牛頓第二定律的應(yīng)用

牛頓第二運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁(yè)!一、牛頓第二定律的內(nèi)容：F=ma力分力還是合力？加速度同一物體，共同的質(zhì)量如何求得？物體加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題1、平面上的問題2、斜面的上的問題3、豎直方向的問題牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——平面上的問題2、粗糙平面vGfNF=f=μmg=maa=μg物體做勻減速運(yùn)動(dòng)牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁(yè)!例1：如圖，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)對(duì)物體施加一個(gè)大小F=5N與水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如圖)，已知：g=10m/s2,求：（1）若4s后撤去拉力F，則物體還能滑行多遠(yuǎn)？（2）物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間？（3）畫出物體運(yùn)動(dòng)過程中速度—時(shí)間圖像？Fθ牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——斜面的上的問題1、光滑斜面θ物體沿斜面向下滑物體沿斜面向上滑結(jié)論：物體向下時(shí)——做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體向上時(shí)——做勻減速直線運(yùn)動(dòng)方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁(yè)!3、斜面，加外力θθFFxyxyVV牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題1、平面上的問題2、斜面的上的問題3、豎直方向的問題牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁(yè)!例3：從塔上以20m/s的初速度豎直向上拋一個(gè)石子，不考慮空氣阻力，求5s末石子速度和5s內(nèi)石子位移。(g=10m/s2)。V0以向上方向?yàn)檎较颉正xVt牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁(yè)!例4：.將物體豎直上拋，假設(shè)運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力不變，其速度–時(shí)間圖象如圖所示，則物體所受的重力和空氣阻力之比為（）A．1:10 B．10:1C．9:1 D．8:1t/sv/(m·s-1)011-912B牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁(yè)!2．已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，要求推斷物體的受力情況處理方法：已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況．牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁(yè)!一般步驟：（1）確定研究對(duì)象；（2）受力及狀態(tài)分析；（3）取正方向，列方程；（4）統(tǒng)一單位，代值求解；（5）檢驗(yàn)結(jié)果．牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁(yè)!思考：如何求位移，速度該了解物體做何種運(yùn)動(dòng)？是不是我們熟悉的某種運(yùn)動(dòng)呢？牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁(yè)!一、研究對(duì)象是誰？二、受幾個(gè)力的作用？三、合力沿什么方向？大小是多少？FGfFN受力分析y：Fy合=0x：Fx合=2.2Nyxo牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁(yè)!除了這類已知受力求運(yùn)動(dòng)的問題外，生活中還有另一種問題也很常見?！耙阎芰η筮\(yùn)動(dòng)”解題思路：力運(yùn)動(dòng)aF=ma分析受力分析運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁(yè)!思考：如何求阻力，受哪些力？受力分析合力沿什么方向？合力沿斜面向下。

受力方向復(fù)雜，如何求合力?沿平行于斜面向下和垂直斜面向上為+x，+y軸。牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁(yè)!“已知運(yùn)動(dòng)求受力”解題思路：運(yùn)動(dòng)aF=ma分析運(yùn)動(dòng)分析受力運(yùn)動(dòng)學(xué)公式力總結(jié)牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁(yè)!練習(xí)1：質(zhì)量為200t的機(jī)車從停車場(chǎng)出發(fā)，經(jīng)225m后，速度達(dá)到54km／h，此時(shí)，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛125m才停在站上．設(shè)運(yùn)動(dòng)阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)前所受到的牽引力．2.8X105牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁(yè)!例1：如圖所示，質(zhì)量為2kg的正方體A和質(zhì)量為1kg的正方體B兩個(gè)物體靠在一起，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平力F=30N推A，求A對(duì)B作用力的大小。A四、簡(jiǎn)單的連接體問題FF合

=F

=30N先分析AB整體的受力情況：BABGNF再分析B的受力情況：BGBNBFBFB

=mBa=10N牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁(yè)!四、簡(jiǎn)單的連接體問題小結(jié)：先用整體法求加速度，1、已知外力求內(nèi)力：再用隔離法求內(nèi)力先用隔離法求加速度，2、已知內(nèi)力求外力：再用整體法求外力牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁(yè)!例與練1、如圖所示，在水平地面上有兩個(gè)相互接觸的物體A和B，它們的質(zhì)量分別為m1

和m2，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，現(xiàn)用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前運(yùn)動(dòng)，則A對(duì)B的作用力為多大？AFBABGNF再分析B的受力情況：BGBNBFBFB合

=FB-fB=m2affBFB

=fB+m2afB

=μN(yùn)B=μm2g牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁(yè)!例與練3、如圖所示，質(zhì)量為2kg的m1和質(zhì)量為1kg的m2兩個(gè)物體疊放在一起，放在水平面，m1

