内容正文:
第四章 运动和力的关系
第3节 牛顿第二定律(1)
Mg
FN
Ff
拉力传感器
思考1:若装了拉力传感器,还需要平衡摩擦力吗?
思考2:那还需要满足m<<M吗?
需要
不需要
a
F
O
a
M
O
平衡过度
未平衡或
平衡不够
a0
F0
a0
不满足m<<M
平衡过度
未平衡或
平衡不够
k ?
规定:能使质量是1kg的物体产生1m/s2 的加速度的力为:
F = ma = 1kg∙m/s2
定义为“一个单位的力”,称为“1牛顿(N)”
1N = 1kg · m/s2
(注意:均用国际单位)
表达式推导
1. 公式:
物体加速度的大小跟作用力成正比,跟物体的质量成反比……
牛顿第二定律
2. 内容:
F = ma
或
,加速度的方向与作用力的方向相同。
能说F与m成正比,与a成正比吗?
能说:m与F成正比,与a成反比吗?
思考3:现在能理解为何描述物体惯性的物理量是质量了吗?
F
情景1:水平拉物体
Ff
F
Ff
静止
情景2:竖直提物体
G=10N
F=5N
FN
小结1:物体的加速度a不是取决于某个力,而是合外力F合
G=10N
F=10N
F=15N
G=10N
a
——1. 因果性
a = 0
(a1)
(a2)
(a合= 0)
(a1)
(a2)
向右匀加速
( a1 a2 )
理解牛顿第二定律
小结1:物体的加速度a不是取决于某个力,而是合外力F合
——1. 因果性
F1=10N
F2=10N
F合
120°
例1. 质量m=1kg的物体,静置在光滑水平面,如图,在水平方向的力F1、F2作用下加速度如何?
)
思考4:加速度和物体受到的合力方向一定相同吗?
理解牛顿第二定律
情景3:竖直上抛
小结2:加速度a与合外力F合的方向始终相同
——2.矢量性
G
v
a
上升阶段
G
v
a
下落阶段
v
G
a
情景4:斜上抛,不考虑空气阻力
理解牛顿第二定律
小结2:加速度a与合外力F合的方向始终相同
——2. 矢量性
例2. 在平直路面上,质量为1t的汽车在进行研发的测试,当速度达到72km/h时取消动力,经过80s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2000N,产生的加速度?(假定试车过程中汽车受到的阻力不变)
a1
v
Ff
理解牛顿第二定律