1、4.3牛顿第二定律(第2课时)班级 姓名 编写人:徐少成 审核:张兴启【学习目标】1.掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式2.理解公式中各物理量的意义及相互关系3.会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算【学习重点】能够运用牛顿第二定律解答力学问题【学习难点】应用牛顿第二定律分析问题的基本方法和基本技能【方法指导】自主探究、交流讨论、自主归纳 课前预习1求合力的方法同一直线上力的合成:先规定某个方向为正方向,力与正方向同向取正值,力与正方向反向取负值,再进行 运算。两个互成角度力的合成: 。多个互成角度力的合成: 。 2运动学中加速度的方向:一般取的方向为正方向,与的方向相同时取 值,与的方向相反
2、时取 值。3求加速度的公式有 ; ; 。4牛顿第二定律反映了加速度与力的关系, 只适用于宏观低速运动的物体。矢量关系:加速度与合力的方向 ,与速度方向 。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 、同时 、同时 。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。 课堂研讨例1某质量为1 100 kg的汽车在平直路面试车,当达到100 km/h的速度时关闭发动机,经过70 s停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加速度应为多大?(假定
3、试车过程中汽车受到的阻力不变。)解题导思:选谁为研究对象?能被视为质点吗? 当汽车关闭发动机后还受牵引力吗?这时汽车的速度如何变化?速度变化的原因是什么? 你能根据汽车的运动变化情况求出加速度吗? 根据牛顿第二定律,已知汽车的加速度能求出汽车受到的阻力吗? 汽车重新起步后,这时汽车同时受到哪些力?可以求出汽车受到的合力吗? 再根据牛顿第二定律,求出起步后的加速度。解答过程:关闭发动机汽车的加速度: 汽车受到的阻力: 负号表示阻力方向与 反向 重新起步汽车在水平方向受到的合力: 重新起步的加速度: 正号表示加速度方向与 的方向相同解题反思:已知运动求受力的思路已知受力求运动的思路温馨提示:加速度
4、是联系力与运动的桥梁,计算动力学问题求解加速度是关键!总结应用牛顿第二定律的解题步骤:、确定研究对象、分析物体的受力情况和运动情况,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程、求出合力(或加速度)、根据牛顿第二定律和运动学规律建立方程求解当堂检测1:质量1500kg的汽车,以36km/h的速度行驶,若紧急刹车时制动力为15000N,滑行的距离是多大?例2光滑水平面上有一个物体,质量是2 kg,受到互成120角的两个水平方向的力F1和F2的作用,这两个力的大小都是10 N,这两个力产生的加速度是多大?解题导思:物体受到那些力?如何求合力? 用正交分解法求合力时,如何建立合适的坐标系?解答过程:建立如图坐标系:把F、F分别沿轴、轴分解 F、F的合力: 由牛顿第二定律得到加速度: 加速度方向与 方向相同。 解题反思:1.矢量合成法:2.正交分解法:一般将加速度所在的方向选为轴或轴,即沿加速度方向建立坐标系。当堂检测2:如图所示,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0.5,物体受到大小为20,与水平方向成30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?(g取10 m/s2) 3:一辆火车在水平地面上沿直线行驶,在车厢上悬挂的摆球相对小车静止,其悬线与竖直方向成角,如图所示。问火车的加速度多大,方向怎样? 课后反思: