牛頓第二定律專題習(xí)題課教程文件

1、牛頓第二(d r)定律的應(yīng)用第一頁(yè)，共39頁(yè)。第一(dy)課時(shí)第二頁(yè)，共39頁(yè)。 例1.水平恒力能使質(zhì)量為m1的物體在光滑水平面上產(chǎn)生大小(dxio)為a1的加速度,也能使質(zhì)量為m2的物體在光滑水平面上產(chǎn)生大小(dxio)為a2的加速度若此恒力作用在質(zhì)量為(m1+m2)的物體上使其在光滑水平面上產(chǎn)生大小(dxio)為a的加速度,則a與a1、a2的大小(dxio)關(guān)系是什么？第三頁(yè)，共39頁(yè)。vFmgNf解：對(duì)物體解：對(duì)物體(wt)(wt)受力分析受力分析, ,如如圖：圖：方向：與運(yùn)動(dòng)方向：與運(yùn)動(dòng)(yndng)方向相反（水平向方向相反（水平向左）左）例例2 2：如圖所示，質(zhì)量為：如圖所示，質(zhì)量為

2、2kg2kg的物體，在水平面上向右運(yùn)的物體，在水平面上向右運(yùn)動(dòng)，物體與水平地面動(dòng)，物體與水平地面(dmin)(dmin)摩擦系數(shù)為摩擦系數(shù)為0.20.2，物體受到，物體受到一個(gè)水平向左的大小為一個(gè)水平向左的大小為5N5N的推力作用，則物體的加速度的推力作用，則物體的加速度？(g=10m/s2)(g=10m/s2)Fv)1.(.mafF 定定律律得得水水平平方方向向：由由牛牛頓頓第第二二)2.(.0mgN 條條件件得得豎豎直直方方向向：由由力力的的平平衡衡)3.(.Nf 而而22s/m5 . 421022 . 05mmgFa)3).(2).(1( 得得：聯(lián)聯(lián)立立第四頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練1.質(zhì)量(

3、zhling)為m的物體放在粗糙的水平面上,用水平力F拉物體時(shí),物體獲得的加速度為a,若水平拉力為2F時(shí),物體的加速度() A.等于2a B.大于2a C.在a與2a之間D.等于a第五頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練(xnlin)2.用7N的水平力拉一物體沿水平面運(yùn)動(dòng),物體可獲得2m/s2的加速度,若用9N的水平力拉動(dòng)可使它獲得3m/s2的加速度,那么物體的質(zhì)量m為多少？物體受到的摩擦力為多少牛?若用15N的水平力拉物體沿原水平面運(yùn)動(dòng)時(shí),可獲得的加速度為多少?第六頁(yè)，共39頁(yè)。 例3.如圖所示(a)一個(gè)質(zhì)量為m0的物體放在光滑的水平桌面上,當(dāng)用20N的力F通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)定滑輪拉它時(shí),產(chǎn)生(chnshng)2

4、m/s2的加速度.現(xiàn)撤掉20N的拉力,在細(xì)繩下端掛上重為20N的物體m,如圖所示(b),則物體m0的加速度為_(kāi)m/s2,前、后兩種情況下繩的拉力分別為T1=_,T2=_(g取10m/s2) 第七頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練1.質(zhì)量分別為m1和m2的兩個(gè)物體，從同一高度同時(shí)(tngsh)由靜止開(kāi)始勻加速下落，下落過(guò) 程中受到的空氣阻力分別為F1和F2，如果質(zhì)量為m1的物體先落地，是因?yàn)椋?） A.m1m2 B.F1F2 C. F1/m1 m2g-F2第八頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練2. 跳傘(tio sn)運(yùn)動(dòng)員在豎直下落過(guò)程中(如圖所示)，假定傘所受空氣阻力的大小跟下落速度的平方成正比，即Fkv2，比例系數(shù)k

5、20Ns2/m2，跳傘(tio sn)運(yùn)動(dòng)員與傘的總質(zhì)量為72kg，起跳高度足夠高，則： (1)跳傘(tio sn)運(yùn)動(dòng)員在空中做什么運(yùn)動(dòng)？收尾速度是多大？ (2)當(dāng)速度達(dá)到4m/s時(shí)，下落加速度是多大？(g取10m/s2)第九頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練3、 如圖所示，A、B兩條直線是在A、B兩地分別用豎直向上的力F拉質(zhì)量分別為mA和mB的兩個(gè)物體得出的加速度a與力F之間的關(guān)系的圖線，分析(fnx)圖線可知（ ） 比較兩地的重力加速度，有g(shù)AgB 比較兩物體的質(zhì)量，有mAmB A、 B、 C、 D、第十頁(yè)，共39頁(yè)。例例4.4.質(zhì)量為質(zhì)量為4kg4kg的物體與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為的物體與水平地面的

