《（通用）高考物理總復(fù)習 主題二 相互作用與運動定律 2.2.3牛頓第二定律課件 新人教》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用）高考物理總復(fù)習 主題二 相互作用與運動定律 2.2.3牛頓第二定律課件 新人教（41頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.2.3牛頓第二定律牛頓第二定律一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1.內(nèi)容：內(nèi)容：物體加速度的大小跟它受到的作用力成物體加速度的大小跟它受到的作用力成_，跟它，跟它的質(zhì)量成的質(zhì)量成_ ，加速度的方向跟作用力的方向，加速度的方向跟作用力的方向_ 。2.表達式：表達式：F_，k是比例系數(shù)，是比例系數(shù)，F(xiàn)是物體所受的是物體所受的_ 。正比正比反比反比相同相同kma合力合力思考判斷思考判斷(1)由牛頓第二定律知，合外力大的物體的加速度一定大。由牛頓第二定律知，合外力大的物體的加速度一定大。( )(2)牛頓第二定律說明了質(zhì)量大的物體其加速度一定小。牛頓第二定律說明了質(zhì)量大的物體其加速度一定小。( )(3

2、)任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力任何情況下，物體的加速度的方向始終與它所受的合外力方向一致。方向一致。( )二、力的單位二、力的單位1.國際單位國際單位：_，符號是，符號是N。2.1 N的物理意義：的物理意義：使質(zhì)量為使質(zhì)量為1 kg的物體產(chǎn)生的物體產(chǎn)生1 m/s2的加速度的力，的加速度的力，稱為稱為1 N，即，即1 N _。3.比例系數(shù)比例系數(shù)k的意義：的意義：k的數(shù)值由的數(shù)值由F、m、a三個物理量的單位共三個物理量的單位共同決定，若三量都取國際單位，則同決定，若三量都取國際單位，則k1，所以牛頓第二定律，所以牛頓第二定律的表達式可寫作的表達式可寫作F _。牛頓牛頓1 k

3、gm/s2ma思考判斷思考判斷(1)比例式比例式Fkma中的中的k一定為一定為1。( )(2)比例式比例式Fkma中的中的k可以是其他常數(shù)。可以是其他常數(shù)。( )(3)在國際單位制中在國際單位制中k才等于才等于1。( )(4)兩單位兩單位N/kg和和m/s2是等價的。是等價的。( )對牛頓第二定律的理解對牛頓第二定律的理解要點歸納要點歸納1.表達式表達式Fma的理解的理解(1)單位統(tǒng)一：表達式中單位統(tǒng)一：表達式中F、m、a三個物理量的單位都必須是三個物理量的單位都必須是國際單位。國際單位。(2)F的含義：的含義：F是合力時，加速度是合力時，加速度a指的是合加速度，即物體指的是合加速度，即物體的

4、加速度；的加速度；F是某個力時，加速度是某個力時，加速度a是該力產(chǎn)生的加速度。是該力產(chǎn)生的加速度。2.牛頓第二定律的六個性質(zhì)牛頓第二定律的六個性質(zhì)性質(zhì)性質(zhì)理解理解因果性因果性力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為力是產(chǎn)生加速度的原因，只要物體所受的合力不為0，物，物體就具有加速度體就具有加速度矢量性矢量性Fma是一個矢量式。物體的加速度方向由它受的合力方是一個矢量式。物體的加速度方向由它受的合力方向決定，且總與合力的方向相同向決定，且總與合力的方向相同瞬時性瞬時性加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，加速度與合外力是瞬時對應(yīng)關(guān)系，同時產(chǎn)生，同時變化，同時消失同時消失同體性同體

5、性 Fma中中F、m、a都是對同一物體而言的都是對同一物體而言的獨立性獨立性作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速作用在物體上的每一個力都產(chǎn)生加速度，物體的實際加速度是這些加速度的矢量和度是這些加速度的矢量和相對性相對性物體的加速度是相對于慣性參系而言的，即牛頓第二定律物體的加速度是相對于慣性參系而言的，即牛頓第二定律只適用于慣性參考系只適用于慣性參考系3.兩個加速度公式的區(qū)別兩個加速度公式的區(qū)別精典示例精典示例例例1 (多選多選)對牛頓第二定律的理解正確的是對牛頓第二定律的理解正確的是()A.由由Fma可知，可知，F(xiàn)與與a成正比，成正比，m與與a成反比成反比B.牛頓第二定律說明當

