1、第三节 牛顿第二定律【学习目标】1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2.知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的3.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【自主学习】1牛顿第二定律内容: 。公式: 2牛顿第二定律反映了加速度与力的关系A因果关系:公式F=ma表明,只要物体所受合力不为零,物体就产生加速度,即力是产生加速度的 。B矢量关系:加速度与合力的方向 。C瞬时对应关系:表达式F=ma是对运动过程的每一瞬间都成立,加速度与力是同一时刻的对应量,即同时产生、同时变化、同时消失。D独立对应关系:当物体受到几个力的作用时,各力将独立产生与其对应的加速度。但物体实际表现出来的加速度是物体各
2、力产生的加速度 的结果。E同体关系:加速度和合外力(还有质量)是同属一个物体的,所以解题时一定把研究对象确定好,把研究对象全过程的受力情况都搞清楚。3力的国际单位是 ,根据 定义的。当物体的质量为m=1kg,在某力的作用下获得的加速度为,由牛顿第二定律可得, ,我们就把它定义为牛顿。4F (可以或不可以)突变,a 突变,v 突变。5牛顿第二只定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速的参考系;牛顿第二定律只适用于宏观低速运动的物体。6是定义式、度量式;是决定式。两个加速度公式,一个是纯粹从运动学(现象)角度来研究运动;一个从本质内因进行研究。7牛顿第一定律是牛顿第二定律的特例吗
3、? 。【预习自测】 1下列对牛顿第二定律的表达式Fma及其变形公式的理解,正确的是:( )A由Fma可知,物体所受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mFa可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C由aFm可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D由mFa可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。2在牛顿第二定律公式Fkma中,有关比例常数k的说法正确的是:( )A在任何情况下都等于1Bk值是由质量、加速度和力的大小决定的Ck值是由质量、加速度和力的单位决定的D在国际单位制中,k的数值一定等于13关于运动和力,正
4、确的说法是 ( )A物体速度为零时,合外力一定为零B物体作曲线运动,合外力一定是变力C物体作直线运动,合外力一定是恒力D物体作匀速运动,合外力一定为零4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零5地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37=0.6,cos37=
5、0.8)【课堂探究】知识点一、牛顿第二定律的得出(阅读教材p74页独立完成下列填空)一定时,加速度与合外力成 比;即: 一定时,加速度与质量成 比;即: 综合以上两个因素,加速度与合外力和质量的关系表达为 ;注意:实际物体所受的力往往不止一个,这时式中F指的是物体所受的合力如果k=1,这样牛顿第二定律可以表达为 。力的国际单位是 ,根据 定义的。当物体的质量为,在某力的作用下获得的加速度为,由牛顿第二定律可得, ,我们就把它定义为牛顿。知识点二、典型例题图362(参阅教材p75页例题分析,独立完成下面的题目)例1、如图362所示,质量为4 kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为
6、0.5,物体受到大小为20 ,与水平方向成角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(取10 m/s2)例2、静止在水平地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F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.(小组讨论)总结牛顿第二定律应用时的一般步骤做一做:一个物体静止在光滑水平面上,从某一时刻开始受到一个方向向右、大小为5 N的恒定外力作用,若物体质量为5 kg,求物体的加速度若2 s后撤去外力,物体的加速度是多少?物体2 s后的运动情况如何?【节末检测】1已知甲物体受到2N的力作用时
7、,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 A1:3 B2:3 C1:1 D3:22.一个物体受到F1=4 N的力,产生a1=2 m/s2的加速度,要使它产生a2=6 m/s2的加速度,需要施加多大的力?3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。(1)物体所受摩擦力为多大?(2)若水平拉力增至4N,则物体将获得多大的加速度?4.一物体质量为1kg的物体静置在光滑水平面上,0时刻开始,用一水平向右的大小为2N的力F1拉物体,则(1)物体产生的加速度是多大?2S后物体的速度是多少?(2)若在3秒末给物体加上一个大小也是2N水平向左的拉力F2,则物体的加速度是多少?4秒末物体的速度是多少?(3)3S内物体的加速度2m/s2是由力F1产生的,3S后物体的加速度为0,那是说3S后F1不再产生加速度了?