6、動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.20=0.20?，F(xiàn)對(duì)它施加一向右與水平方向成?，F(xiàn)對(duì)它施加一向右與水平方向成3737、大小、大小(dxio)(dxio)為為20N20N的拉力的拉力F F，使之向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物，使之向右做勻加速運(yùn)動(dòng)，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小體運(yùn)動(dòng)的加速度大小(dxio)(dxio)。）37F解：對(duì)物體解：對(duì)物體(wt)(wt)受力受力分析分析mgFNfyxf=Ff=FN N代入數(shù)據(jù)代入數(shù)據(jù)(shj)(shj)聯(lián)立得聯(lián)立得:a=2.6m/s2:a=2.6m/s2FxFxFcos37Fcos370 0-f-fmama Fy = Fsin37 Fy = Fsin370 0+F+FN N-mg=0

7、-mg=0第十一頁(yè)，共39頁(yè)。 訓(xùn)練1.如圖所示,位于水平面上的質(zhì)量為M的小木塊,在大小為F,方向(fngxing)與水平方向(fngxing)成角的拉力作用下沿地面做加速運(yùn)動(dòng).若木塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,則木塊的加速度為多少？第十二頁(yè)，共39頁(yè)。二、解題二、解題(ji (ji t)t)步驟步驟1. 1. 明確研究對(duì)象；明確研究對(duì)象；2. 2. 分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況; ;3. 3. 畫(huà)出受力示意圖和運(yùn)動(dòng)示意圖等；畫(huà)出受力示意圖和運(yùn)動(dòng)示意圖等；4. 4. 對(duì)力正交分解對(duì)力正交分解, ,一般一般(ybn)(ybn)沿沿a a的方向與垂直于的方向與垂直于a a的方向分的方

8、向分解解. .5. 5. 規(guī)定以規(guī)定以a a正方向，列方程（組）；正方向，列方程（組）；6. 6. 統(tǒng)一單位，代值求解，檢驗(yàn)結(jié)果。統(tǒng)一單位，代值求解，檢驗(yàn)結(jié)果。第十三頁(yè)，共39頁(yè)。XNyfF370mga解：選向右為正方向,對(duì)物體(wt)受力分析如圖所示。訓(xùn)練：訓(xùn)練：一木箱裝貨后質(zhì)量為50kg,木箱與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，某人以200N的力從靜止開(kāi)始推箱，推力的方向與水平面成370，g=10m/s2。求：（1）木箱的加速度。FF370).(cos1 137370 0mafFx 得得方向：由牛頓第二定律方向：由牛頓第二定律).(sin2 20 037370 0 mgFNy得得方向：由力的平衡

9、條件方向：由力的平衡條件).(.3 3Nf 而而2 20 00 072720 0373737373 32 21 1smmmgFa/.)sin(cos).().( 得：得：聯(lián)立聯(lián)立第十四頁(yè)，共39頁(yè)。第二(d r)課時(shí)第十五頁(yè)，共39頁(yè)。例例3.3.一位工人沿水平方向推一質(zhì)量為一位工人沿水平方向推一質(zhì)量為45kg45kg的運(yùn)料車做勻加的運(yùn)料車做勻加速速(ji s)(ji s)直線運(yùn)動(dòng)，所用推力為直線運(yùn)動(dòng)，所用推力為90N90N時(shí)，運(yùn)料車的加速時(shí)，運(yùn)料車的加速(ji s)(ji s)度為度為1.8m1.8ms2 s2 ，當(dāng)這位工人不再推車時(shí)，車的，當(dāng)這位工人不再推車時(shí)，車的加速加速(ji s)(j

10、i s)度為多少？度為多少？)2.(.maf2 定定律律得得水水平平方方向向：由由牛牛頓頓第第二二vFmgNf解：推車時(shí),對(duì)物體(wt)受力分析如圖：方向：與運(yùn)動(dòng)(yndng)方向相反v)1.(.mafF1 定定律律得得水水平平方方向向：由由牛牛頓頓第第二二不再推車時(shí),對(duì)物體受力分析如圖：212s/m2 . 0458 . 14590mmaFa)2).(1( 得：得：聯(lián)立聯(lián)立vmgNf第十六頁(yè)，共39頁(yè)。例例4.4.地面上放一木箱，質(zhì)量為地面上放一木箱，質(zhì)量為40Kg40Kg，用，用100N100N的力與水平的力與水平(shupng)(shupng)成成3737角推木箱，恰好使木箱勻速前進(jìn)若用此

