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鲁科2019版必修第一册
5 牛顿运动定律
5.3 牛顿第二运动定律
体验一
在课本上撒一些碎纸片，先用嘴轻吹，再用力使劲吹，观察现象。
体验二
在课本上撒一些碎纸片和一些小石子，用力使劲吹，观察现象。
对某一物体，受到的力越大，其运动状态越容易改变，即加速度越大。
对不同的物体，受到相同的力，质量越小的，其运动状态越容易改变，即加速度越大。
一、牛顿第二定律的内容
如何定量描述加速度与其受到的合外力、质量的关系?
一、牛顿第二定律的内容
F
a
1/m
a
a ∝ F
a ∝
m
1
a ∝
m
F
F ∝ma
物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同---牛顿第二运动定律
一、牛顿第二定律的内容
F
a
1/m
a
a ∝ F
a ∝
m
1
a ∝
m
F
F ∝ma
F ＝k ma
k 多大呢？
一、牛顿第二定律的内容
思考：力的单位“牛顿”是怎么定义的？
使质量为1 kg的物体产生1 m/s2的加速度，所用的力为1kg.m/s2，我们即定义这个力的大小是1 N。
当公式F ＝k ma 中各物理量都用国际单位时
=
一、牛顿第二定律的内容
1、内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
2、表达式：
一、牛顿第二定律的内容
蚂蚁的困惑：从牛顿第二定律知道，无论怎样小的力都可以使物体产生加速度，可是蚂蚁无论怎样用力都推不动一块放在水平地面上的砖头，这与牛顿第二定律矛盾么？请你解释一下。
二、对牛顿第二定律的理解
不矛盾，蚂蚁推砖头时，砖头受到重力、支持力、推力和摩擦力，这四力平衡，合力为0，作用在物体上的每个力都将独立地产生各自的加速度，而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和，其加速度为零，砖头不动。
二、对牛顿第二定律的理解
1、独立性
作用在物体上的每一个力都各自产生加速度，与其他力无关;而物体实际的加速度a是每个力的加速度的矢量和，F应为物体受到的合外力。
二、对牛顿第二定律的理解



试分析火箭发射过程中的受力情况。
·
mg
F牵
F－mg=ma
2、矢量性
即公式中的F合与a都是矢量，且二者方向相同。
二、对牛顿第二定律的理解
思考：放在光滑水平面上的静止物体，在拉力F的作用下运动情况。
（1）当F=0时，物体的加速度是多少？
F
（2）当F0时，物体的加速度是多少？
（3）当F逐渐减小到0的过程中，物体的加速度会怎么变化？
3、瞬时性
力与加速度：同时产生；同时消失；同时变化。
4、同一性
F合与a均是对同一研究对象，F合中的每一个力均应是同一研究对象所受的力。
二、对牛顿第二定律的理解
三、牛顿第二定律的应用
例一：滑雪是大家喜欢的运动，一质量m=75kg的人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角，滑雪板与雪地的摩擦力为37.5N，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小。（取g=10m/s2）


G
N
f
受力分析
解题步骤
根据牛顿第二定律可得
Gsin=4.5m/s2
，根据运动学公式
；
可得 s=56.25m ,v=22.5m/s
三、牛顿第二定律的应用
例二：一个滑雪的人,质量m＝75kg,以V0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ＝30°,在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。


G
N
f
受力分析
三、牛顿第二定律的应用
三、牛顿第二定律的应用
解题步骤
滑雪者的加速度可以根据运动学规律求得，
由s+ 解得==4m/s2
对人进行受力分析，正交分解，根据牛顿第二定律F＝ma，得：
mgsinθ－f＝ma
f＝mgsinθ－ma
得 f＝67.5N
例一：滑雪是大家喜欢的运动，一质量m=75kg的人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角，滑雪板与雪地的摩擦力为37.5N，求5s内滑下来的路程和5s末的速度大小。
例二：一个滑雪的人,质量m＝75kg,以V0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ＝30°,在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)
已知物体的受力情况，确定物体的运动情况
已知物体的运动情况，确定物体的受力情况
三、牛顿第二定律的应用
1、确定研究对象
2、对物体进行受力分析和运动分析
牛顿第二定律
合外力
加速度
受力分析
运动分析
4、选取正方向，根据牛顿第二定律和运动学方程求解
三、牛顿第二定律的应用
四、国际单位制
20世纪末美国曾发射一个火星探测器, 在设定环绕轨道半径时，没有进行单位换算，导致探测器离火星过近, 温度过高而起火，随后脱离轨道坠入火星的大气层 . 致使美国损失价值1.25亿美元的火星探测器
一次因单位失误而导致的事故
需要制定国际上统一的标准
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。
比如长度、质量、时间
m、km、cm ……
kg、g、t ……
s、 min、h……
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……
由基本单位和导出单位一起组成单位制。
四、国际单位制
（1）物理学中，共有七个物理量的单位被选定为基本单位。
（2）在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位．
长度的单位有：厘米（cm）、米（m）、千米（km）等．
质量的单位有：克（g）、千克（kg）等．
时间的单位有：秒（s）、分（min）、小时（h）等．
（3）速度、加速度、力都是导出量，它们的单位是导出单位。
课堂小结
1、内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
一、牛顿第二定律
2、对牛顿第二定律的理解：
（1）独立性；
（2）瞬时性；
（3）同一性；
（4）矢量性；
二、单位制
单位制：基本单位和导出单位一起组成单位制。

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