§4.3--探究牛顿第二定律

§4.3探究牛顿第二定律作业评讲•《同步训练》P36-7.判断下面说法的正误，并说明理由：•⑴物体受到的合外力越大,速度越大.•⑵物体在和外力作用下作加速直线运动,合外力逐渐减小时,物体的速度逐渐减小.解答:⑴在物体质量不变的条件下,合外力越大,加速度越大.但是速度则不一定大.解答:⑵在物体质量不变的条件下,合外力逐渐减小,则加速度逐渐减小.但是速度则不一定减小.作业评讲2•《同步训练》P36-8.一个物体在两个彼此平衡的力作用下处于静止状态.现将其中一个力逐渐减小到零,而保持另一个力不变,这个物体的加速度和速度的大小如何变化？如果再将这个力恢复,这个物体的加速度和速度的大小又如何变化？解答:物体受到两个平衡力作用时,等效为不受力.其中一个力逐渐减小,则相当于合力逐渐增大.因此加速度逐渐增大,速度也逐渐增大;再将原来变化的力恢复时,合外力为零,加速度也为零.此时速度不变.复习与回顾•牛顿第一定律：力是改变物体运动状态的原因，即力是产生加速度的原因。•影响加速度的因素：物体所受合外力F、物体质量m•怎样来比较物体运动的加速度的大小呢？研究对象小车的加速度a是根据初速度为零的匀加速直线运动公式s=at2/2，t相同时，通过比较s的大小来比较a的大小研究思路•先保持物体质量m不变，研究它的加速度a跟物体所受合力F的关系，•再保持物体所受合力F相同，研究物体的加速度a跟它的质量m的关系．•最后用数学的方法把实验得出的a跟F的关系及a跟m的关系综合起来，找出a跟F和m的关系．变量控制法加速度a与所受合力F的定量关系•实验：保持两小车的质量m相等，改变拉力（如F1为F2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。•结论：相等时间t内S1为S2两倍即：a1为a2两倍Fa加速度a与质量m的定量关系ma1•实验：保持两小车的拉力F相等，改变小车的质量（如m1为m2两倍）比较其在相等时间t内通过的位移S1和S2。•结论：相等时间t内S2为S1两倍即：a2为a1两倍牛顿第二定律mFa用F表示物体所受合力的大小，a表示物体获得的加速度大小，m表示物体的质量，则：物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．牛顿第二定律的数学表达式mFamFka质量为１ｋｇ的物体，获得１ｍ/ｓ2的加速度时，受到的合外力为k值,若F定为１Ｎ1kmaFmaFkkmaF牛顿第二定律的理解•同体性：公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象•正比性：a与合外力F成正比，与质量m成反比•矢量性：a与合外力F的方向始终相同•瞬时性：a和合外力F是瞬时对应关系，某一时刻的力决定了这一时刻的加速度，如合外力F随时间变化，a也随时间变化，只有合外力F恒定时，a才恒定，物体才做匀变速运动。例题1•(补充)一辆卡车空载时质量为3.5103kg,最大载货量为2.5103kg,用同样大小的力,空载时能使卡车产生的加速度1.5m/s2,满载时卡车的加速度是多少?0.875m/s2FMmaa′解：根据牛顿第二定律MaF又amMF)(满载时卡车的加速度MaamM)(2333/875.05.1105.2105.3105.3smamMMa例题2•物体质量为２ｋｇ，放在光滑水平面上，同时受到大小为２Ｎ和５Ｎ的两个水平力作用，物体的加速度可能是：Ａ.０B.2ｍ/s2C.4ｍ/s2D.5ｍ/s2提示：合力大小为3～7N,加速度大小为ΣF/m,即1.5~3.5m/s2练习11.从牛顿第二定律知，无论怎么小的力都可以使物体产生加速度，但是用较小的力去推地面上很重的物体时，物体仍然静止，这是因为：Ａ.推力比静摩擦力小Ｂ.物体有加速度，但太小，不易被察觉Ｃ.物体所受推力比重力小Ｄ.物体所受合外力仍为零提示：研究的问题中物体受几个力？水平方向受到、。推力静摩擦力为什么物体“仍然静止”？推力静摩擦力最大练习2２.对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力，当力刚开始作用的瞬间：Ａ.物体立即获得速度Ｂ.物体立即获得加速度Ｃ.物体同时获得速度和加速度Ｄ.由于物体未来得及运动，所以速度和加速度都为零。牛顿第二定律的性质有：瞬时性。即瞬间得到加速度。练习33、2N的合外力能使物体产生2m/s2的加速度，要想使该物体产生10m/s2加速度，需要多大的外力？提示：物体的质量不变。aFaFNFaaF102210练习4（备选题）•4.一物体在几个力的共同作用下处于静止状态．现使其中向东的一个力F的值逐渐减小到零，又马上使其恢复到原值（方向不变），则•A．物体始终向西运动•B．物体先向西运动后向东运动•C．物体的加速度先增大后减小•D．物体的速度先增大后减小向东的力F逐渐减小到零→合外力向西且逐渐增加为F→加速度向西逐渐增大到F/m;马上使其恢复到原值→合外力恢复为零→加速度为零；过程中物体速度向西，且增大至a=0为止。小结•牛顿第二定律内容：物体的加速度a跟所受合外力F成正比，跟物体的质量m成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．•牛顿第二定律数学表达式：ΣF=ma•力的单位N的定义：1N=1kg1m/s2•牛顿第二定律的理解：同体性、正比性、矢量性、瞬时性