11、角推木箱，恰好使木箱勻速前進(jìn)若用此力與水平力與水平(shupng)(shupng)成成3737角向斜上方拉，木箱的加速度多角向斜上方拉，木箱的加速度多大？大？g=10mg=10ms2s2FF370解：F斜向下時(shí),對(duì)物體(wt)受力分析如圖所示。)1.(0f37cosFx0 方方向向：)2.(0mg37sinFNy0 方方向向：)3.(.Nf 而而17. 010406 . 01008 . 0100mg37sinF37cosF)3).(2).(1(00 得：得：聯(lián)立聯(lián)立XNyfF370mg第十七頁(yè)，共39頁(yè)。)1(maf37cosFx0 得得方向：由牛頓第二定律方向：由牛頓第二定律)2(0mgN3

12、7sinFy0 得得方方向向：由由力力的的平平衡衡條條件件)3(Nf 而而200s/m55. 0mmg)37sin37(cosFa)3).(2).(1( 得得：聯(lián)聯(lián)立立F F斜向上時(shí)斜向上時(shí), ,對(duì)物體對(duì)物體(wt)(wt)受力分析如圖所示受力分析如圖所示。）37FmgFNfyx第十八頁(yè)，共39頁(yè)。訓(xùn)練：某質(zhì)量為訓(xùn)練：某質(zhì)量為1100kg1100kg的汽車在平直路面試車，當(dāng)達(dá)到的汽車在平直路面試車，當(dāng)達(dá)到100km/h100km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，經(jīng)過(guò)70s70s停下來(lái)。停下來(lái)后汽車停下來(lái)。停下來(lái)后汽車又重新起步加速，設(shè)加速時(shí)牽引力為又重新起步加速，設(shè)加速時(shí)牽引力為

13、2000N2000N，假定，假定(jidng)(jidng)試試車過(guò)程中汽車受到的阻力不變。求：車過(guò)程中汽車受到的阻力不變。求：(1)(1)汽車受到的阻力的大汽車受到的阻力的大小小(2)(2)汽車重新起步的加速度為多大？汽車重新起步的加速度為多大？)1.(.maf1 關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)根據(jù)牛頓第二根據(jù)牛頓第二(d r)(d r)定律定律: :2 20 01 14 40 070706 63 31001000 0smtvvat/.).( 解：汽車加速度為：解：汽車加速度為：)2.(.mafF2 啟動(dòng)過(guò)程啟動(dòng)過(guò)程22s/m4 . 111004 . 011002000mmaFa)2).(1( 得：得

14、：聯(lián)立聯(lián)立第十九頁(yè)，共39頁(yè)。訓(xùn)練：質(zhì)量為訓(xùn)練：質(zhì)量為20kg20kg的物體若用的物體若用20N20N的水平力牽引它，剛好的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進(jìn)。求：能在水平面上勻速前進(jìn)。求：（1 1）若改用）若改用50N50N拉力沿與水平方向拉力沿與水平方向(fngxing)(fngxing)成成3737的的夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上前夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上前進(jìn)進(jìn)2.3m2.3m時(shí)，它的速度多大？時(shí)，它的速度多大？（2 2）在前進(jìn)）在前進(jìn)2.3m2.3m時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過(guò)時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過(guò)3s3s鐘，物體的速度鐘，物體的速度多大？多大？（3 3）物體

15、總共通過(guò)多大位移？（）物體總共通過(guò)多大位移？（g g取取10m/s210m/s2）vFmgNf解：水平力作用時(shí)對(duì)物體解：水平力作用時(shí)對(duì)物體(wt)(wt)受力分析如圖，由力的平衡條件受力分析如圖，由力的平衡條件： )1.(.0fF 水平方向：水平方向：)2.(.0mgN 豎直方向：豎直方向：)3.(.Nf 而而)4.(1 . 0102020mgF)3).(2).(1( 得：得：聯(lián)立聯(lián)立第二十頁(yè)，共39頁(yè)。）37F/mgN/f/y斜向上力作用斜向上力作用(zuyng)(zuyng)時(shí)對(duì)物體受力分時(shí)對(duì)物體受力分析如圖，析如圖，)5(maf37cosFx1/0/ 得得方向：由牛頓第二定律方向：由牛頓

