高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第5章 牛顿运动定律第3节 牛顿第二运动定律试讲课ppt课件
展开结论:1.对质量相同的物体来说,物体的加速度跟作用在物体上的力成正比。 。 即: 或 。2.在相同的力作用下 ,物体的加速度跟物体的质量成反比 。即: 或 。
一.牛顿第二运动定律及其意义:
内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟引起这个加速度的力的方向相同。公式表示: 或者: 。表达式: 。
1.分析说明:k的数值与F、m、a单位有关。 2.SI制中,“牛顿”的定义: 使质量是1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N,即:1N=1kg.m/s23.表达式为: 。注:公式为矢量式,既给出数值关系,也给出方向关系(F、a同向)
公式推广 :以上公式对物体受几个力作用同样成立。一般表述:物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。表达式:F合=ma 几点说明: (1)力的作用:物体的加速度是由作用在物体上的合外力引 起的,外力的作用是使物体产生加速度,而不是维持速度。 (2)同向性:a和F合始终是同方向的。 (3)同时性:a和F合是瞬时一一对应关系,同时存在,同时消失, F合变化,a变化, F合不变,a不变。 (4)同体性:a和F合必须对应同一个物体。 (5)同单位制: (6)各量相对于同一惯性参照系。
力与运动状况的联系:
由F合=ma,知:(1)若F合=恒量,则a=恒量,物体做匀变速直线运动。(2)若F合变化,则a随着变化,物体做非匀变速直线运动。(3)若F合=0,则a =0,物体处于静止或匀速直线运动状态。
只要选定几个物理量的单位,就能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位。这些被选定的物理量叫做基本量,它们的单位叫基本单位。
由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位叫做导出单位。
比如速度的单位m/s、km/h ……
加速度的单位m/s2、 cm/s2……
力的单位kg·m/s2……
密度的单位 kg/m3、g/cm3……
1960年第11届国际计量大会制定了一种国际通用的、包括一切计量领域的单位制,叫做国际单位制,简称SI。
在力学中,国际单位制规定: 长度、质量、时间为基本量 米(m)、千克(kg)、秒(s)为基本单位
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
国际单位制中的基本单位:
1.组合单位的汉文名称与其符号表示的顺序一致.在只有名称而不出现符号的场合,名称的顺序应该与有符号的情况下一致.如单位由相乘构成,无论是否使用乘的符号,名称中无对应“乘”的词,符号中的除(斜线和出现的负指数),名称中对应的词为“每”字,“每”字只出现一次而与分母中的单位多少无关.2.例如: 密度的SI单位名称为“千克每立方米”(因其符号为kg/m3)
力学国际单位制(SI)在解题中的应用
1.在解题计算时,已知量均采用国际单位制,计算过程中不用写出各个量的单位,只要在式子末尾写出所求量的单位即可.2.物理公式既反映了各物理量间的数量关系,同时也确定了各物理量的单位关系.因此,在解题中可用单位制来粗略判断结果是否正确,如单位制不对,结果一定错误.
例1:质量为500g的物体受力作用后获得10m/s2的加速度,则物体受到的合外力为多少牛?
解析:先将其单位换成国际单位制中的单位. 物体质量m=500g=0.5kg 物体的加速度a=10cm/s2=0.1m/s2 由牛顿第二定律:F=ma 得物体受到的合外力F=0.5×0.1N=0.05N 利用国际单位制运算时,不需要带单位运算,只要在每一个结果的后面写上正确单位即可.
例2:如图所示,质量为46.0kg的雪橇(包括小孩)在与水平方向成37角、大小为100N的拉力F作用下,沿水平面作匀速直线运动,(g=10N/kg,cs37°=0.8,sin37°=0.6.)(1)求雪橇受到的摩擦力大小:(2)雪橇与地面间动摩擦因数.
答:⑴雪橇受到的摩擦力大小为80N。(2)动摩擦因数是0.2.
解:对小孩和雪橇受力分析如图所示,
联立①②③代入数据整理可得:
用牛顿第二运动定律解题的一般步骤:
1、确定研究对象 是哪个物体2、对这个物体进行受力分析3、建立直角坐标系、规定正方向、求合力F合 4、统一单位5、根据牛顿第二定律列方程。6、注意解题的规范化
1、在牛顿第二定律F=kma式中,比例常数k的数值:( ) A.在任何情况下都等于1 B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的 C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的 D.在国际单位制里,k的数值一定等于1
2、在光滑水平面上的木块,在水平方向上受到一个方向不变、大小从零逐渐增加到某一固定值的外力作用时,这一过程木块将做( )A.匀减速运动B.匀加速运动C.速度逐渐减小的变加速运动D.速度逐渐增大的变加速运动
3、关于速度、加速度、合外力的关系下列说法正确的是( ) A.物体的速度越大则加速度越大,所受合外力也越大B.物体的速度为零则加速度为零,所受合外力也为零 C.物体的速度为零而加速度可能很大,所受合外力也可能很大;D.物体的速度很大而加速度可能为零,所受合外力也 可能为零。
4、F合和a的瞬时对应和因果对应关系正确的是( )A.只有物体受到力的作用,物体才具有加速度B.力恒定不变,加速度也恒定不变C.力随着时间改变,加速度也随着时间改变D.力停止作用,加速度也随即消失
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