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复习巩固:物体运动状态改变的含义是什么?物体运动状态的改变就是指速度发生了变化,即物体产生加速度。2.使物体运动状态发生改变的原因是什么?力是改变物体运动状态的原因,即:力是产生加速度的原因.3.惯性的大小表达了物体运动状态改变的难易程度。_______是物体惯性大小的唯一量度。质量实验结论:
牛顿第二定律:(1)内容:物体的加速度的大小跟它受到的作用力成正比,跟它的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同。(2)比例式:F=kma等式:当各物理量均选国际单位时,k=1(3)1N定义:使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力叫做1N。F=ma
牛顿第二定律更一般的表述: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.
思考:在牛顿第二定律的表达式F=ma中,哪些是矢量,哪些是标量?2、这两个矢量的方向关系是怎么样?m是标量,F和a是矢量。“力是产生加速度的原因”,故加速度a的方向和合力F的方向是一致的。即物体的加速度方向由物体所受合力的方向决定。
一、“四性”①同体性:是指F合、m和a都是对于“同一个物体”而言,解题时确定研究对象和准确的受力分析是关键。②矢量性:物体加速度a的方向与物体所受合外力F合的方向始终相同。③瞬时性:牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度,物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同步变化。④独立性:作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律,而物体的实际加速度则是每个力产生的加速度的矢量和。分力和加速度的各个方向上的分量关系也遵从牛顿第二定律,即:Fx=maxFy=may
三、a的定义式和决定式:由牛顿第二定律可知a=F/m,加速度a由物体所受合外力F和质量m决定;牛顿第二只定律只适用于惯性参考系,惯性参考系是指相对于地面静止或匀速直线运动的参考系;牛顿第二定律只适用于宏观(相对于分子、原子)、低速(远小于光速)运动的物体。定义式a=△v/△t,反映的是速度变化快慢的物理量,速度变化量△v的大小由加速度a和时间△t决定。
(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂问题中,确定研究对象尤其显得重要)。(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图。(3)选定正方向或建立直角坐标系。通常选加速度的方向为正方向,或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向。这样与正方向相同的力(或速度)取正值;与正方向相反的力(或速度)取负值。
求合力(可用作图法或正交分解法)。根据牛顿第二定律列方程。必要时进行检验或讨论。
例3、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进,求:物体受到的摩擦力和支持力;若用此力与水平方向成37°斜向上拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
解:(1)对物体受力分析由物体匀速有:X轴方向:Y轴方向:联立以上方程并带入数据得:(2)设动摩擦因数为μ,由F=μN可得:μ=f/N=80N/460N=4/23力F斜向上拉物体,设物体的加速度为a,受分析如图:X轴方向:Y轴方向:联立以上方程并带入数据可解得:a=0.5m/s2NfFF1GF2xyNfFF1F2Gyx
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