16、第二定律)6(0mgN37sinFy/0/ 得得方方向向：由由力力的的平平衡衡條條件件)7(Nf/ 而而)8.(.s/m15. 1mmg)37sin37(cosFa)7).(6).(5(200/ 得得：聯(lián)聯(lián)立立物體由靜止出發(fā)物體由靜止出發(fā)(chf)(chf)在在水平面上前進(jìn)水平面上前進(jìn)2.3m2.3m時(shí)的速度時(shí)的速度為：為：)9.(s/m3 . 23 . 215. 12as2v 第二十一頁(yè)，共39頁(yè)。)13.(s/m1a)12).(11).(10(2/方向與運(yùn)動(dòng)方向相反）方向與運(yùn)動(dòng)方向相反）得：得：聯(lián)立聯(lián)立 s3s3 . 213 . 20av0t/ 為為：撤撤力力后后繼繼續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的時(shí)時(shí)間

17、間又經(jīng)過(guò)又經(jīng)過(guò)(jnggu)3s(jnggu)3s鐘，物體的速度為：鐘，物體的速度為：v/=0v/=0m645. 23 . 223 . 2t20vs2 為為：撤撤力力后后繼繼續(xù)續(xù)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的位位移移物體總共通過(guò)物體總共通過(guò)(tnggu)(tnggu)多大位移為：多大位移為：m945. 4645. 23 . 2sss21 vmgNf撤去拉力撤去拉力(ll)(ll)對(duì)物體受力分對(duì)物體受力分析如圖析如圖)10.(.maf/ 定定律律得得水水平平方方向向：由由牛牛頓頓第第二二)11.(.0mgN 條條件件得得豎豎直直方方向向：由由力力的的平平衡衡)12.(.Nf 而而第二十二頁(yè)，共39頁(yè)。第三課時(shí)第二

18、十三頁(yè)，共39頁(yè)。例例5.5.一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kgm = 75Kg，以，以v0 = 2m/sv0 = 2m/s的初速的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角= 30o= 30o，在，在 t = t = 5s5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)間內(nèi)滑下的路程s = 60ms = 60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力(zl)(zl)（包括滑動(dòng)摩擦和空氣阻力（包括滑動(dòng)摩擦和空氣阻力(zl)(zl)）。）。第二十四頁(yè)，共39頁(yè)。ayNxfmg2 2G1 1Gmafmgx sin得得方方向向：由由牛牛頓頓第第二二定定律律N5 .67)4218

19、 . 9(75)a30sing(mf0 解：取沿斜面向下解：取沿斜面向下(xin xi)(xin xi)方向?yàn)檎较驗(yàn)檎较?，方向，?duì)物體對(duì)物體(wt)(wt)受力分析如圖所示，受力分析如圖所示，222020s/m45)5260(2t) tvs (2aat21tvs 得得：由由第二十五頁(yè)，共39頁(yè)。例例6.6.如下圖所示如下圖所示, ,電梯電梯(dint)(dint)與水平面間的夾角為與水平面間的夾角為300300，當(dāng)電梯，當(dāng)電梯(dint)(dint)加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，人對(duì)電梯(dint)(dint)的壓力為其重力的的壓力為其重力的1.21.2倍，人與電梯倍，人與電梯(

20、dint)(dint)面間的摩擦力是其重力的多少倍？面間的摩擦力是其重力的多少倍？030aa030yaxafxy解：對(duì)人受力分析解：對(duì)人受力分析(fnx)(fnx)如圖所示如圖所示。0y30sinmamamgNy 得得方向：由牛頓第二定律方向：由牛頓第二定律0 x30cosmamafX 方向：方向：將加速度進(jìn)行將加速度進(jìn)行(jnxng)分解：分解：mgf5 53 32 21 1 得：得：聯(lián)立聯(lián)立).(mgN第二十六頁(yè)，共39頁(yè)。例題例題7 7：一個(gè)物體由：一個(gè)物體由O O點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)點(diǎn)出發(fā)分別到達(dá)(dod)A(dod)A、B B、C C。（或從。（或從A A、B B、C C分別到達(dá)分別到達(dá)(

