12(1)、牛顿第二定律【学习目标】1、理解牛顿第二定律的内容、数学表达式及物理意义;2、掌握应用牛顿第二定律解题的基本思路和基本方法.【学习内容】一、牛顿第二定律1、牛顿第二定律:物体的加速度跟所受的 成正比,跟物体的 成反比,加速度的方向跟 的方向相同。其的数学表达式为 ;它反映了加速度与 和 的关系。例 1、自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的加速度和速度的变化情况是怎样的?2、牛顿第二定律的特点。同体性:牛顿第二定律中的 a 与 F、m 必须是同一物体,无论研究对象是一个物体还是一个系统。矢量性:牛顿第二定律不仅反映了 a 与 F、m 的数量关系,还反映了 a 和 F 的方向关系,即加速度 a 的方向跟合外力 F 的方向总是 的。瞬时性:F=ma 反映了 a 与 F 的瞬时关系。当物体受到合外力 F 时,物体同时产生了加速度 a,当合外力 F 变化时,a 将同时变化,F 消失时,a 将同时消失。例 2、如图所示,A、B 两环分别套在间距为 1m 的光滑细杆上,A 和 B 的质量比 mA:mB=1:3,用一自然长度为 1m 的轻弹簧将两环相连,在 A 环上作用一沿杆方向的、大小为20N 的拉力 F,当两环都沿杆以相同的加速度 a 运动时,弹簧与杆夹角为 53°(cos53°=0.6).(1)弹簧的劲度系数为多少?(2)若突然撤去拉力 F,在撤去拉力 F 的瞬间,A 的加速度为 a',B 的加速度 a''分别是多少?二、牛顿第二定律解题的常用处理方法1、按研究对象受力情况分:① 力的合成法:当物体只受两个互成角度的力作用而做加速运动时,可利用平行四边形法则很方便求出合力,由牛顿第二定律可知合力与加速度的方向总是一致的,解题时已知或判知加速度方向,就可知合力方向,反之亦然。例 3、质量为 M 的碗形物体,内径为 R,放置在光滑水平面上,内有一质量为 m 的光滑小球,现在水平外力 F 作用下沿水平方向运动。当小球跟碗形物相对静止时,球离碗口的距离是多少?② 正交分解法:当物体受到二个以上力作用而做加速运动时,常用正交分解法解题,1多数情况下是把力正交分解在加速度方向和垂直加速度方向上,有:(沿加速度方向)(垂直于加速度方向)特殊情况下分解加速度比分解力更简单例 4、电梯与水平面的夹角为 30°,当电梯加速运动时,质量为 M 的人对梯面压力是其重力的 6/5,则人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?例 5...