原创：4.3 牛顿第二定律（问题探究式）.ppt

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1、第四章牛顿运动定律牛顿第二定律方法：控制变量法确定m，研究a与F的关系；确定F，研究a与m的关系。实验：探究加速度与力、质量的关系回顾回顾F＝kmak为比例系数正比于思考假如你是科学家，你能否想个办法把k消掉？把能够使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的这么大的力定义为1N，即1牛=1千克·米/秒2可见，如果都用国际单位制的单位，在上式中就可以使k=1，上式简化成F＝ma牛顿第二定律的数学表达式F＝kma牛顿第二定律内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同F合＝ma合外力质量加速度理解：公式：思考问题1：一质量为m的物体静

2、止在光滑水平面上(1)物体受了哪些力？合力多少？(2)物体的加速度为多少？重力和支持力00力F为物体受到的合力思考问题2：一质量为m的物体静止在光滑水平面上,试讨论回答以下问题（1）某一时刻静止物体受水平向右的恒力F，此时物体的加速度大小为多少？方向怎样？此时速度大小为多少？（2）经过一段时间物体速度为v此时撤去力F，对物体施加一方向向左的恒力3F，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？此时速度大小方向又是怎样？（3）第（2）问中如果不撤去F，对物体再施加一个方向向左的恒力3F，此时物体的加速度大小多少？方向怎样？0水平向右水平向左v水平向右水平向左a的方向与F的方向一定相同矢

3、量性瞬时性a和F时刻对应：同时产生、同时消失、同时变化汽车重新加速时的受力情况课本例1某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，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。汽车减速时受力情况GFNF阻F阻FFNG汽车减速时受力况例一解：(1)设汽车运动方向为正方向,关闭发动机后,汽车水平受力如右图70s后汽车的加速度有牛顿第二定律得汽车受到的阻力为:负号表示与运动方向相反GFNF阻某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度

4、时关闭发动机，经过70s停下来，汽车受到的阻力是多大？解：(2)重新启动后：汽车水平受力如右图F阻FFNG汽车重新加速时的受力情况有牛顿第二定律得汽车的加速度加速度方向与汽车运动方向相同某质量为1100kg的汽车在平直路面上试车，当达到100km/h的速度时关闭发动机，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。正交分解法平行四边形法课本例2一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？F1F20Fxy0F1F2有没有其他

5、方法？0F1F2a2a1a解法1：直接求F1和的F2合力，然后用牛顿第二定律求加速度。由平行四边形定则可知，F1、F2、F合构成了一个等边三角形，故F合=10Na=F合/m=（10/2）m/s2=5m/s2加速度的方向和合力方向相同。F合F2F1光滑水平面上有一个物体，质量是2㎏，受到互成120o角的两个水平方向的力F1和F2的作用。两个力的大小都是10N，这个物体的加速度是多少？课本例2由牛顿第二定律得加速度的方向与合力的方向相同解法2：建立如图直角坐标系xy0F1F2课本例2例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木

6、箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）例题三解：对物体受力分析如图所示，建立直角坐标系，将力F分解。物体匀速:x轴方向：y轴方向：联立以上方程并带入数据得：设动摩擦因数为μ，由F=μN可得：μ=f/N=80N/460N=4/23例题三例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，

7、sin37°=0.6，cos37°=0.8）NfFGyx(2)力F斜向上拉物体，设物体的加速度为a,受力分析如图：x轴方向：y轴方向：联立以上方程并带入数据可解得:a=0.5m/s2例题三例3、地面上放一木箱，质量为40kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进，求物体受到的摩擦力和支持力。若用此力与水平方向成37°角斜向上拉木箱，木箱的加速度多大？（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）NFGxyf用牛顿第二定律解题的一般步骤1、确定研究对象