高中一年级第一学期物理P78牛顿第二定律B一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。回顾:牛顿第一定律:一、怎样改变物体运动状态?一、怎样改变物体运动状态?力是改变物体运动状态即产生加速度的原因:滑板的启动快慢与哪些因素有关?二、物体的加速度和哪些因素有关?小小孩推,不容易启动,大大人推,容易启动,aa相同质量的车小推满车,大推空车,aa相同的力推车物体的加速度与物体的质量以及所受的合力有关a~ma~Fa~F,m1、探究物体加速度与物体质量、所受合力的关系方法:控制变量法保持m不变,研究a与F的关系;保持F不变,研究a与m的关系。实验器材:天平、带滑轮的长木板、小车、钩码、位移传感器(发射和接受器)、数据采集器、计算机2、实验原理:(1)以小车为研究对象:小车受到钩码的拉力,在长轨道上加速运动。它的加速度可以用车上的位移传感器测出。通过在车里加砝码,可以改变小车质量。通过改变钩码重量,可以改变小车所受拉力。(2)实验时应保持轨道水平,且小车与轨道的摩擦力要小,此时拉线对车的拉力才是小车所受合力。(3)只有当钩码质量远小于小车质量时,钩码重力才近似等于绳子上拉力。即钩码重力才是小车所受合力。3、实验步骤•用天平测量小车质量M•研究小车质量一定时,小车加速度与合力(钩码重力)的关系;•研究合力一定时,加速度与小车质量的关系。Ma1实验数据处理:图像法作图像和图像Fa4、实验结论(1)小车质量M不变时:2121FFaa或Fa小车的加速度a与小车受到的合外力F合成正比。(2)小车受到的合外力F合不变时:1221mmaa或ma1小车的加速度a与小车自身质量M成反比。三、牛顿第二定律总结规律kmaFk是比例常数物体的加速度跟所受的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。mFa合mFka合说明:式中F合指物体所受的合外力。在国际单位制中,把可以使质量为1Kg的物体产生1m/s2加速度的力规定为1N.即:2/11smKgN所以,取国际单位时,k=1,牛顿第二定律可写为:maF四、力的单位:牛顿五、关于牛顿第二定律的理解1、瞬时性——力改变的同时就会引起加速度的改变。2、矢量性——加速度的方向与合力的方向永远相同。3、相对性——定律中的加速度是以地面为参照物的,即定律仅在惯性系中成立。4、局限性——牛顿第二定律只能解决物体的低速运动问题,不能解决物体的高速运动问题;只适用于宏观物体,不适用于微观粒子.六.牛顿第二定律解题的一般方法和步骤:(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行受力分析和运动状态分析;(3)建立坐标系,通常以加速度方向为正方向;(4)根据牛顿运动定律列动力学方程;(5)解方程,并对计算结果进行检验.思考:力是使物体产生加速度的原因。加速度用来定义和量度,但加速度取决于的值。tvvat0mFatvvat0mFa与的区别1.2.被抛出后的篮球的加速度大小和方向:3.水平面上先沿y方向拉木块,到达B点突然改成沿x方向拉木块,加速度方向立即改变吗?(摩擦不计)yxABF1F2a1a24、在两人推力作用下桌子加速度如何?例1.某型号长征火箭在竖直向上发射起动时,质量为4.64×105kg,初始的推力是6×106N,则起动时的加速度为多大?讨论:随着火箭上升过程中燃料的消耗,火箭的质量减小,其加速度将如何变化?a≈3.13m/s2例2.一物体放在光滑水平面上,初速为零,先对物体施加一向东的恒力F,历时1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s;接着又把此力改为向东,大小不变.历时1s;如此反复,只改变力的方向,共历时1min,在此1min内()A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置之东B.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末静止于初始位置C.物体时而向东运动,时而向西运动,在1min末继续向东运动D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1min末静止于初始位置之东D例3.吊车开始起吊后,在2s内把质量为500kg的物体由静止吊起,匀加速到0.8m/s,求钢丝绳对物体的拉力?a)(TagmamgmamGF解:画物体受力图,物体的加速度为tvvat0NN)..(10054089500F合FT22m/s...