4.3 牛顿第二定律 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第四章 运动和力的关系 4.3 牛顿第二定律 授课教师：XXX 人教版（2019）高中物理（必修一） 实验：探究加速度与力、质量的关系 复习引入 2 复习引入 质量一定时，加速度 a 与合外力 F 合成正比 F合 一定时，加速度 a 与质量 M 成反比 3 1. 内容：物体的加速度与它所受的作用力成正比，与它的质量成反比，加速度的方向与作用力的方向相同。 一、牛顿第二定律 2. 表达式： m一定：a ∝ F F一定：a ∝ F ∝ ma F=kma 在F＝kma中 当k =1时，质量 m = 1 kg 的物体，在某力作用下获得a = 1 m/s2 的加速度所需要的力是多大呢？ F=ma=1 kg×1m/s2= 1 kg·m/s2 力F的单位：kg·m/s2 后人为了纪念牛顿的贡献，把它称作“牛顿”，用符号N表示。 1N= 1 kg·m/s2 一、牛顿第二定律 国际单位制下： 质量的单位取千克(kg)，加速度的单位取米每二次方秒(m/s2)，力的单位取牛顿(N) 时，牛顿第二定律可以表述为： F＝ma 一、牛顿第二定律 质量单位取克（g），加速度单位取米每二次方秒（m/s2）,力的单位取牛顿（N）时，比例系数k等于1×10-3 质量越大的物体，加速度 ，物体的运动状态越 改变， 质量越小的物体，加速度 ，物体的运动状态越 改变。 这恰好说明了：物体的 决定运动状态改变的难易程度 1. 根据 ,在相同的作用力下： 容易 越大 越小 难以 质量 二、理解牛顿第二定律 G F支 2. 从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。可是，我们用力提一个很重的箱子，却提不动它。这跟牛顿第二定律有没有矛盾？应该怎样解释这个现象？ 二、理解牛顿第二定律 F合＝ma 8 3.如图，一个质量为10kg的物体受到两个力 F1=20N 和 F2=30N的作用。 根据牛顿第二定律列出的计算式为______________，并求得物体加速度的大小a =_________，方向向________。 若撤去F2，物体加速度的大小a =_________，方向向________。 F2－F1= ma 1m/s2 2m/s2 右 左 二、理解牛顿第二定律 矢量性：a与F同向 瞬时性 因果性 9 例题 某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度（如图）。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。 a 三、应用牛顿第二定律 10 应用牛顿第二定律解题的步骤： 1.受力分析； 2.沿 方向建系； 3.分解不在坐标轴的力； 4.列式：（1）合力平衡的方向列多力平衡的等式； （2）合力不平衡的方向列 的等式。 加速度 牛顿第二定律 三、应用牛顿第二定律 针对训练 平直路面上质量30kg的手推车，在受到60N的水平推力时做加速度为1.5m/s2的匀加速直线运动。问： （1）手推车和路面的动摩擦因数； （2）如果撤去推力，车的加速度大小是多少?方向如何? 三、应用牛顿第二定律 运动 力 加速度a F = ma 12 1. 质量为1000 g的物体受3 N和4 N两个共点力的作用,物体的加速度不可能是(　) A.5 m/s2 B.7 m/s2 C.1 m/s2 D.9 m/s2 当堂巩固 2. 鱼在水中沿直线水平向左减速游动过程中,水对鱼的作用力方向合理的示意图是(　) D B 3. 如图所示，物体的质量为m=1 kg，静止地放在光滑的水平面上，现对其施加一方向水平向右、大小为10 N的拉力F。(g取10 m/s2) (1)求物体的加速度大小a1。 (2)若水平面粗糙，物体与水平面间的动摩擦因数为μ=0.6(最大静摩擦力等于滑动摩擦力)，求物体的加速度大小a2。 (3)在(2)问中,若拉力F斜向上,与水平方向的 夹角为α=37°,求物体的加速度大小a3。 (4)在(2)问中,若拉力F斜向下,与水平方向的 夹角为α=37°,求物体的加速度大小a4。 当堂巩固 4. 如图所示为位于水平面上的小车，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ，在斜杆下端固定有质量为m的小球，重力加速度为g。现使小车以加速度a（a≠0）向右做匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　） A．杆对小球的弹力一定竖直向上 B．杆对小球的弹力一定沿杆斜向上 C．杆对小球的弹力大小为mg D．杆对小球的弹力大小为 D 当堂巩固 5. 质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块时，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度大小为a′，则（　　） A． B． C． D．无法确定 B 当堂巩固 $