高中物理粤教版必修一同步课堂配套课件牛顿第2定律的应用.pptVIP

第五 节;1．如果已知物体的受力情况，可以由牛 顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学公式确定物体的运动情况。 2．如果已知物体的运动情况，根据运动 学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律确定物体所受的力。 3．加速度是联系物体运动情况和受力情 况的桥梁。;1.解题思路;　　2．解题步骤 　　(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图。 　　(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。;　　(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度。 　　(4)结合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——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等。;　　[特别提醒] 　　(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。 　　(2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正确应用正交分解法求加速度。 　　(3)物体做直线运动时，合外力的方向一定在物体运动的直线上。;1．质量为60 kg的消防队员，从一根竖直的长直轻绳上 由静止滑下，经2.5 s落地。轻绳上端有一力传感器，它记录的轻绳受到的拉力变化情况如图4－5－1甲所示，取g＝10 m/s2。消防队员下滑过程中：;(1)最大速度和落地速度各是多少？ (2)在图4－5－1乙中画出v—t图像。;解析：(1)该队员在t1＝1 s内以a1匀加速下滑(mg＞F1)，然后在t2＝1.5 s 内以a2匀减速下滑(mg＜F2)。 第一个过程mg－F1＝ma1，vm＝a1t1，得vm＝4 m/s 第二个过程mg－F2＝ma2，v＝vm＋a2t2，得v＝1 m/s;(2)v—t图像如图所示： ;　　2．解题步骤 　　(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动过程分析，并画出受力图和运动草图。 　　(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度。 　　(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力。 　　(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。;　　[特别提醒] 　　(1)由运动学规律求加速度，要特别注意加速度的方向，从而确定合外力的方向，不能将速度的方向和加速度的方向混淆。 　　(2)题目中所求的力可能是合力，也可能是某一特定的力，均要先求出合力的大小、方向，再根据力的合成与分解求分力。;图4－5－2 ;解析：因为木块随斜劈一起向左做匀加速直线运动，故木块的加速度方向水平向左。根据牛顿第二定律，木块所受合力提供加速度，则合力与加速度方向一致，故木块所受合力方向水平向左，A正确。 答案：A;　　[例1]　一个静止在水平面上的物体，质量是2 kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0 N。 　　(1)求物体在4 s末的速度； 　　(2)若在4 s末撤去拉力，求物体继续滑行的时间。;　　[解析]　(1)物体在整个过程中受力情况和运动情况如图所示：;[答案]　(1)6.0 m/s　(2)6.0 s;[借题发挥] 　　利用牛顿第二定律先求加速度，再利用运动学公式，求物体的运动情况。;　　上例中，若4 s后，撤去拉力，物体还要滑行多远，物体从开始运动到静止的位移是多少？;图4－5－3 ;[思路点拨];　　F－mg＝ma 　　解得蹦床对她的平均作用力F＝1 225 N，方向竖直向上。 　　由牛顿第三定律得她对蹦床的作用力F′＝F＝1 225 N，方向竖直向下。 　　[答案]　1 225 N　方向竖直向下;　　[借题发挥] 　　(1)解决问题时，一定要明确研究对象和物体的运动过程，抓住受力情况和运动状态的分析，建立力和运动的联系。 　　(2)加速度是联系运动学和动力学的桥梁，正确地求得加速度是解决问题的关键。;1．质量为40 kg的物体静止在水平的桌面上，当 在400 N的水平力作用下由静止开始经过16 m的距离时，速度大小为16 m/s，求物体受到的阻力大小。;对物体进行受力分析如图所示，竖直方向物体受到重力mg和支持力FN一对平衡力作用，水平方向物体受到拉力F和摩擦力f作用，有F－f＝F合，所以f＝F－F合＝400 N－320 N＝80 N。 答案：80 N;图4－5－4 ;　　[解析]　人随电梯一起加速向上运动，二者保持相对静止，具有相同的加速度，对人受力分析可得人受重力mg，支持力FN，以及人与梯面之间的静摩擦力f，由于梯面是水平的，因此梯面给人的静摩擦力方向必然沿水平方向，且方向向右。;　　建立直角坐标系：取水平向右为x轴正方向，竖直向上为y轴正方向，如图所示。 　　将加速度a分解在x轴和y轴正方向上，则有ax＝acosθ， 　　ay＝asinθ 　　由牛顿第二定律可得x轴方向： 　　Fx＝max＝f;　　[借题发挥] 　　(1)在建立直角坐标系时，不管选取哪个方向为