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(共20张PPT)
牛顿第二定律
内容：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。
公式： F合=ma
一、牛顿第二定律内容及表达式
二、对牛顿第二定律的理解：
五性：因果性、同时性、矢量性、独立性、同体性
三、运用牛顿第二定律解决实际问题。
四、掌握牛顿第二定律解题的一般步骤。
5、式中的 F合 、m、a是同一物体而言的。
2、a和F合同时产生、同时变化、同时消失。
3、a和F合的方向总是相同的。
4、每个力各自独立使物体产生一个加速度,实际表现出来的是合力产生的加速度。
同时性
矢量性
独立性
F合 ＝ ma
对牛顿第二定律的理解
1、力是产生加速度的原因。
因果性
同体性
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。
2、分析研究对象的受力情况，必要时画受力的示意图。
3、分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图。
4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度。
5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。
小方总结:一力、二动、三加速
例题：某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球，在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大小就能确定列车的加速度如图所示。在某次测定中，悬线与竖直方向的夹角为θ，求列车的加速度。
θ
解：方法1：选择小球为研究对象。设小球的质量为m，小球在竖直平面内受到重力mg、绳的拉力FT，如图所示。在这两个力的作用下，小球产生水平方向的加速度a。这表明，FT与mg的合力方向水平向右，且F＝mgtanθ
根据牛顿第二定律，小球具有的加速度为
FT
F
G
O
θ
g tanθ
方法2：小球在水平方向上做匀加速直线运动，在竖直方向上处于平衡状态。建立如图所示的直角坐标系。将小球所受的拉力FT分解为水平方向的Fx和竖直方向的Fy。
在竖直方向有：
Fy－mg＝0， Fy＝Ftcosθ
FTcosθ＝mg （1）
Fy
FT
Fx
G
O
y
x
θ
Fy
FT
Fx
G
O
y
x
θ
在水平方向有：
Fx＝FTsinθ
FTsinθ＝ma（2）
（1）（2）式联立，可以求得小球的加速度为
a＝gtanθ
列车的加速度与小球相同，大小为gtanθ，方向水平向右。
牛顿运动定律的应用：
1、从受力情况确定运动情况
2、从运动情况确定受力情况
3、牛顿运动定律的综合应用
1、从受力情况确定运动情况
在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。
解题的一般步骤
（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析。
（2）根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力。
（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度。
（4）选择运动学公式，求出所需的运动参量。
做笔记！！！
从受力情况确定运动情况
例1：一个静止在水平地面的物体，质量是2kg，在与水平面夹角370的斜向上的10N拉力作用下沿水平地面向右移动，物体与地面间的滑动摩擦因数是0.5，求物体4秒末的速度和4秒内发生的位移。
物体由静止开始匀加速运动，则由
S=v0t+at2/2
vt=v0+at
解得：
vt=at=0.5 × 4=2(m/s)
S=at2/2=0.5 × 42/2=4m
答：物体4s末的速度为2m/s,4s内发生的位移为4m
2、从运动情况确定受力情况
在运动情况已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量
解题的一般步骤：
（1）确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析
（2）选择合适的运动学公式，求出物体的加速度
（3）根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力
（4）根据力的合成与分解的方法，由合力和已知力求出未知力
做笔记！！！
从运动情况确定受力情况
例题：如图，一位滑雪者，人与装备的总质量为75 kg，以2 m/s 的初速度沿山坡匀加速直线滑下，山坡倾角为 30°，在5 s的时间内滑下的路程为60 m。求滑雪者对雪面的压力及滑雪者受到的阻力（包括摩擦和空气阻力），g取10 m/s2。
解:以滑雪者为研究对象。建立如图4.5-5所示的直角坐标系。滑雪者沿山坡向下做匀加速直线运动。
根据匀变速直线运动规律，有
其中 v0＝ 2 m/s，t＝5s，x＝60 m，则有
根据牛顿第二定律，有
y 方向
x方向
FN－mgcosθ ＝ 0
mgsinθ－Ff ＝ma
得
FN ＝ mgcosθ
Ff ＝m（g sin θ－a）
其中，m ＝ 75 kg，θ ＝ 30°，则有
Ff＝75 N，FN＝650 N
根据牛顿第三定律，滑雪者对雪面的压力大小等于雪面对滑雪者的支持力大小，为 650 N，方向垂直斜面向下。滑雪者受到的阻力大小为 75 N，方向沿山坡向上。
一、 从受力确定运动情况
二、从运动情况确定受力
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
物体运
动情况
运动学
公 式
加速度
a
牛顿第
二定律
物体受
力情况
动力学的两类基本问题
课堂小结
能力提升：如图所示,质量为m=20 kg的物块受到与水平面成37°角,大小为100 N的力的作用,在水平地面上以2 m/s2的加速度做匀加速直线运动,试分析当撤去力F时,物体的加速度为多少 (cos 37°=0.8,sin 37°=0.6,g取10 m/s2)
点拨:以物块为研究对象,物块受到重力、支持力、摩擦力及拉力F的作用,加速度水平向右,竖直方向合力为零。建立平面坐标系,用正交分解法求出物块受的合力,根据牛顿第二定律列出方程。
解析:设未撤去力F时,物体受力如图所示。以加速度的方向为x轴正向,建立坐标系。
x方向上根据牛顿第二定律得
Fcos θ-Ff=ma
所以Ff=Fcos θ-ma=80 N-40 N=40 N。　
y方向上物体受力平衡,即
FN+Fsin θ=mg
所以FN=mg-Fsin θ=200 N-60 N=140 N
当撤去力F时物体受力如图所示。物体沿原来的方向做匀减速直线运动。
则FN'=mg
Ff'=μFN'=μmg
所以由牛顿第二定律
答案:2.86 m/s2　与物体运动方向相反
题后反思解牛顿第二定律问题时,常用正交分解法解题,建立坐标系时常以加速度的方向为某一坐标轴的正方向,则另一坐标轴的合力必为零。

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