6、物體有加速度時，物體才受到外力的牛頓第二定律說明當物體有加速度時，物體才受到外力的作用作用C.加速度的方向總跟合外力的方向一致加速度的方向總跟合外力的方向一致D.當外力停止作用時，加速度隨之消失當外力停止作用時，加速度隨之消失答案答案CD方法總結(jié)方法總結(jié)正確理解牛頓第二定律正確理解牛頓第二定律針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 由牛頓第二定律由牛頓第二定律Fma可知，無論怎樣小的力都可可知，無論怎樣小的力都可能使物體產(chǎn)生加速度，可是當用很小的力去推很重的桌子時，能使物體產(chǎn)生加速度，可是當用很小的力去推很重的桌子時，卻推不動，這是因為卻推不動，這是因為()A.牛頓第二定律不適用于靜止的物體牛頓第二定律不適用于靜

7、止的物體B.桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛觀察不到桌子加速度很小，速度增量也很小，眼睛觀察不到C.推力小于桌子所受到的靜摩擦力，加速度為負值推力小于桌子所受到的靜摩擦力，加速度為負值D.桌子所受的合力為零，加速度為零桌子所受的合力為零，加速度為零答案答案D對牛頓第二定律的應(yīng)用對牛頓第二定律的應(yīng)用要點歸納要點歸納1.應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟2.兩種求加速度的方法兩種求加速度的方法精典示例精典示例例例2 如圖如圖1所示，沿水平方向做勻變速直所示，沿水平方向做勻變速直線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離線運動的車廂中，懸掛小球的懸線偏離豎直方向的夾角豎直方向的夾角37

8、，小球和車廂，小球和車廂相對靜止，小球的質(zhì)量為相對靜止，小球的質(zhì)量為1 kg(sin 370.6，cos 370.8，g取取10 m/s2)。求：。求：(1)車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況；車廂運動的加速度并說明車廂的運動情況；(2)懸線對小球的拉力大小。懸線對小球的拉力大小。思路點撥思路點撥(1)小球運動的加速度方向是水平向右的，合力與小球運動的加速度方向是水平向右的，合力與加速度方向相同，也是水平向右的。加速度方向相同，也是水平向右的。(2)小球受繩的拉力和重力兩個力的作用，合力的方向與加速小球受繩的拉力和重力兩個力的作用，合力的方向與加速度方向相同。度方向相同。圖圖1法二正交分解法

9、法二正交分解法以水平向右為以水平向右為x軸正方向建立坐標系，并將懸線對小球的拉力軸正方向建立坐標系，并將懸線對小球的拉力FT正交分解，如圖所示。正交分解，如圖所示。則沿水平方向有則沿水平方向有FTsin ma豎直方向有豎直方向有FTcos mg0聯(lián)立解得聯(lián)立解得a7.5 m/s2，F(xiàn)T12.5 N且加速度方向向右，故車廂做向右的勻加速直線運動或向左的且加速度方向向右，故車廂做向右的勻加速直線運動或向左的勻減速直線運動。勻減速直線運動。答案答案(1)7.5 m/s2方向向右車廂做向右的勻加速直線運動或方向向右車廂做向右的勻加速直線運動或向左的勻減速直線運動向左的勻減速直線運動 (2)12.5 N

10、方法總結(jié)方法總結(jié)在牛頓第二定律的應(yīng)用中，采用正交分解法時，在受力分析在牛頓第二定律的應(yīng)用中，采用正交分解法時，在受力分析后，建立直角坐標系是關(guān)鍵。坐標系的建立原則上是任意的，后，建立直角坐標系是關(guān)鍵。坐標系的建立原則上是任意的，但常常使加速度在某一坐標軸上，另一坐標軸上的合力為零；但常常使加速度在某一坐標軸上，另一坐標軸上的合力為零；或在坐標軸上的力最多?；蛟谧鴺溯S上的力最多。針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 自制一個加速度計，其構(gòu)造是：一根輕桿，下端固自制一個加速度計，其構(gòu)造是：一根輕桿，下端固定一個小球，上端裝在水平軸定一個小球，上端裝在水平軸O上，桿可在豎直平面內(nèi)左右擺上，桿可在豎直平面內(nèi)左右擺動，用

