专题牛顿第二定律的应用总结.ppt

* * 临沂市高三物理一轮复习公开课 专题 牛顿第二定律的应用 教学目标： 1．理解牛顿第二定律，能够运用牛顿第二定律解决实际问题 2．理解力与运动的关系，会进行相关的分析、判断 3．掌握应用牛顿第二定律分析问题的基本思路、方法和技能 教学重点： 对合力与加速度之间的因果性、瞬时性和矢量性关系的理解 教学难点： 力、加速度、速度之间的关系 力和加速度都是矢量，所以公式既有大小关系又有方向关系！ （1）定律内容：物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合力的方向相同，即： F=ma （2）适用范围：只适用于惯性参照系和低速运动的宏观物体。 牛顿第二定律定律的表述 （1）瞬时性：加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对应关系，这种对应关系表现为：合外力恒定不变时，加速度也保持不变。合外力变化时加速度也随之变化。合外力为零时，加速度也为零。 （2）矢量性：牛顿第二定律公式是矢量式——加速度的方向与合外力的方向始终一致。 （3）同体性：加速度与合外力、质量的关系，是对同一个物体（或物体系）而言，即 F与a均是对同一个研究对象而言。 （4）独立性：物体受几个外力作用，在一个外力作用下产生的加速度只与此外力有关，与其他力无关。合加速度与合外力有关。 对牛顿第二定律的理解 典型应用示例 【例1】 如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（　　） A．小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B．从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C．弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小 D．从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 CD 1．力与运动关系的定性分析 研究过程 受力分析 Ｆ大小、方向 ａ大小、方向 ａ、ｖ同向，加速 ａ、ｖ反向，减速 规律方法 典型应用示例 1．力与运动关系的定性分析 研究过程 受力分析 Ｆ大小、方向 ａ大小、方向 ａ、ｖ同向，加速 ａ、ｖ反向，减速 规律方法 【训练１】放在光滑水平面上的物体，在水平方向的两个平衡力作用下处于静止状态，若其中一个力逐渐减小到零后，又恢复到原值，则该物体的 A．速度先增大后减小 B．速度一直增大，直到某个定值 C．加速度先增大，后减小到零 D．加速度一直增大到某个定值 ＢC 典型应用示例 2．常用力的处理方法：合成法与正交分解法 （１）直接合成：若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动。 （２）正交分解法：若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动。 （３）分段法：当研究对象在不同阶段受力情况有变化时，必须分阶段进行受力分析 【例2】如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角为37°，球和车厢相对静止，球的质量为1kg． （g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） （1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况． （2）求悬线对球的拉力． 受力分析 Ｆ方向、大小 加速度水平 ａ大小及运动 绳的拉力 规律方法 （1）a=7.5m/s,右做匀加速直线运动或向左做匀减速直线运动 （2）12.5 N 典型应用示例 2．常用力的处理方法：合成法与正交分解法 （１）直接合成：若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动。 （２）正交分解法：若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动。 （３）分段法：当研究对象在不同阶段受力情况有变化时，必须分阶段进行受力分析 【例3】质量为m的物体放在倾角为的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，如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，如图所示，则F的大小为多少？ 规范解答：物体受力分析如图所示，以加速度方向即沿斜面向上为x轴正向，分解F和mg，建立方程并求解。 x方向： y方向： 又因为 联立以上三式解得 典型应用示例 2．常用力的处理方法：合成法与正交分解法 （１）直接合成：若研究对象在不共线的两个力作用下做加速运动。 （２）正交分解法：若研究对象在不共线的三个或三个以上的力作用下做加速运动。 （３）分段法：当研究对象在不同阶段受力情况有变化时，必须分阶段进行受力分析 【训练2】一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端，如图，斜面静止时，球紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时，求绳的拉力及斜面对小球的弹力. 若斜面以5 m/s2的加速度向右做加速