物理必修一:牛顿第二定律
质量相当,但跑车动力更强大,起动更快。 2. 一辆货车空载和满载启动对比
动力相同,空载时质量轻,起步更快。 ——速度增加的快,即加速度很大
通过这些事例可以确定,物体的加速度与物 体的质量有关,与物体受到力(合力)有关。
结合上节实验结论: m一定:F↑→ a↑ F一定:m↑→ a↓
(1)明确研究对象; (2)进行受力分析和运动状态分析,明确物体运动性质和运动过程; (3)选取正反向或建立坐标系。通常以加速度方向为正方向或以加速 度方向为某一坐标轴方向; (4)求合外力; (5)根据牛顿第二定律列方程求解,必要时对结果进行讨论。
[例题1]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70s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力不变。
[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。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。
表达式: F合=kma
F合=ma
为了使k=1,定义力的单位---牛顿
1牛顿力的定义:使质量为1kg的物体,产生1m/s2 的加速 度的力,定义为1牛顿。即1N 1kg m / s2
三、牛顿第二定律的理解
质量为m的物体静止在光滑的水平面上,受到水平力F1和F2的作用
(F1>F2),方向如图所示,试讨论: (1)物体此时受哪些力作用?
一、牛顿第二定律
1、牛顿第二定律内容: 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,加速度的方向跟作用力的方向相同。
a 2、表式:
F合 m
F合=kma
说明:①各符号的物理意义:
m-研究对象的质量 kg
a-研究对象的加速度 m/s2
F合-研究对象受到的所有外力的合力 N
二、力的单位
F2
F1
(2)每一个力是否都产生加速度?
(3)物体实际运动的加速度是由什么力产生的?
(4)物体运动的加速度方向和所受的力有何关系?
(5)已经运动着的物体在同时撤去F1和F2后加速度和速度如何变化?
(1)物体此时受哪些力作用?
N
重力、支持力、外力F1和F2 (2)每一个力是否都产生加速度?
力是产生加速度的原因,因此每个力都会产生一个加速度
物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、 1.内容: 跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力
牛 顿
的方向相同
2.表达式:
F合=kma
k=1
F合=ma
第
3.特性: ①矢量性②瞬时性③同一性
二
④独立性⑤因果性
定
律
4.应用
课堂小结
(3)物体实际运动的加速度是由什么力产生的?
G
物体实际运动的加速度是由合外力产生的。由于重力和支持力平衡,因此
作用于物体的合外力相当于F1和F2的合力 (4)物体运动的加速度方向和所受的力有何关系?
加速度方向与合外力方向始终相同 (5)已经运动着的物体在撤去外力F1和F2后,加速度和速度如何变化?
加速度随之消失 物体以撤去力瞬间时的速度做匀速直线运动
三、牛顿第二定律的理解
五
(1)因果性:力F是产生加速度a的原因
(2)同一性:F、m、a对应于同一物体,
大
a 、F、m统一使用国际单位制单位
特
(3)矢量性:a与F 的方向总是相同 (4)同时性:a与F总是同生同灭同变化
性
(5)独立性:每个力各自独立地使物体产
生一个加速度
四、牛顿第二定律应用 应用牛顿第二定律解题的一般步骤:
牛顿第二定律
牛顿第二运动定律牛顿第二运动定律1.定律内容物体的加速度跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
而以物理学的观点来看,牛顿运动第二定律亦可以表述为“物体随时间变化之动量变化率和所受外力之和成正比”。
即动量对时间的一阶导数等于外力之和。
