内容正文:
第十五讲 牛顿第二定律
知识点①
牛 顿第 二 运 动 定 律
[先填空]
1.内容:物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比,与物体的质量成反比,加速度方向与合外力的方向相同.
2.数学表达式:F=ma.
3.单位“牛顿”的规定:把使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度的力规定为1 N,即1 N=1_kg·m/s2.
[再判断]
1.由牛顿第二定律可知,物体的质量与物体所受合外力成正比,与物体的加速度成反比.(×)
2.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合外力大小决定,与物体的速度大小无关.(√)
3.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关.(√)
[后思考]
赛车为什么它的质量比一般的小汽车质量小的多,而且还安装一个功率很大的发动机?
【提示】 为了提高赛车的灵活性,由牛顿第二定律可知,要使物体有较大的加速度,需减小其质量或增大其所受到的作用力,赛车就是通过增加发动机动力,减小车身质量来增大启动、刹车时的加速度,从而提高赛车的机动灵活性,这样有益于提高比赛成绩.
[合作探讨]
如图1所示,一质量为m的物体放在光滑的水平面上,在一水平向左的力F作用下弹簧被压缩,物体处于静止状态.
图1
探讨1:突然撤掉力F的瞬间,物体的速度为多少?有加速度吗?
【提示】 速度为零,有加速度.
探讨2:加速度的方向如何?大小为多少?
【提示】 加速度的方向水平向右,大小为a=.
[核心点击]
1.牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素.
2.牛顿第二定律的五点说明
因果性
只要物体所受合外力不为0(无论合外力多么小),物体就获得加速度,即力是产生加速度的原因
矢量性
物体加速度的方向与物体所受合外力的方向总是相同的,加速度的方向由合外力的方向决定
瞬时性
物体的加速度与物体所受合外力总是同时存在、同时变化、同时消失的,所以牛顿第二定律反映的是力的瞬时作用效果
同一性
F、m、a三者对应同一个物体
独立性
作用在物体上的每个力都将独立产生各自的加速度,且遵从牛顿第二定律,物体的实际加速度为每个力产生的加速度的矢量和.分力和加速度在各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即Fx=max,Fy=may
3.用牛顿第二定律解决的两类基本问题
(1)已知受力情况确定运动情况.
(2)已知运动情况确