[理化生]高中物理 牛顿第二定律.ppt

牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系．使我们能够把物体的运动情况和受力情况有机地联系起来. 用牛顿第二定律解决问题常见的分两类 1.已知力学问题求解运动学问题 2.已知运动学问题求解力学问题 一．已知作用在物体上的力，分析、确定物体的运动状态． 【例1】一个静止在光滑水平面上的物体，质量为2kg，受水平拉力F＝6N的作用从静止开始运动，求物体2s末的速度及2s内的位移． 加难度 已知物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.2，其他条件不变，那么如何来求物体2s末的速度及2s内的位移呢． 再加难度： 1.如果物体所受外力如下图，水平面光滑，其他条件不变，结果会如何呢？ 再加难度： 2.如果物体所受外力如下图，水平面不光滑，物体与平面间的动摩擦因数μ＝0.2，其他条件不变，结果会如何呢？ 一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，滑雪板与雪地之间光滑，求5s内滑下的路程? 再加难度 【例2】一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角是30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数为μ＝0. 4，求5s内滑下的路程? 二．已知物体运动情况，求解物体受力情况 【例3】1000T的列车由车站出发做匀加速直线运动，列车经过100s，通过的路程是1000m，已知运动阻力是车重的0.005倍，求列车机车的牵引力大小? 【例4】如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成30°角的拉力F的作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离，速度由0.6m／s变为0.4m／s，已知物体跟桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小（g＝9.8m／）． 一个滑雪的人，质量m=75kg，以v=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30°，在t=5s的时间内滑下的路程为s=60m。求滑雪人的加速度和阻力 习题加深 2.一辆载货的汽车，总质量是4.0×103kg,牵引力4.8×103N,从静止开始运动，经过10s前进了40m。求汽车受到的阻力 3.光滑水平地面上放置一质量为2kg的物体,受到与水平成37°夹角,大小为10N的力F作用,求加速度a.物体由静止出发,求2s后的速度和位移 若物体与地面间的摩擦因数为μ=0.2,试求以上各量 4.质量为2kg的物体置于水平地面上，用水平力F使它从静止开始运动，第4s末物体的速度为24m/s，此时撤去拉力F，物体还能继续滑行72m停下，求 （1）水平力F (2) 地面对物体的摩擦力和摩擦因数 5.一个物体从光滑的斜面的顶端由静止滑下，物体受到几个力的作用？加速度有多大？若斜面长度为s，斜面的倾角为θ。求物体滑至斜面底端的时间和速度大小 若物体与斜面间的摩擦因数为μ，求以上各量 若已知物体沿斜面下滑的加速度为a，求物体与斜面间的动摩擦因数 6.如下图所示,小车沿水平面以加速度a向右做匀加速运动,车上固定的硬杆与水平面间的夹角为ɑ，杆的末端固定着质量为m的小球,则杆对小球的弹力多大? 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37°角,球和车厢相对静止,球的质量为1kg.求细线受到的作用力( g=10m/s2,sin37°=0.6, cos37°=0.8) 如下图所示，质量为5kg的小车在光滑的水平地面上，车长0.36m。在车的右端放一质量为1kg可视为质点的铁块，铁块与小车间的动摩擦因数为0.1，当对小车施加水平向右16N拉力时，求经过多长时间铁块滑到小车的左端？ 【例5】在汽车中的悬线上挂一个小球，实际表明，当汽车在水平面上做匀变速运动时，悬线与竖直方向成一角度θ，已知小球质量为m，汽车的加速度为a，求悬线张力F为多大? 总结 应用牛顿第二定律解题可分为二类、一类是已知物体受力情况求解物体的运动状况，另一类是已知物体运动状况，求解物体受力．无论哪一类习题，它们的解题方法都遵循基本规律，应用牛顿第二定律的解题步骤为： ①认真分析题意，建立物理图景．明确已知量和所求量． ②选取研究对象，所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统（有关这一点，我们以后再讲解）． ③对研究对象的受力进行分析．利用力的合成与分解，求合力表达式方程或分力表达式方程． ④对研究对象的运动状态进行分析，运用运动学公式，求得物体加速度表达式． ⑤根据牛顿第二定律F＝ma，联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组． ⑥求解方程组，解出所求量，若有必要，对所求量进行讨论． 三 多个物体组成的连接体中应用牛顿运动定律 【例6】在光滑水平地面上有两个彼此接触的物体A和B，它们的质量分别为M和m．若用水平推力F作用于A物体，使A、B一起运动，如图3－17所示．求A、B两物体间的相互作用力为多大，若将力F作用于B物体，AB间的相互作用力