11、白硬紙作為表面，放在桿擺動的平面上，并刻上刻度，動，用白硬紙作為表面，放在桿擺動的平面上，并刻上刻度，可以直接讀出加速度的大小和方向。使用時，加速度計右端可以直接讀出加速度的大小和方向。使用時，加速度計右端朝汽車前進的方向，如圖朝汽車前進的方向，如圖2所示，所示，g取取9.8 m/s2。圖圖2(1)硬紙上刻度線硬紙上刻度線b在經(jīng)過在經(jīng)過O點的豎直線上，則在點的豎直線上，則在b處應(yīng)標的加速處應(yīng)標的加速度數(shù)值是多少？度數(shù)值是多少？(2)刻度線刻度線c和和O點的連線與點的連線與Ob的夾角為的夾角為30，則，則c處應(yīng)標的加速處應(yīng)標的加速度數(shù)值是多少？度數(shù)值是多少？(3)刻度線刻度線d和和O點的連線與點

12、的連線與Ob的夾角為的夾角為45。在汽車前進時，。在汽車前進時，若輕桿穩(wěn)定地指在若輕桿穩(wěn)定地指在d處，則處，則0.5 s內(nèi)汽車速度變化了多少？內(nèi)汽車速度變化了多少？解析解析(1)當輕桿與當輕桿與Ob重合時，小球所受合力為重合時，小球所受合力為0，其加速度為，其加速度為0，車的加速度亦為，車的加速度亦為0，故，故b處應(yīng)標的加速度數(shù)值為處應(yīng)標的加速度數(shù)值為0。法二正交分解法法二正交分解法建立直角坐標系，并將輕桿對小球的拉力正交分解，如圖所建立直角坐標系，并將輕桿對小球的拉力正交分解，如圖所示。則沿水平方向有：示。則沿水平方向有：Fsin ma，豎直方向有：豎直方向有：Fcos mg0聯(lián)立以上兩式可

13、解得小球的加速度聯(lián)立以上兩式可解得小球的加速度a5.66 m/s2，方向水平向右，即，方向水平向右，即c處應(yīng)標的加速度數(shù)值為處應(yīng)標的加速度數(shù)值為5.66 m/s2。(3)若輕桿與若輕桿與Od重合，同理可得重合，同理可得mgtan 45ma2，解得解得a2gtan 459.8 m/s2，方向水平向左，與速度方向，方向水平向左，與速度方向相反相反所以在所以在0.5 s內(nèi)汽車速度應(yīng)減少，減少量內(nèi)汽車速度應(yīng)減少，減少量va2t9.80.5 m/s4.9 m/s。答案答案(1)0(2)5.66 m/s2(3)減少了減少了4.9 m/s瞬時加速度問題瞬時加速度問題要點歸納要點歸納兩種模型的特點兩種模型的特

14、點(1)剛性繩剛性繩(或接觸面或接觸面)模型：這種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈模型：這種不發(fā)生明顯形變就能產(chǎn)生彈力的物體，剪斷力的物體，剪斷(或脫離或脫離)后，形變恢復(fù)幾乎不需要時間，故認后，形變恢復(fù)幾乎不需要時間，故認為彈力立即改變或消失。為彈力立即改變或消失。(2)彈簧彈簧(或橡皮繩或橡皮繩)模型：此種物體的特點是形變量大，形變模型：此種物體的特點是形變量大，形變恢復(fù)需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以恢復(fù)需要較長時間，在瞬時問題中，其彈力的大小往往可以看成是不變的?？闯墒遣蛔兊?。精典示例精典示例例例3 如圖如圖3所示，一質(zhì)量為所示，一質(zhì)量為m的物體系于的物體系于長度分別為長度分別

15、為L1、L2的兩根細線上，的兩根細線上，L1的的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為為，L2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)。現(xiàn)將線現(xiàn)將線L2剪斷，求剪斷剪斷，求剪斷L2的瞬間物體的的瞬間物體的加速度。加速度。思路點撥思路點撥解答本題應(yīng)明確以下三點：解答本題應(yīng)明確以下三點：(1)L2的彈力突變?yōu)榱恪５膹椓ν蛔優(yōu)榱恪?2)L1的彈力發(fā)生突變。的彈力發(fā)生突變。(3)小球的加速度方向垂直于小球的加速度方向垂直于L1斜向下。斜向下。圖圖3答案答案gsin ，方向垂直于，方向垂直于L1斜向斜向右右下下 方法總結(jié)方法總結(jié)牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律