牛顿第二定律说明了在宏观低速下,∑F∝a,∑F∝m,用数学表达式可以写成∑F=kma,其中的k是一个常数。
但由于当时没有规定1个单位的力的大小,于是取k=1,就有∑F=ma,这就是今天我们熟悉的牛顿第二定律的表达式。
1.英文名称Newton's Second Law of Motion-Force and Acceleration2.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。
(百科名片中的定义是不准确的。
)在国际单位中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1m/s^2;加速度的力,叫做1N。
即1N=1kg·m/s^2。
3.公式F合=m a (单位:N(牛)或者千克米每二次方秒)N=(kg×m)/(s×s)牛顿发表的原始公式:F=△(m v)/△t(见自然哲学之数学原理)动量为p的物体,在合外力为F的作用下,其动量随时间的变化率等于作用于物体的合外力。
用通俗一点的话来说,就是以t为自变量,p为因变量的函数的导数,就是该点所受的合外力。
即:F=△p/△t=△(m v)/△t而当物体低速运动,速度远低于光速时,物体的质量为不依赖于速度的常量,所以有F=m(△v/△t)=m a这也叫动量定理。
在相对论中F=m a是不成立的,因为质量随速度改变,而F=△(m v)/△t依然使用。
由实验可得在加速度一定的情况下F∝m,在质量一定的情况下F∝a (只有当F以N,m以kg,a以m/s^2为单位时,F合=m a 成立)牛顿第二定律可以用比例式来表示,这就是a∝F/m 或F∝ma这个比例式也可以写成等式F=kma 其中k是比例系数[1]高中物理必修一4.几点说明⑴牛顿第二定律是力的瞬时作用规律。
高中物理必修一:牛顿第二定律知识点、公式总结
高中物理必修一:牛顿第二定律知识点、公式总结
F合= ma (是矢量式)或者∑F x = m a x∑F y = m a y
理解:(1)矢量性(2)瞬时性(3)独立性(4)同体性(5)同系性(6)同单位制
●力和运动的关系
①物体受合外力为零时,物体处于静止或匀速直线运动状态;
②物体所受合外力不为零时,产生加速度,物体做变速运动.
③若合外力恒定,则加速度大小、方向都保持不变,物体做匀变速运动,匀变速运动的轨迹可以是直线,
也可以是曲线.
④物体所受恒力与速度方向处于同一直线时,物体做匀变速直线运动.
⑤根据力与速度同向或反向,可以进一步判定物体是做匀加速直线运动或匀减速直线运动;
⑥若物体所受恒力与速度方向成角度,物体做匀变速曲线运动.
⑦物体受到一个大小不变,方向始终与速度方向垂直的外力作用时,物体做匀速圆周运动.此时,外力
仅改变速度的方向,不改变速度的大小.
⑧物体受到一个与位移方向相反的周期性外力作用时,物体做机械振动.
表1给出了几种典型的运动形式的力学和运动学特征.
综上所述:判断一个物体做什么运动,一看受什么样的力,二看初速度与合外力方向的关系.力与运动的关系是基础,在此基础上,还要从功和能、冲量和动量的角度,进一步讨论运动规律.。
合格性考试讲义 必修一 4-3 牛顿第二定律
B.购物车受到地面的摩擦力大小是40 N
C.购物车沿地面将做匀速直线运动
D.购物车将做加速度为a=4 m/s2的匀加速直线运动
解析:选B购物车沿水平面运动,则在竖直方向受到的支持力与重力大小相等,方向相反,所以支持力FN=20×10 N=200 N,A错误;购物车受到地面的摩擦力大小是:Ff=μFN=0.2×200 N=40 N,B正确;推力大小是80 N,所以购物车沿水平方向受到的合外力:F合=F-Ff=80 N-40 N=40 N,所以购物车做匀变速直线运动,C错误;购物车的加速度:a= = m/s2=2 m/s2,D错误.
26.(2019·福建)如图所示,水平地面上一质量m=4kg的物体,在水平向右的拉力F1=10N的作用下做匀速运动,此时物体所受合外力F=________N:若仅将拉力增大为F2=30N,则物体所受摩擦力的大小f=________N,物体运动的加速度大小a=________ .
