1、14.3 牛顿第二定律【学习目标】1、掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式,知道里的单位“牛顿”的定义方法2、知道公式 中的 F 是指物体所受的合外力,知道加速度的方向与合外力的方向一致3、根据牛顿第二定律进一步理解 G=mg4、运用牛顿第二定律,解决简单的动力学问题5、会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题【重点 难点】1重点:掌握牛顿第二定律的内容和数学表达式,解决简单的动力学问题2难点:会用正交分解法和牛顿第二定律解决实际问题【课前预习】【课堂探究】一学生自主阅读课本 74 页的内容,并回答下列 问题:1.牛顿第二定律的内容是怎样表述的?2.它的比例式如何表示 ?3.式中各物理量的单位是
2、什么,其中力的单位“牛顿”是怎样定义的?4.当物体受到几个力的作用时,式中的 F 指什么?此时比例 式如何表示?学生归纳总结:1.内容:物体的加速度跟 成正比,跟 成反比,加速度的方向跟 方向相同。2.比例式: 或者 ,也可以写成等式: 。3.力的单位:式中 k 是比例系数,取 k=1,当物体的质量是 m=1kg ,在某力的作用下它获得的加速度是 a=1m/s2时,F =ma=1kg1m/s2=1 kgm/s2,后人为了纪念 ,把 kgm/s2称为“牛顿” ,用符号“N”表示,即 1N=1 kgm/s2。注:当式中各物理量都用国际单位制中的单位时,那么就有:F= 。4. 当物体受到几个力的作用
3、时,式中的 F 指 。表达式:F 合 = 二对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律可从以下几方面去理解(1)同一性: F、 m、 a 是对 个物体而言。(2)统一性: F、 m、 a 的单位必须统一使用 单 位制中的单位。(3)瞬时性:加速度随力的变化而 。有力就有加速度,力恒定不变,加速度也恒2定不变。力随时间改变,加速度也随时间改变。力停止作用,加速度 也随着消失。(4)矢量性(同向性):加速度的方向和合外力的方向 。(5 )特别注意:牛顿第二定律中的力为物体受到的 力。例题 1:关于 a 和 F 合 的关系,以下说法正确的是: ( )A.物体所受合外力越大,加速度就越大B.一旦物体受到合外力
4、的作用,物体就具有了加速 度和速度C.合力消失,物体还将继续加速一段 D.物体的加速度方向一定与所受合力方向相同例 2:某质量为 1 100 kg 的汽车在平直路面试车,当达 到 100 km/h 的速度时关闭发动机,经过 70 s 停下来,汽车受到的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为 2 000 N,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。 )通过例 2 讨论总结运 用牛顿第二定律解题的一般步骤:例 2:光滑水平面上有一个物体,质 量是 2 kg,受到 互成 120角的两个水平方向的力 F1和 F2的作用,这两个力的大小都是 10 N,这个物体的加速度是多大?例 3:质量
5、为 0.5kg 的物体,沿倾角 37的斜面下滑,如图所示, g 取10 ,求:(1)若斜面光滑,物体沿斜面下滑的 加速度多大?(2)若斜面不光滑,物体与斜面间的动摩擦因数为 0.5,物体下滑的加速度又是多大?(sin37=0.6,c os37=0.8)【课后巩固】1.关于牛顿 第二定律的下列说法中,不正确的是( )A.物体加速度的大小由物体的质量和物体所受合力大小决定,与物体的速度大小无关B.物体加速度的方向只由它所受合力的方向决定,与速度方向无关C.物体所受合力的方向和加速度的方向及速度方向总是相同的3D.一 旦 物 体 所 受 合 力 为 零 , 则 物 体 的 加 速 度 立 即 为 零
6、 , 其 速 度 不 一 定 立 即 变 为 零2.质量为 m 的物体从高处静止释放后竖直下落,在某时刻受到的空气阻力为 f,加速度为a=g/3,则 f 的大小是( )A. mg/3 B. 2mg/3 C. mg D.5mg/43.关于速度、加速度、合外力之间的关系,正确的是( )A.物体的速度越大,则加速度越大,所受的合力也越大B.物体的速度为零,则加速度为零,所受的合力也为零C.物体的速度为零,但加速度可能很大,所受的合力也可能很大D.物体的速度减小,则加速度减小,所受的合力也减小4.一质 量为 1 kg 的物体静止在光滑水平面上,0 时刻开始,用一水 平向右 、大小为 2 N的力 拉物体,则( 1)物体产生的加速度 是多大?2 s 后物体的速度是多少?(2)若在 3 s 末给物体加上一个大小也是 2 N、水平向左的拉力 ,则物体的加速度是多少?4 s 末物体的速度是多少?(3)前 3 s 内物体的加速度 2 是由力 产生的,3 s 后物体的加速度为 0,是不是 3 s 后 不再产生加速度了?5.一辆质量为 1000kg 的小汽车以 10m/s 的速度行驶,刹车滑行 10m 后停下来,则需要的阻力是多大?6.一物体从空中静止下落,在 5s 内 下落 75m,m=1kg,则:(1)物体的加速度是多少?(2)所受阻力是多大?