牛顿第二定律应用教程.ppt

牛顿第二定律 1.内容：物体的加速度与所受合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同． 2.公式：F=ma 3、对牛顿第二定律理解： （1）F为物体所受到的合外力． （2）F＝ma中的m，当对哪个物体受力分析，就是哪个物体的质量，当对一个系统（几个物体组成一个系统）做受力分析时，如果F是系统受到的合外力，则m是系统的合质量． （3）F与a有瞬时对应关系， F变a则变，F大小变，a则大小变，F方向变a也方向变． （4）F＝ma中的 F与a有矢量对应关系， a的方向一定与F的方向相同。 （5）F＝ma中，可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度，也可以求某一个方向合外力的加速度． （6）F＝ma的适用范围：宏观、低速。 温故知新 一　已知运动情况求力 根据物体的运动，由运动学公式可以求出加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的合外力，从而求出未知的力，或与力相关的某些物理量，如动摩擦因数、劲度系数、力的方向等． 根据物体的运动情况求解物体的受力情况的一般步骤 ①确定研究对象，分析研究对象的运动过程，多过程的要画出运动草图． ②由运动学公式列方程，求出加速度． ③对研究对象进行受力分析，画出受力图，根据牛顿第二定律列方程求解． ④必要时对结果进行讨论． 我来小结： 例1、一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，从静止开始5s内下滑了31.25米，求滑雪板与雪地的动摩擦因数μ？ 例2. 蹦床是运动员在一张蹦紧的弹性网上蹦跳、翻滚并作各种空中动 作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s，若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小。（ g取10m/s2 ） F a mg 牛顿第二定律和匀变速直线运动的运动学公式都是矢量方程．物体在共线力作用下做直线运动时，建立符号规则，化矢量运算为代数运算． 例3. 如图是电梯上升的v—t图线，若电梯质量为100kg，则承受电梯的钢绳所受的拉力在0～2s、2～6s、6～9s之间分别为多大？ t / s v（m/s） 2 4 6 o 2 4 6 8 10 根据v—t图像确定物体的运动性质，由图像斜率求出物体的加速度，然后根据牛顿第二定律求力的情况． 例4.如图所示，小车上固定着一根弯成α角的轻杆，杆的另一端固定一个质量为m的小球，试分析下列情况下杆对球的弹力的大小和方向：①小车静止；②小车以加速度a水平向右加速运动. ╰ α a方向 F合方向 确定 确定 例5.如图示，倾斜索道与水平方向夹角为θ，已知tanθ=3/4， 当载人车厢匀加速向上运动时，人对厢底的压力为体重的1.25倍， 这时人与车厢相对静止，则车厢对人的摩擦力是体重的 . A.1/3倍 B.4/3倍 C. 5/4倍 D.1/4倍 θ a 例6.一倾角为300的斜面上放一木块，木块上固定一支架，支架末端用丝线悬挂一小球，木块在斜面上下滑时，小球相对于斜面静止共同运动。当细线⑴沿竖直方向 ⑵与斜面方向垂直 ⑶沿水平方向时滑块下滑的加速度和丝线对小球的拉力。 θ 例7.在如图所示的升降机中，物体m静止于固定的斜面上，当升降机加速上升时，与原来相比 A.物体受到斜面的支持力增加 B.物体受到的合力增加 C.物体受到的重力增加 D.物体受到的摩擦力增加 a 作图法是解决动态分析问题的有效方法 例8.如图所示，质量为m的光滑小球A放在盒子B内，然后将容器放在倾角为α的斜面上，在以下几种情况下，小球对容器B的侧壁的压力最大的是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．小球A与容器B一起静止在斜面上； B．小球A与容器B一起匀速下滑； C．小球A与容器B一起以加速度a加速上滑； D．小球A与容器B一起以加速度a减速下滑. A B 例9. 质量为m的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，如果沿水平方向加一个力F，使物体沿斜面向上以加速度a做匀加速直线运动，求力F多大？ α F 二　已知受力情况求运动 根据物体的受力情况求加速度，再根据运动学公式求解有关运动的物理量． 根据物体的受力情况求解运动情况的一般步骤 ①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体受力示意图． ②根据力的合成与分解的方法求出合外力（大小和方向）共线力合成建立符号规则，把矢量运算变成代数运算；非共线力合成根据平行四边形定则或正交分解法求解． ③根据牛顿第二定律列方程，并求出物体的加速度． ④结合题目所给的物体运动的初始条件，选择运动学公式求出所需的运动学量． ⑤必要时对结果进行讨论． 例1. 将质量为m的物体以初速度