＝34g＝7.5 m/s2 水平向右． 车厢向右匀加速 或向左匀减速 ． (2) F＝coms 3g7°＝12.5 N.
①建立坐标系时，通常选取加速度的方向作为某一坐标轴 的正方向(也就是不分解加速度)，将物体所受的力正交分 解后，列出方程 Fx＝ma，Fy＝0. ②特殊情况下，若物体的受力都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，正交分解加速度 a.根据
牛顿第二定律FFxy＝＝mmaayx求合外力．
高中物理·必修1·教科版
第三章 牛顿运动定律
3.3 牛顿第二定律
目标定位
1 理知解道楞次牛定顿律第的内二容定，并律应的用内楞次容定、律判表定达感式应电的流确的方切向含. 义. 2 知道国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的.
3
了解单位制的构成及力学中三个基本物理量在国 际单位制中的单位
4 能应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题．
(2)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．
课堂讲义
(3)两个加速度公式的区别
a＝ΔΔvt 是加速度的定义式，是比值法定义的物理量，a 与 v、Δv、Δt 均无关；
a＝mF 是加速度的决定式，它提示了产生加速度的原因 及决定因素：加速度由其受到的合外力和质量决定．
此时牛顿第二定律表达式中的系数才是1.
课堂讲义
一、对牛顿第二定律的理解
1．表达式： F＝ma，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是矢量表达式，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．
课堂讲义
【例1】下列对牛顿第二定 律的理解正确的是( ) A．由F＝ma可知，F与a 成正比，m与a成反比 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．加速度的方向与合外 力的方向一致 D．当外力停止作用时， 加速度随之消失
⑴ m决定于物体本身 ⑵由 F＝ma可知，只有F 一定的前提下， m才与a 成反比。
解法一(合成法) F合＝mgtan 37°
(1)由牛顿第二定律得
图332
F
小球
37°
a＝Fm合＝gtan 37°＝34g＝7.5 m/s2，水平向右．
F合
mg 车厢的加速度与小球相同， 向右匀加速或向左匀减速．
(2) F＝coms 3g7°＝12.5 N.
课堂讲义
【例3】如图 332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．
课堂讲义
【例2】如图331所示，质量为4 kg的物体静止在水平 面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.5.物体受到 大小为20 N、与水平方向成37°角斜向上的拉力F作 用时，沿水平面做匀加速运动，求物体加速度的大小. (g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
y F2 FN