【答案】①. 0 ②. 10 ③. 5
【答案】C
【解析】
【详解】质量m为物体本身的性质,与物体受力和运动状态均无关,C对;
33.(2019.6·广东)如图所示,质量为1kg的物体在大小为3N的水平向右拉力F的作用下,沿水平面向右做直线运动.物体与桌面间的动摩擦因数为0.2.重力加速度g取10m/s2,则该物体的加速度大小为
A. 1m/s2 B. 2m/s2 C. 3m/s2 D 4m/s2
11.如图所示,A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量mA=2mB,两球间是一个轻质弹簧,如果突然剪断悬线,则在剪断悬线瞬间()
A.A球加速度为 g,B球加速度为g
B.A球加速度为 g,B球加速度为0
人教版高中物理必修一:《牛顿第二定律》ppt课件
பைடு நூலகம்
C.2m/s2
D.0.5m/s2
练 习
在光滑水平面上的木块,在水平 方向上受到一个方向不变、大小从零 逐渐增加到某一固定值的外力作用时, 这一过程木块将做 ( )
A、匀减速运动
B、匀加速运动 C、速度逐渐减小的变加速运动
D、速度逐渐增大的变加速运动
小 结
一、牛顿第二定律内容及表达式 二、对牛顿第二定律的理解: 同体性、瞬时性、矢量性
牛顿第二定律的数学表达式
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 速度的方向跟作用力的方向相同
F合 =ma
加速度
合外力
质量
对牛顿第二定律的理解 F、m、a 是对于同一个物体而言的
F 和a 时刻对应:同时产 生、同时消失、同时变化
同体性
瞬时性
a 的方向与F 的方向一定 相同
F
3,将木块分成质量分别为m1=6Kg、 m2=4kg的A、B两块,仍在推力 F=10N作用下一起向右运动,求A对 B的作用力大小FAB。
A B
F
4,一工人用200N的力按如图所
示推一个原来静止的重500N的 物体,物体与地的动摩擦因数 是0.20,求物体的加速度和4S 末的速度。
300
作业:
问题与练习
1,一个质量为200g的物体受 3个恒力作用在水平地面上保 持静止,如果撤去一个方向向 东,大小为1N的力,则物体加 速度大小是_____,方向 _________.
2、放在水平桌面上的一木块,其质量 为m ,在水平向右的推力F作用下,向 右运动,分别求出水平面光滑与不光 滑时(动摩擦因数为ū)木块的加速度。
高一物理必修一第四章牛顿第二定律
牛顿第二定律一、牛顿第二定律1. 定律内容:物体的加速度a 跟物体所受的合外力F成正比,跟物体的质量m 成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.2. 公式:F 合=ma3. 关于牛顿第二定律的理解:3.1 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;3.2 瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系,这种对应关系表现为:合外力恒定不变时,加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时,加速度也为零;3.3 矢量性:牛顿第二定律公式是矢量式。
公式mF a 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致;3.4 同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体(或物体系)而言。
即 F与a 均是对同一个研究对象而言;3.5 相对性:牛顿第二定律只适用于惯性参照系(匀速或静止的参考系);3.6 独立性,用牛顿第二定律处理物体在一个平面内运动的问题时,可将物体所受各力正交分解,在正交的方向上分别应用牛顿第二定律的分量形式:F x =ma x ,F y =ma y 列方程;3.7 局限性:牛顿第二定律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子;4. 牛顿第二定律确立了力和运动的关系【例1】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( ).A .由F =ma 可知,物体受到的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比.B .由m =F/a 可知,物体的质量与其受到的合外力成正比,与其运动的加速度成反比.C .由a =F/m 可知,物体的加速度与其受到的合外力成正比,与其质量成反比.D .由m =F/a 可知,物体的质量可以通过测出它的加速度和它所受的合外力而求得.【例2】静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零D.物体的速度和加速度都仍为零【例3】由牛顿第二定律可知,无论多么小的力都可以使物体产生加速度,但用较小的力去推地面上很重的物体时,物体仍静止,这是因为:A 推力小于摩擦力B 物体有加速度,但太小,不易被察觉C 推力小于物体的重力D 物体所受合外力为零【例4】已知甲物体受到2N的力作用时,产生的加速度为4m/s2,乙物体受到3N的力作用时,产生的加速度为6m/s2,则甲、乙物体的质量之比m甲,m乙等于A.1:3 B.2:3 C.1:1 D.3:2二、动力学的两类基本问题1.