1、第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律第三节 牛顿第二定律数据处理得：数据处理得：a F实验结论：实验结论：当当m一定时，一定时，a和和F成正比成正比即即aF1、质量、质量m一定，加速度一定，加速度a与力与力F的关系的关系回忆上节课所探究的内容2、力、力F一定，加速度一定，加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得：数据处理得：am回忆上节课所探究的内容m1a当当F一定时，一定时，a和和1/m成正比成正比实验结论：实验结论：即：即：am1回忆上节课所探究的内容2、力、力F一定，加速度一定，加速度a与质量与质量m的关系的关系数据处理得：数据处理得：1、内容：、内容：物体加速度的大小跟作用力成正
2、比，跟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物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同向相同2、数学表达：、数学表达：3、力的单位：、力的单位：“kgm/s2”、“N”：每个物理量都采用国际基本单位时，每个物理量都采用国际基本单位时，k1 mFa maF 或或F=Kma 知识形成知识形成F=ma1 1、矢量性：、矢量性：加速度的方向与合外力的方向相同加速度的方向与合外力的方向相同2 2、同体性：、同体性：加速度与合外力对应同一研究对象加速度与合外力对应同一研究对象3、瞬时性：、瞬时性：加速度和力具有瞬时对应的关系，加速度和力具有瞬时对应的关系，a a
3、与与F F同时同时产生，产生，同时同时变化，变化，同时同时消失消失4 4、独立性：、独立性：物体受到多个力作用时，每个力都独立地产物体受到多个力作用时，每个力都独立地产生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第生一个加速度，且力和加速度之间仍遵循牛顿第二定律，就好像其他力不存在一样，各个力产生二定律，就好像其他力不存在一样，各个力产生的加速度的矢量和等于物体的合加速度的加速度的矢量和等于物体的合加速度。5 5、相对性：、相对性：物体的加速度是必须是对静止的或匀速直线物体的加速度是必须是对静止的或匀速直线运动的参考系而言的，对加速运动的参考系不适运动的参考系而言的，对加速运动的参考系不适用用。1
4、、明确研究对象2、进行受力分析和运动状态分析，画 出示意图3、建立坐标系，求出合力F4、由F=ma和运动学规律列式求解 例例1 质量为质量为8000Kg的汽车，在水平的公路的汽车，在水平的公路上沿直线行驶，汽车的牵引力为上沿直线行驶，汽车的牵引力为14500N，所，所受阻力为受阻力为2500N求：汽车前进时的加速求：汽车前进时的加速度度解题步骤：解题步骤：研究对象：汽车研究对象：汽车 受力分析受力分析 建立坐标系建立坐标系,求出合力求出合力F 由由F合合ma列方程列方程 解得：解得：a.NGFf解题步骤：解题步骤：解解:对汽车受力分析如图对汽车受力分析如图.建立如图所示坐标系建立如图所示坐标系
5、.根据牛顿第二定律有根据牛顿第二定律有:F-f=ma 代入数据解得代入数据解得 a=1.5 m/s2 例例2：某质量为：某质量为1000kg的汽车以的汽车以72km/h的的速度在公路上行驶，关闭发动机后，经速度在公路上行驶，关闭发动机后，经过过40s停下来，汽车受到的阻力是多大？停下来，汽车受到的阻力是多大？当该汽车重新起步加速时牵引力为当该汽车重新起步加速时牵引力为2000N，产生的加速度应为多大？（假设汽车在产生的加速度应为多大？（假设汽车在行驶过程中所受阻力不变）行驶过程中所受阻力不变）解答：停车时，初速度v0=72km/h=20m/s,末速度是 0，滑行时间40s，因此加速度：汽车受到
6、的阻力：起步加速时，汽车所受的合外力为：加速度为：20100.5/vam st 11000(0.5)500fmaN 1500FFfN合221.5/Fam sm合分析分析 应先求出合力F。然后用牛顿第二定律求出加速度.解法一：受力分析如图，可知F合=2F1cos60 例例3 3 一个物体，质量是2kg，受到互成120角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体产生的加速度是多大？201m/s560cos2mFmFa合600F1F2F F合合 加速度的方向与两个力的方向的夹角都是600 解法二：建立坐标系，把力F1和F2分别沿x轴和y轴的方向分解.F1x=F1cos60，F1y=
7、F1sin60 F2x=F2cos60，F2y=F2sin60 F合=F1x+F2x =F1cos60+F2cos60 =10N.由F合=ma得:600F1F2600yxoF1xF1yF2xF2y2/5510smkgNmFa合2y2FFFX合x0FFFy合练习练习1：一个物体，质量是2kg.只受到互成90度角的两个力F1和F2的作用，这两个力的大小都是10N，这个物体加速度大小是多少？沿什么方向？F1F2F解：根据题意可画出力的示意图，22/25/2210smsmmFa方向与方向与F F1 1和和F F2 2的夹角为的夹角为4545o o则由F=ma得思考：思考：1966年曾在地球的上空完成了
8、以牛顿第二定律为基础的测定地球卫星及其它飞行物的质量的实验，在实验时，用双子星号宇宙飞船（其质量m1已在地面上测量了）去接触正在轨道上运行的卫星（其质量m2未知的），接触后开动飞船尾部的推进器，使宇宙飞船和卫星共同加速，如图所示，已知推进器产生的平均推力F，在开动推进器时间t的过程中，测得宇宙飞船和地球卫星的速度改变v，试写出实验测定地球卫星质量m2的表达式_。（须用上述给定已知物理量）答案：一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1、内容：、内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物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体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。同。2、公式：、公式：F=ma二、对牛顿第二定律的理解二、对牛顿第二定律的理解 1 1、矢量性、矢量性 2 2、同体性、同体性 3 3、瞬时性、瞬时性 4 4、独立性、独立性 5 5、相对性、相对性 1、明确研究对象2、进行受力分析和运动状态分析，画 出示意图3、建立坐标系，求出合力F4、由F=ma和运动学规律列式求解 作业78页 2 题 4题