16、，加速度和力同時產(chǎn)生、牛頓第二定律是力的瞬時作用規(guī)律，加速度和力同時產(chǎn)生、同時變化、同時消失。分析物體在某一時刻的瞬時加速度，同時變化、同時消失。分析物體在某一時刻的瞬時加速度，關(guān)鍵是分析該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第關(guān)鍵是分析該時刻物體的受力情況及運動狀態(tài)，再由牛頓第二定律求出瞬時加速度，解決此類問題時，要注意兩類模型二定律求出瞬時加速度，解決此類問題時，要注意兩類模型的特點。的特點。針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練3 如圖如圖4所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為m的小球被水平繩的小球被水平繩AO和與豎直和與豎直方向成方向成角的輕彈簧系著處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用火將繩角的輕彈簧系著處于靜止狀態(tài)，現(xiàn)用火將繩AO燒

17、斷，燒斷，求在繩求在繩AO燒斷的瞬間小球的加速度的大小及方向？燒斷的瞬間小球的加速度的大小及方向？圖圖4答案答案gtan ，方向水平向右，方向水平向右1.(多選多選)下列對牛頓第二定律的表達式下列對牛頓第二定律的表達式Fma及其變形公式的理及其變形公式的理解，正確的是解，正確的是()答案答案CD2.一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始，物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小，表示物塊的加速度大小，F(xiàn)

18、表示水表示水平拉力的大小。能正確描述平拉力的大小。能正確描述F與與a之間關(guān)系的圖象是之間關(guān)系的圖象是()答案答案C3.一物塊位于光滑水平桌面上，用一大一物塊位于光滑水平桌面上，用一大小為小為F、方向如圖、方向如圖5所示的力去推它，所示的力去推它，使它以加速度使它以加速度a向右運動。若保持力向右運動。若保持力的方向不變而增大力的大小，則的方向不變而增大力的大小，則 ()A.a變大變大B.a不變不變C.a變小變小D.因為物塊的質(zhì)量未知，故不能確定因為物塊的質(zhì)量未知，故不能確定a變化的趨勢變化的趨勢圖圖5答案答案A4.如圖如圖6所示，用手提一輕彈簧，彈簧下端掛所示，用手提一輕彈簧，彈簧下端掛一金屬球

19、。在將整個裝置勻加速上提的過一金屬球。在將整個裝置勻加速上提的過程中，手突然停止不動，則在此后一小段程中，手突然停止不動，則在此后一小段時間內(nèi)時間內(nèi) ()A.小球立即停止運動小球立即停止運動B.小球繼續(xù)向上做減速運動小球繼續(xù)向上做減速運動C.小球的速度與彈簧的形變量都要減小小球的速度與彈簧的形變量都要減小D.小球的加速度減小小球的加速度減小圖圖6答案答案D5.如圖如圖7所示，靜止在水平地面上的小黃所示，靜止在水平地面上的小黃鴨質(zhì)量鴨質(zhì)量m20 kg，受到與水平面夾角，受到與水平面夾角為為53的斜向上的拉力，小黃鴨開始的斜向上的拉力，小黃鴨開始沿水平地面運動。若拉力沿水平地面運動。若拉力F100

20、 N，小黃鴨與地面的動摩擦因數(shù)為小黃鴨與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，g10 m/s2，求：，求：(sin 530.8，cos 530.6，g10 m/s2)(1)把小黃鴨看做質(zhì)點，作出其受力示意圖；把小黃鴨看做質(zhì)點，作出其受力示意圖；(2)地面對小黃鴨的支持力；地面對小黃鴨的支持力；(3)小黃鴨運動的加速度的大小。小黃鴨運動的加速度的大小。圖圖7解析解析(1)如圖，小黃鴨受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用。如圖，小黃鴨受到重力、支持力、拉力和摩擦力作用。(2)豎直方向有：豎直方向有：Fsin 53FNmg，解得，解得FNmgFsin 53120 N，方向豎直向上。，方向豎直向上。(3)受到的摩擦力為滑動摩擦力，受到的摩擦力為滑動摩擦力，所以所以FfFN24 N根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)牛頓第二定律得：Fcos 53Ffma，解得，解得a1.8 m/s2答案答案 (1)見解析圖見解析圖 (2)120 N，方向豎直向上，方向豎直向上(3)1.8 m/s2