已知受力情况求运动情况;2.已知运动情况求受力情况3.在这两类问题中,加速度是了解力和运动的桥梁,受力分析是解决问题的关键.【例5】一物体初速度v0=5 m/s,沿着倾角37°的斜面匀加速向下运动,若物体和斜面间的动摩擦因数为0.25,求3 秒末的速度(斜面足够长)( )A.12 m/s B.15 m/s C.17 m/s D.20 m/s【例6】用一水平恒力将质量为250 kg 的木箱由静止开始沿水平地面推行50 m,历时10 s,若物体受到阻力是物重的0.1 倍,则外加的推力多大?(g 取10 m/s2)【例7】水平桌面上质量为1kg的物体受到2N的水平拉力,产生1.5m/s2的加速度。
高中物理必修一第四章 3 牛顿第二定律
典题例解 【例 2】 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。
两个发动机同时以成 120°角的力推火箭,受力如图乙所示,此 时火箭受合力为 F2=F。 由牛顿第二定律,在图甲情况下 F1=2F=ma1,在图乙情况下 ������ F2=F=ma2。由两式得 a2= 1 =1.5 m/s2,其方向与合力方向相同,沿与 F 成 60°角方向。
2
典题例解 【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( ) A.由 F=ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加 速度成反比 B.由 C.由 反比 速度成反比
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于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小。k 的大小由 F、 m、a 三者的单位共同决定,三者取不同的单位时 k 的数值不一样, 在国际单位制中,k= 1。由此可知,在应用公式 F=ma 进行计算 时,F、m 、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位。
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,因此 k 在数值上等
迁移应用 如图所示,物体在水平拉力F的作用下沿水平地面做匀速直线运 动,速度为v。现让拉力F逐渐减小,则物体的加速度和速度的变化 情况应是( ) A.加速度逐渐变小,速度逐渐变大 B.加速度和速度都在逐渐变小 C.加速度和速度都在逐渐变大 D.加速度逐渐变大,速度逐渐变小 解析:物体向右做匀速直线运动,滑动摩擦力Ff=F=μFN=μmg,当F 逐渐减小时,Ff=μmg不变,所以产生与v方向相反即向左的加速度,加 ������f -������ 速度的数值a= ������ 随F逐渐减小而逐渐增大。因为a与v方向相反, 所以v减小,故D正确。 答案:D
新人教版必修一课件:4.3 牛顿第二定律 (共20张PPT)
You made my day!
我们,还在路上……
Fma
F 、 m 、 a均 取 国 际 单 位
【牢记】 :
1、F与a的同向性。加速度的方向总与 合外力方向相同
2、F与a的瞬时性 。同时产生,同时变 化,同时消失
3、力的独立性原理 。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
4、F可以突变,a可以突变,但v不能突变。
前提测评:
1、牛顿第二定律内容:
。
公式:
。
2、如何正确理解牛顿第二定律?
3、力的国际单位是 ,根据
定义的。当物体的质
量为1Kg,在某力的作用下获得的加速度为1m/s2时,由牛顿第
二定律可得,F=ma=
,我们就把它定义为1牛顿。
4、F (可以或不可以)突变,a 突变பைடு நூலகம்v 突变。
5、牛顿第二只定律只适用于
例2、光滑桌面上有一个物体,质量是2 kg,受到互成 120°角 的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是10N,这两个力 产生的加速度是多大?
F1
F1y
F1
O
F
F1x
O
F2x
F2
F2y F2
例3、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,汽车受到的阻力 是多大?重新起步加速时牵引力为2000 N,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 F m
牛顿第二定律:
【定义】:物体加速度的大小跟合外力 成正比,跟物体的质量成反 比,加速度的方向与合外力 的方向相同。
【比例式 】:a F m
人教版高中物理必修一:牛顿第二定律(学生版)
牛顿第二定律____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1.掌握牛顿第二定律的内容、公式;2.掌握验证牛顿第二定律的重要实验;3.学会用正交分解、矢量三角形等几何方法计算加速度;4.理解牛顿第二定律和第一定律的联系。