與m2之間的動(dòng)摩擦因數(shù)是0.3，

m1與水平面間是光滑的，現(xiàn)用水平拉力F拉m2，使m1

和m2一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，要使m1

和m2之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，水平拉力F最大為多大？牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁(yè)!五、傳輸帶問題六、與圖像結(jié)合的問題七、臨界問題八、瞬時(shí)問題牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁(yè)!五、傳送帶問題：2、如圖所示，傳送帶保持1m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為？··牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁(yè)!例3、如圖所示，傳送帶與地面的傾角370，從A到B長(zhǎng)度為16m，傳送帶以10m/s的速度向下運(yùn)行。在傳送帶上端A無初速地放一個(gè)質(zhì)量為0.5kg的物體，它與傳送帶之間的μ＝0.5,求物體從A到B的時(shí)間？2s牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁(yè)!1.如圖所示，是一輛汽車在兩站間行駛的速度圖像，汽車所受到的阻力大小(為2000N)不變，且BC段的牽引力為零，已知汽車的質(zhì)量為4000kg，則汽車在BC段的加速度大小為

0.5，OA段汽車的牽引力大小為

6000N。牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁(yè)!二．力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系的定性分析一.動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題四．牛頓第二定律的瞬時(shí)性三．正交分解法五.臨界問題六.皮帶問題分析七.連接體問題牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁(yè)![例2]如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分別為M和m，中間用輕彈簧相連，物體與水平面間的摩擦因數(shù)為μ，在水平拉力作用下，A、B一起以加速度a向右作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。試求突然撤去拉力的瞬間，兩物體的加速度各為多大。答案：aA=a，aB=Ma+μ（M+m）g/m牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁(yè)!

例4：一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的小球用細(xì)繩吊在傾角為=53o的斜面頂端如右圖示，斜面靜止時(shí)，球緊靠在斜面上，繩與斜面平行，不計(jì)摩擦，當(dāng)斜面以10m／s2的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，求繩子的拉力及斜面對(duì)小球的彈力．（加速度a=5m／s2時(shí)如何T=2.2NFN=0.4N）牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁(yè)!令小球處在離開斜面的臨界狀態(tài)（N剛好為零）時(shí)，斜面向右的加速度為a0，此時(shí)小球受力分析如下圖所示．mgT所以：牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——平面上的問題1、光滑平面a=0，勻速直線Fa勻變速直線運(yùn)動(dòng)牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——平面上的問題1、粗糙平面FfGxyN勻變速直線運(yùn)動(dòng)牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題1、平面上的問題2、斜面的上的問題3、豎直方向的問題牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁(yè)!2、粗糙斜面（摩擦系數(shù)為μ），不加外力θ物體沿斜面向下滑物體沿斜面向上滑方向：沿斜面向下結(jié)論：物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)——做勻加速直線運(yùn)動(dòng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)——做勻減速直線運(yùn)動(dòng)具有向上的初速度方向：沿斜面向下牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁(yè)!例2.質(zhì)量為m＝2kg的小物塊以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑動(dòng)如圖所示。已知斜面的傾角α＝37°物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.25，斜面足夠長(zhǎng)，求：2s內(nèi)物塊的位移大小及物塊在2s末的速度.V牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——豎直方向的問題1、無空氣阻力G特點(diǎn)：只受重力a=g,方向豎直向下從初速度角度可分自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)

以向上方向?yàn)檎较?，豎直向上拋運(yùn)動(dòng)是一個(gè)加速度為-g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)。牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁(yè)!二、必會(huì)的幾個(gè)問題——豎直方向的問題1、有空氣阻力，且大小不變特點(diǎn)：受重力空氣阻力，與速度方向相反物體向上運(yùn)動(dòng)物體向下運(yùn)動(dòng)GF合=mg+f=maF合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁(yè)!三、動(dòng)力學(xué)的兩類基本問題1．已知物體的受力情況，要求確定物體的運(yùn)動(dòng)情況

處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合外力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，再利用物體的初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出物體的位移和速度．也就是確定了物體的運(yùn)動(dòng)情況．

牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁(yè)!兩類問題：①已知物體受力的情況，確定物體運(yùn)動(dòng)情況。②已知物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體受力情況。解題思路：牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用加速度a運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)情況第一類問題受力情況牛頓第二定律加速度a另一類問題牛頓第二定律運(yùn)動(dòng)學(xué)公式牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁(yè)!

