4.3 牛顿第二定律 课件-2023-2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第三节 RIDE LIFE RIDE GIANT 牛顿第二定律 一、 加速度a与力F和质量m的关 系 1、当质量一定时，a与F成正比。 2、当力F一定时，a与m成反比。 △影响a的因素：F(合外力) m (质量 ) 二、牛顿第二定律 1、内容：物体的加速度大小与所受合外力大小成正比， 与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力方向相同 F 2、表达式： a= m F= ma a方向与F方向一致 注意：F为物体所受合外力 3、对牛顿第二定律的理解： (1)同体性：是指F合、m和a都是对于同一个物体而言 (2)矢量性：是指加速度和合外力都是矢量，加速度的 方向取决于合外力的方向.牛顿第二定律公式是一个矢量 式 (3)瞬时性：是指加速度与合外力存在瞬时对应关系。 a与F同时产生、同时变化、同时消失。 (4)独立性：是指作用在物体上的每个力都将独立地产 生各自的加速度，合力的加速度即是这些加速度的矢量 和， 4.适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系（相对地面静止 或匀速运动的参考系). (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体（相对于分子、原 子)、低速运动（远小于光速）的情况. 某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100k/h的速度时关闭发动机， 例 经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N,产生 的加速度应为多大？（假定试车过程中汽车受到的阻力不变） 1 解：沿汽车运动方向建立坐标轴 第一阶段，汽车做匀变速运动 F阻 Vo=100 km/h=27.8 m/s t=70s,v=0 m/s 第二阶段，汽车重新起步加速 F合=F一F阻=2000N-437N=1563N 41= 0-%=- a=F=1563m/2=142g2 42= t 由牛顿第二定律得：F阻=ma,=- mvo 1100×27.8 N=-437N 70 讨论：公式a=”,"和a=m都可以用来计 算加速度，这两个式子哪一个是定义式？哪 一个是决定式？力、加速度、速度变化量之 间有什么关系？ VI-Vo (1)公式= 为定义式，可以通过计 算速度的变化率来计算加速度。 F (2)a=m RIDE LIFE 为决定式，可以用产生加速度 的力跟质量的比值来计算 (3)由a=mv,=v。+t F 可以知道， 加速度的大小取决于合力，而当加速度 一定时，速度的大小取决于初速度和加 速时间。 练习： (1)一个物体受到F1=6N的力产生a1=2m/s2 的加速度，要使它产生a27m/s2的加速度， 需要施加多大的力？ 解析：根据F=ma 1 F=mal F1=6N aj=2m/s2 m=3kg 2 F2=ma2 m=3kg a2=7 m/s2 F2=21N (2)甲乙两辆实验小车，在相同的力作用 下，甲车产生的加速度为2m/s2,乙车产生 的加速度为8m/s2,甲车的质量是乙车的几 倍？ 解析： 根据F-ma 设甲乙两车所受外力为F F=Ⅲ甲a甲 F=mza乙 a甲=2m/s2az=8m/s2 所以