一、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度跟物体所受合外力成正比,跟物体的质量成反比;a的方向与F合的方向总是相同。
2.表达式:F=______或a=______揭示了:①力与______的因果关系,力是产生______原因和改变物体运动状态的原因;②力与a的定量关系3.对牛顿第二定律理解:(1)F=ma中的F为物体所受到的______力.(2)F=ma中的m,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F是系统受到的合外力,则m是系统的______质量.(3)F=ma中的F与a有瞬时对应关系,F变a则变,F大小变,a则大小变,F方向变a也方向变.(4)F=ma中的F与a有矢量对应关系,a的方向一定与F的方向相同。
(5)F=ma中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.(6)F=ma中,F的单位是牛顿,m的单位是kg,a的单位是m/s2.(7)F=ma的适用范围:宏观、低速4.理解时应应掌握以下几个特性。
(1) 矢量性F=ma是一个矢量方程,公式不但表示了大小关系,还表示了方向关系。
(2) 瞬时性a与F同时产生、同时变化、同时消失。
作用力突变,a的大小方向随着改变,是瞬时的对应关系。
(3) 独立性(力的独立作用原理) F合产生a合;Fx合产生ax合;Fy合产生ay合当物体受到几个力作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就象其它力不存在一样,这个性质叫力的独立作用原理。
高中物理必修一 牛顿第二定律 (含练习解析)
牛顿第二定律【学习目标】1.深刻理解牛顿第二定律,把握Fam=的含义.2.清楚力的单位“牛顿”是怎样确定的.3.灵活运用F=ma解题.【要点梳理】要点一、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)公式:Fam∝或者F ma∝,写成等式就是F=kma.(3)力的单位——牛顿的含义.①在国际单位制中,力的单位是牛顿,符号N,它是根据牛顿第二定律定义的:使质量为1kg的物体产生1 m/s2加速度的力,叫做1N.即1N=1kg·m/s2.②比例系数k的含义.根据F=kma知k=F/ma,因此k在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k的大小由F、m、a三者的单位共同决定,三者取不同的单位,k的数值不一样,在国际单位制中,k=1.由此可知,在应用公式F=ma进行计算时,F、m、a的单位必须统一为国际单位制中相应的单位.要点二、对牛顿第二定律的理解(1)同一性【例】质量为m的物体置于光滑水平面上,同时受到水平力F的作用,如图所示,试讨论:①物体此时受哪些力的作用?②每一个力是否都产生加速度?③物体的实际运动情况如何?④物体为什么会呈现这种运动状态?【解析】①物体此时受三个力作用,分别是重力、支持力、水平力F.②由“力是产生加速度的原因”知,每一个力都应产生加速度.③物体的实际运动是沿力F的方向以a=F/m加速运动.④因为重力和支持力是一对平衡力,其作用效果相互抵消,此时作用于物体的合力相当于F.从上面的分析可知,物体只能有一种运动状态,而决定物体运动状态的只能是物体所受的合力,而不能是其中一个力或几个力,我们把物体运动的加速度和该物体所受合力的这种对应关系叫牛顿第二定律的同一性.因此,牛顿第二定律F=ma中,F为物体受到的合外力,加速度的方向与合外力方向相同.(2)瞬时性前面问题中再思考这样几个问题:①物体受到拉力F作用前做什么运动?②物体受到拉力F作用后做什么运动?③撤去拉力F后物体做什么运动?分析:物体在受到拉力F前保持静止.当物体受到拉力F后,原来的运动状态被改变.并以a=F/m加速运动.撤去拉力F后,物体所受合力为零,所以保持原来(加速时)的运动状态,并以此时的速度做匀速直线运动.从以上分析知,物体运动的加速度随合力的变化而变化,存在着瞬时对应的关系.F =ma 对运动过程中的每一瞬间成立,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力的作用就有加速度产生.外力停止作用,加速度随即消失,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的恒定加速度.外力随着时间而改变,加速度就随着时间而改变.(3)矢量性从前面问题中,我们也得知加速度的方向与物体所受合外力的方向始终相同,合外力的方向即为加速度的方向.作用力F 和加速度a 都是矢量,所以牛顿第二定律的表达式F =ma 是一个矢量表达式,它反映了加速度的方向始终跟合外力的方向相同,而速度的方向与合外力的方向无必然联系.(4)独立性——力的独立作用原理①什么是力的独立作用原理,如何理解它的含义?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作用原理.②对力的独立作用原理的认识a .作用在物体上的一个力,总是独立地使物体产生一个加速度,与物体是否受到其他力的作用无关.如落体运动和抛体运动中,不论物体是否受到空气阻力,重力产生的加速度总是g .b .