例題4質(zhì)量是2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是4.2N.問物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。

一個(gè)靜止在水平地面上的物體，牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁(yè)!加速度呢？怎么求？初速度為零牛頓第二定律情景分析牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁(yè)!解:(1)由牛頓第二定律F合=ma，可以求出物體的加速度a=F合/m=(F-f)/m=1.1m/s2(2)求出了物體的加速度a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式就可以求出4s末的速度v=at=1.1×4m/s=4.4m/s，4s內(nèi)發(fā)生的位移x.x=1/2*at2=0.5×1.1×16m=8.8m.牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁(yè)!

例題5一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量是75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=300。在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m。求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣）。牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁(yè)!解(1)如圖所示建立坐標(biāo)系，把重力G沿x軸方向和y軸方向進(jìn)行分解，得到：Gx=mgsinθ，Gy=mgcosθ，人沿山坡做勻加速運(yùn)動(dòng)，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式：x=v0t+1/2at2

解出a=2(x-v0t)/t2，a＝4m/s2(2)根據(jù)牛頓第二定律得：F阻=Gx-ma=mgsinθ－ma代入數(shù)值得：F阻＝6７.5N.牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁(yè)!1．例2中物體受力方向較為復(fù)雜，建立平面直角坐標(biāo)系后，就可以用Gx和Gy代替G，使解題方便。2．因?yàn)榧铀俣确较蚓褪俏矬w所受合外力的方向，所以以加速度的方向?yàn)檎较颍瑫?huì)給分析問題帶來很大方便。力運(yùn)動(dòng)aF=ma分析受力分析運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式運(yùn)動(dòng)F=ma分析運(yùn)動(dòng)分析受力運(yùn)動(dòng)學(xué)公式力a牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁(yè)!四、簡(jiǎn)單連結(jié)體問題連結(jié)體：兩個(gè)(或兩個(gè)以上)物體相互連結(jié)參以運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)。內(nèi)力與外力：

連結(jié)體間的相互作用力叫內(nèi)力；外部對(duì)連結(jié)體的作用力叫外力。F1ABFAB外力內(nèi)力牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁(yè)!例2：如圖所示，質(zhì)量為2kg的m1和質(zhì)量為1kg的m2兩個(gè)物體用水平細(xì)線連接，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1

和m2一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，若細(xì)線能承受的最大拉力為8N，求水平拉力F的最大值。二、簡(jiǎn)單的連接體問題Fm2m1先分析m2

的受力情況：G2N2T再分析m1m2整體受力情況：m1m2GNFF

=(m1+m2)a=24N牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁(yè)!例與練1、如圖所示，在水平地面上有兩個(gè)相互接觸的物體A和B，它們的質(zhì)量分別為m1

和m2，與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是μ，現(xiàn)用水平推力F向右推A，使A、B一起沿地面向前運(yùn)動(dòng)，則A對(duì)B的作用力為多大？AFBf=μN(yùn)=μ(m1+m2)g先分析AB整體的受力情況：ABGNFfF合

=F-f

=F-μ(m1+m2)g牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁(yè)!m2例與練2、如圖所示，質(zhì)量為2kg的m1和質(zhì)量為1kg的m2兩個(gè)物體疊放在一起，放在水平面，m1

與m2、m1與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)都是0.3，現(xiàn)用水平拉力F拉m1，使m1

和m2一起沿水平面運(yùn)動(dòng)，要使m1

和m2之間沒有相對(duì)滑動(dòng)，水平拉力F最大為多大？G2N2f2先分析m2的受力情況：f2

=μN(yùn)2=μm2g=3Nf2

=m2a牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁(yè)!4.如圖所示,在光滑的水平面上,有等質(zhì)量的五個(gè)物體,每個(gè)物體的質(zhì)量為m.若用水平推力F推1號(hào)物體,求:(1)它們的加速度是多少?(2)2、3號(hào)物體間的壓力為多少?解：因各個(gè)物體的加速度相同,可以五個(gè)物體整體為研究對(duì)象求出整體的加速度.再以3、4、5號(hào)物體為研究對(duì)象求出2、3號(hào)物體間的壓力.

對(duì)整體F=5ma

對(duì)3、4、5號(hào)物體T=3ma

得a=F/5m;T=3F/5牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁(yè)!五、傳送帶問題：1、如圖所示，傳送帶保持10m/s的速度運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運(yùn)動(dòng)到右端所經(jīng)歷的時(shí)間為？··牛頓第二定律》的應(yīng)用共58頁(yè)，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁(yè)!24.(2006年高考題19分)一水平的淺色長(zhǎng)傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），煤塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ。初始時(shí)，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運(yùn)動(dòng)，當(dāng)其速度達(dá)到v0后，便以此速度做勻速運(yùn)動(dòng)。經(jīng)過一段時(shí)間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對(duì)于傳送帶不再滑動(dòng)。求此黑色痕跡的長(zhǎng)度。牛頓第