04-03牛顿第二定律-2023-2024学年高一物理精编动态课件（人教版2019必修第一册）

03.牛顿第二定律 一、牛顿第二定律 1.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。 2.表达式： 注意： 若M与a不是国际单位的时候，F的单位也不是牛顿 F为物体受到的合外力，M为物体的质量，a为物体的加速度，其中F与a方向相同。 牛顿第二定律是实验定律 其中k为比例系数，在国际单位制中k取1，当M=1kg，a=1m/s2时，F=1kgm/s2，叫一个单位力，为了纪念牛顿，把kgm/s2叫牛顿，用N表示，故1kgm/s2=1N，即质量为 1 kg 的物体获得 1 m/s2 的加速度时，所需的力为 1 N。 科学漫步：用动力学方法测质量 3. 牛顿第二定律的性质 矢量性：加速度与合外力的方向相同 瞬时性：加速度与合外力同时产生，同时变化，同时消失，没有先后之分，合外力变化的瞬间加速度也发生变化 独立性：如果一个物体受到多个力的作用，每一个力会独立的产生一个加速度，就象其它力不存在一样，物体的实际加速度为那几个加速度的矢量和。 因果性：力是产生加速度的原因 同一性： F合，M，a必须针对同一物体 统一性：F合，M，a统一使用用国际单位制 矢量性： mg F合 N mg F合 N mg F合 T 若上滑呢？加速度大小是多少？ 若斜面粗糙向下加速、加速度大小是多少？ 若斜面粗糙向下减速、加速度大小是多少？ 若斜面粗糙向上减速、加速度大小是多少？ mg f N x y mg f N x y 瞬时性： 注意： 绳子的拉力会发生突变，分析加速度的时候按剪断后的实际运动情况进行受力分析， 弹簧的弹力与形变有关，剪断后瞬间形变没有恢复，故弹力不变，要先分析剪断前弹簧的弹力。 g g g 2g 0 g mg F合 T mg T F合 0 1.5g 同一性： 注意： 用整体法受力分析时不需要考虑内力 不论是整体法还是隔离体法分析用到牛顿第二定律的时候F合、M、a三者都必须针对同一物体。 4.适用范围 对地性：只适用于惯性参考系 相对性：只适用于宏观、低速物体 例1.质量为m的物体放在粗糙水平面上受水平力F时产生加速度为a1(a1> 0) ,当水平力为2F时,加速度a2,关于a1 与a2 的关系正确的是（ ） A. a2 ＝ 2a1 B. a2 ＜ 2a1　 C. a2 ＞ 2a1 D. a1 ＝ a2　 C 例2.下列说法正确的是：( ) A、物体合外力减小时，加速度一定减小 B、物体速度为零，合外力一定为零 C、物体合外力为零时，速度一定为零 D、物体合外力减小时，速度一定减小 E、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同 F、根据M= F/a ，物体的质量跟外力成正比，加速度成反比 A 例3.一个质量为2kg的物体同时受到两个力的作用，这两个力的大小分别为2N和6N，当两个力的方向发生变化时，加速度大小不可能为（ ）　　 A．1m／s2 B．2m／s2 C．3m／s2 D．4m／s2 A a =0.3m/s2 例4.如图所示，一个质量m=4kg的小物块放在水平地面上。对小物块施加一个F=10N的恒定拉力，使小物块做初速度为零的匀加速直线运动，拉力与水平方向的夹角θ=370，小物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0.20，已知sin370=0.60，cos370=0.80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。求： (1)作出小物块运动过程中受力分析图； (2)小物块运动过程中加速度的大小； mg f N $$