作用在物体上的一个力产生的加速度,与物体所受到的其他力是同时作用还是先后作用无关.例如,跳伞运动员开伞前,只受重力作用(忽略空气阻力),开伞后既受重力作用又受阻力作用,但重力产生的加速度总是g .c .物体在某一方向受到一个力,就会在这个方向上产生加速度.这一加速度不仅与其他方向的受力情况无关,还和物体的初始运动状态无关.例如,在抛体运动中,不论物体的初速度方向如何,重力使物体产生的加速度总是g ,方向总是竖直向下的.d .如果物体受到两个互成角度的力F 1和F 2的作用,那么F 1只使物体产生沿F 1方向的加速度11F a m =,F 2只使物体产生沿F 2方向的加速度22F a m=. 在以后的学习过程中,我们一般是先求出物体所受到的合外力,然后再求出物体实际运动的合加速度.(5)牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗?牛顿第一定律说明维持物体的速度不需要力,改变物体的速度才需要力.牛顿第一定律定义了力,而牛顿第二定律是在力的定义的基础上建立的,如果我们不知道物体在不受外力情况下处于怎样的运动状态,要研究物体在力的作用下将怎样运动,显然是不可能的,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代替的,也不是牛顿第二定律的特例.要点三、利用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤(1)明确研究对象.(2)进行受力分析和运动状态分析,画出示意图.(3)求出合力F 合.(4)由F ma =合列式求解.用牛顿第二定律解题,就要对物体进行正确的受力分析,求合力.物体的加速度既和物体的受力相联系,又和物体的运动情况相联系,加速度是联系力和运动的纽带.故用牛顿第二定律解题,离不开对物体的受力情况和运动情况的分析.【说明】①在选取研究对象时,有时整体分析、有时隔离分析,这要根据实际情况灵活选取. ②求出合力F 合时,要灵活选用力的合成或正交分解等手段处理.一般受两个力时,用合成的方法求合力,当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时,常用正交分解法解题,多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上有:x F ma =(沿加速度方向).0y F =(垂直于加速度方向).特殊情况下分解加速度比分解力更简单.应用步骤一般为:①确定研究对象;②分析研究对象的受力情况并画出受力图;③建立直角坐标系,把力或加速度分解在x 轴或y 轴上;④分别沿x 轴方向和y 轴方向应用牛顿第二定律列出方程;⑤统一单位,计算数值.【注意】在建立直角坐标系时,不管选取哪个方向为x 轴正方向,所得的最后结果都应是一样的,在选取坐标轴时,应以解题方便为原则来选取.【典型例题】类型一、对牛顿第二定律的理解例1、物体在外力作用下做变速直线运动时( )A .当合外力增大时,加速度增大B .当合外力减小时,物体的速度也减小C .当合外力减小时,物体的速度方向与外力方向相反D .当合外力不变时,物体的速度也一定不变【思路点拨】对同一物体,合外力的大小决定了加速度大小,但是,加速度与速度没有必然的联系。
高中物理必修一:4.3牛顿第二定律
A.a 甲=0 a 乙=g B.a 甲=g2 a 乙=g
C.a 甲=0 a 乙=0
D.a 甲=g a 乙=g
轻绳:绳的弹力可发生突变。当其他条件发生 变化的瞬间,绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改 变或瞬时消失。(当绳被剪断时,绳的弹力瞬 间消失)
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,可以认为弹簧的弹力不变。 (当弹簧被剪断时,弹簧的弹力瞬间消失)
a=gsin θ-μgcos θ=(10×0.6-0.5×10×0.8) m/s2=2 m/s2
如图所示,质量为m的人站在自动扶梯上,人鞋与梯的
动摩擦因数为μ.扶梯倾角为θ,若人随扶梯一起以加速
度a向上运动.梯对人的支持力N和摩擦力f分别为(BD )
A.FN=masinθ B.FN=m(g+asinθ)
f
f NFN
Ff≠μmg!
解得:a F cos mg F sin
m
FN F x
G
如图所示,一木块沿倾角θ=37°的光滑斜面自由下滑.g
取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.
(1)求木块的加速度大小.
(2)若木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5,求木块加速度的
相对静止,如图所示.不计木块与车厢底部的摩擦力,则在这
A 段时间内弹簧的(
)
水平方向有Tsin θ=m2a, 竖直方向受力平衡,Tcos θ=m2g, 所以a=gtan θ; F弹=m1a,设弹簧的伸长量为x, 则有kx=m1gtan θ,
运用牛顿第二定律结合力的正交分解法解题.
(1)正交分解法是把一个矢量分解在两个互相垂直的坐标轴上的 方法,其实质是将复杂的矢量运算转化为简单的代数运算.
