第四章 牛顿运动定律

牛顿第二定律

第四章 牛顿运动定律

牛顿第二定律 F合与a相对应 相对应 同体性 同向性 瞬时对应性

F合 = maa为物体的加速度 为物体的加速度 F合应为物体所受合力 a与F合只的是同一物体 与 F合与a的方向相同 的方向相同

a:只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。 :只有物体受到力的作用，物体才具有加速度。 b:力恒定不变，加速度也恒定不变。 :力恒定不变，加速度也恒定不变。 c:力随着时间改变，加速度也随着时间改变。 :力随着时间改变，加速度也随着时间改变。 d:力停止作用，加速度也随即消失。 :力停止作用，加速度也随即消失。

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思考1】 【思考 】在光滑的水平面上做匀加速直线运 动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不 动的物体 当它所受的合力逐渐减小而方向不 变时，则物体的( 变时，则物体的( D ) A、加速度越来越大，速度越来越大 、加速度越来越大， B、加速度越来越小，速度越来越小 、加速度越来越小， C、加速度越来越大，速度越来越小 、加速度越来越大， D、加速度越来越小，速度越来越大 、加速度越来越小， 反思： 加速度、 反思：对力、加速度、速度之间的关系要有 深刻分析。 成正比， 深刻分析。加速度的大小与合力成正比，方 向与合力方向相同。 向与合力方向相同。速度的大小与合力无必 然联系， 然联系，但物体所受合力不为零时速度必发 生变化。 生变化。

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思考2】质量为m的滑块沿倾角为 的滑块沿倾角为θ的斜面 【思考 】质量为 的滑块沿倾角为 的斜面 下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为， 下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为 ，求 滑块下落的加速度？ 滑块下落的加速度？ 正交分解法反思：解牛二问题时，常用正交分解法解题， 反思：解牛二问题时，常用正交分解法解题， 建立坐标系时常时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。

v

(1)物块沿光滑斜面上滑 ) 的加速度为多大？ 的加速度为多大？ (2)物块沿粗糙斜面上滑 ) 的加速度是多大？ 的加速度是多大？

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思考3】两物体A、 静止于同一水平面上 静止于同一水平面上， 【思考 】两物体 、B静止于同一水平面上， 与水平面间的动磨擦因数分别为A B, 与水平面间的动磨擦因数分别为 质量为m 、 用平行于水平面的力F拉物 质量为 A、mB。用平行于水平面的力 拉物 与拉力F的关系如图 体A、B,所得加速度 与拉力 的关系如图 、 ,所得加速度a与拉力 所示， 所示，则( B ) A、 A = B , m A > m B 、 a A B、 A > B , m A < m B 、 C、 A = B , m A = m B 、 B D、 A < B , m A > m B 、 反思： 反思： 善于从图像中获取信息 斜

率与截距的物理意义 F

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的箱子C, 【思考4-1】质量为 的箱子 ，顶端悬挂质量为 思考 】质量为m的箱子 m的小球 ，B下端通过轻弹簧连一质量为 的小 的小球B, 下端通过轻弹簧连一质量为 下端通过轻弹簧连一质量为m的小 的小球 球A,箱子用轻绳OP悬于天花板。现剪断OP。 ,箱子用轻绳 悬于天花板。现剪断 。 悬于天花板 在轻绳被剪断瞬间，小球A、 和箱子 和箱子C的加速度 在轻绳被剪断瞬间，小球 、B和箱子 的加速度 A、 a A = 0, a B = 2 g , ac = g 分别为( 、 分别为(B)

a B、 A = 0, a B = 1.5 g , ac = 1.5 g 、

P O B

a C、 A = 0.5 g , a B = 2 g , ac = 2 g 、D、 a A = g , a B = 2 g , ac = 3 g 、

CA

力与加速度的 瞬时对应性

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【思考4-2】物体在光滑的水平面上受一水平的 思考 】 恒力F作用向前运动 如图所示， 作用向前运动， 恒力 作用向前运动，如图所示，它的正前方固 定一跟劲度系数足够大的弹簧， 定一跟劲度系数足够大的弹簧，当物块接触弹簧 后( ) A、立即做减速运动 、 B、 B、仍做匀加速运动 C、在一段时间内仍作加速运动，速度继续增大 、在一段时间内仍作加速运动， D、当弹簧处于最大压缩时，物体的加速度不为 、当弹簧处于最大压缩时， 零 F

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思考4-3】 【思考 】在沿平直轨道运动的车厢中的光滑 水平桌面上,用弹簧拴着一个小球 用弹簧拴着一个小球， 水平桌面上 用弹簧拴着一个小球，弹簧处于 自然伸长状态，如图所示， 自然伸长状态，如图所示，当旅客看到弹簧 长度变短时， 长度变短时，对火车的运动状态下列说法中 正确的是( 正确的是( ) A、火车向右加速运动 、 B、火车向右减速运动 、 C、火车向左加速运动 、 D、火车向左减速运动 、

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思考5-1】 【思考 】【思考A】如图所示，当小车静止或水平向右匀速运动时，悬 思考 】如图所示，当小车静止或水平向右匀速运动时， 线应处何位置？如果小车向右加速或减速运动时，悬线会处于 线应处何位置？如果小车向右加速或减速运动时， 什么位置？为什么？ 什么位置？为什么？

【思考B】如图所示，当小车以加 思考 】如图所示， 速度a水平向右加速运动时 水平向右加速运动时， 速度 水平向右加速运动时，质量 的小球与小车相对静止时， 为m的小球与小车相对静止时，悬 的小球与小车相对静止时 线与竖直方向的夹角为多少？ 线与竖直方向的夹角为多少？

a V V

V 【思考 思考C】当小车水平向右减速运动时， 当小车水平向右减速运动时， 思考 当小车水平向右减速运动时 质量为m的小球悬线与竖直方向的夹 质量为 的小球悬线与竖直方向的夹 角为θ时 试求小车所具有的加速度？

角为 时，试求小车所具有的加速度？

a V

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【思考5-2】如图所示，一质量为M的小 思考5 如图所示，一质量为M 车内有一质量为m的物体， 车内有一质量为m的物体，设物体与竖直 车壁间摩擦因素为μ 车壁间摩擦因素为μ,试思考小车沿水 平方向作什么运动时， 平方向作什么运动时，物体恰能与后车 壁保持相对静止。 壁保持相对静止。