21、dod)O(dod)O）不計(jì)摩擦，則）不計(jì)摩擦，則物體在三條軌道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系是：物體在三條軌道上的運(yùn)動(dòng)時(shí)間關(guān)系是： OABCOABCOABC第二十七頁(yè)，共39頁(yè)。運(yùn)動(dòng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)時(shí)間(shjin)的比較的比較第二十八頁(yè)，共39頁(yè)。運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(yndng)時(shí)間的比較時(shí)間的比較第二十九頁(yè)，共39頁(yè)。第四課時(shí)第三十頁(yè)，共39頁(yè)。例題例題8.8.如圖，質(zhì)量為如圖，質(zhì)量為m m的物體，放在傾角為的物體，放在傾角為的斜面上，的斜面上，物體受到一個(gè)與斜面成物體受到一個(gè)與斜面成角的斜向上的恒力的作用角的斜向上的恒力的作用后，沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體與斜面后，沿斜面向上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知物體與斜面

22、間的動(dòng)摩擦間的動(dòng)摩擦(mc)(mc)因數(shù)為因數(shù)為 ，則物體的加速度為多少？，則物體的加速度為多少？FNfmgxy)1.(.masinmgfcosFx 得得方方向向：由由牛牛頓頓第第二二定定律律)2(.0cosmgNsinFy 得得方向：由力的平衡條件方向：由力的平衡條件)3(.Nf 而而m)cos(sinmg)sin(cosFa)3).(2).(1( 得：得：聯(lián)立聯(lián)立解：對(duì)物體解：對(duì)物體(wt)(wt)受力分析如圖受力分析如圖所示。所示。第三十一頁(yè)，共39頁(yè)。例例8 8、物體以、物體以12m/s12m/s的初速度從斜面底端向上滑動(dòng)。斜的初速度從斜面底端向上滑動(dòng)。斜面的傾角面的傾角300300，

23、動(dòng)摩擦，動(dòng)摩擦(mc)(mc)因數(shù)為因數(shù)為 /5 /5。且斜面足。且斜面足夠長(zhǎng)。求：物體再次回到斜面底端時(shí)的速度；以及所夠長(zhǎng)。求：物體再次回到斜面底端時(shí)的速度；以及所經(jīng)歷的時(shí)間？經(jīng)歷的時(shí)間？3v0 300v0 300第三十二頁(yè)，共39頁(yè)。300 解解:上滑時(shí)對(duì)物體上滑時(shí)對(duì)物體(wt)受力分析如圖受力分析如圖：mgNfa1mgsin+f=m a1N mgcos=0=0f=N解得解得:a1= g（sin+cos)=10 (0.5+ )=8m/s(0.5+ )=8m/s2 25323 上滑時(shí)間上滑時(shí)間(shjin)：t1=（0- v0）/（-a1）=12/8=1.5s上滑位移上滑位移(wiy)：)m

24、(95 .18215 .112ta21tVS22110 v第三十三頁(yè)，共39頁(yè)。mgsin-f=m a2N mgcos=0=0f=N解得解得:a2= g（sin-cos)=10 (0.5- )=2m/s(0.5- )=2m/s2 25323 下滑時(shí)對(duì)物體下滑時(shí)對(duì)物體(wt)受力分析如圖受力分析如圖：300 mgNfa22 22 22 21 1tS2a )(3292222sSat t=t1+t2=4.5svt= a2 t2=2 3=6(m/s)3=6(m/s)v第三十四頁(yè)，共39頁(yè)。訓(xùn)練訓(xùn)練(xnlin)(xnlin)：把一個(gè)物體放在傾角為：把一個(gè)物體放在傾角為3030的斜面的斜面上時(shí)，它恰好勻速下滑，求物體和斜面間的動(dòng)摩擦因上時(shí)，它恰好勻速下滑，求物體和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)？若把斜面傾角改為數(shù)？若把斜面傾角改為6060，求物體的下滑的加速度，求物體的下滑的加速度？v第三十五頁(yè)，共39頁(yè)。訓(xùn)練：質(zhì)量為訓(xùn)練：質(zhì)量為m m的物體的物體A A，在傾角為，在傾角為的粗糙斜面受到水的粗糙斜面受到水平平(shupng)(shupng)力力F F的作用沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，求物體運(yùn)的作用沿斜面向下加速運(yùn)動(dòng)，求物體運(yùn)動(dòng)的加速度。動(dòng)的加速度。( (動(dòng)摩擦因數(shù)為動(dòng)摩擦因數(shù)為 ) )（g=10m/s2g=10m/