牛顿第二定律应用四.五(连体问题、图像问题)

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《牛顿第二定律的应用》 讲义

《牛顿第二定律的应用》 讲义

《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的基本概念牛顿第二定律是经典力学中的核心定律之一,它描述了物体的加速度与作用在物体上的合力以及物体质量之间的关系。

其表达式为:F =ma,其中 F 表示合力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。

加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,当物体受到合力的作用时,就会产生加速度。

而质量则是物体惯性的量度,质量越大,物体的惯性越大,越不容易改变其运动状态。

二、牛顿第二定律在直线运动中的应用1、匀变速直线运动当物体在一条直线上受到恒定的合力作用时,将做匀变速直线运动。

比如,一个在光滑水平面上受到水平恒力作用的物体,其加速度恒定。

根据牛顿第二定律,可以计算出加速度的大小,再结合运动学公式,就能够求解物体在不同时刻的速度、位移等物理量。

例如,一个质量为 5kg 的物体,受到一个水平向右的 20N 的力,求5s 末物体的速度和位移。

首先,根据牛顿第二定律计算加速度 a = F/ m = 20 / 5 = 4 m/s²。

然后,根据速度公式 v = v₀+ at(假设初速度 v₀= 0),可得 5s 末的速度 v = 4 × 5 = 20 m/s。

再根据位移公式 s = v₀t + 1/2 at²(假设初速度 v₀= 0),可得 5s 内的位移 s =1/2 × 4 × 5²= 50 m。

2、非匀变速直线运动当物体所受合力随时间变化时,物体将做非匀变速直线运动。

此时,需要根据合力随时间的变化关系,结合牛顿第二定律,求出加速度随时间的变化关系,进而求解物体的运动情况。

比如,一个物体在竖直方向上受到重力和随时间变化的向上拉力作用。

在不同时刻,拉力的大小不同,通过牛顿第二定律求出加速度的变化,再利用积分等数学方法,就可以求出物体在一段时间内的位移和速度。

三、牛顿第二定律在曲线运动中的应用1、平抛运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。

4.5牛顿第二定律的应用

4.5牛顿第二定律的应用

【知识归纳】动力学问题的解题思路及步骤 (1)确定研究对象. (2)对物体进行受力分析并画出受力示意图,对物体进行运 动状态的分析. (3)选择正方向或建立直角坐标系,由牛顿第二定律及运动 学规律列方程. (4)计算,求解未知量.
应用牛顿第二定律的注意事项 (1)牛顿第二定律F=ma,实际上是揭示了力、加速度和质 量三个不同物理量之间的关系.要列牛顿第二定律的方程, 就应将方程两边的物理量具体化.方程左边F是物体受到的 合外力即这个质量为m的物体受到的合外力,首先要确定 研究对象,对其进行受力分析. (2)求合力的方法:可以利用平行四边形定则或正交分解法.
4.如图a所示,用一水平外力F推着一个静止在倾角为θ 的光滑斜面上的物体,逐渐增大F,物体做变加速运动, 其加速度a随外力F变化的图象如图b所示,若重力加速度 g取10 m/s2.根据图b中所提供的信息不能计算出( )
m
m
+g(0.6-0.5×0.8)= 3 g.因s= 1 at2,故小球的下滑时间
4
2
为 t= 2s = 8s .
a 3g
【规律方法】 解弹簧连接体问题时的三个注意点 (1)在水平板与物体分离前,物体一直向下做匀加速运动, 物体受重力、弹簧弹力和水平板的支持力的作用;由牛顿 第二定律列动力学方程. (2)水平板和物体分离后,水平板给物体的作用力为零,物 体只受两个力的作用,即重力和弹簧的弹力的作用. (3)弹簧形变量和物体移动位移大小相等.
1.受力分析的判断依据 (1)条件判断:依据各种性质的力的产生条件判断力是否存 在,一般不需要画出“合力”或“分力”的示意图. (2)根据效果判断:力的作用效果与物体的运动状态间有互 制的关系,结合物体的运动状态分析物体的受力. (3)相互作用判断:根据力的相互性,分析物体的受力. (4)为使问题简单化,常忽略某些次要的力,如物体在空中 下落,忽略空气阻力,轻杆、轻绳等轻质物体的重力一般 情况下不考虑.

牛顿第二定律的应用(包含各种题型)

牛顿第二定律的应用(包含各种题型)

练习: 一木箱质量为m,与水平地面 间的动摩擦因数为μ,现用斜向右下方 与水平方向成θ角的力F推木箱,求经 过 t 秒时木箱的加速度。
N
竖直方向 N– Fsinθ- G = 0 ①
V0= 0
Vt=? 水平方向 Fcosθ- f = ma ②
Fcosθ f
二者联系 f=μN

θ
Fsinθ
F
G
a F cos (mg F sin )
37 °
总结
传送带问题的分析思路:
初始条件→相对运动→判断滑动摩擦力的大小 和方向→分析出物体受的合外力和加速度大小 和方向→由物体速度变化再分析相对运动来判 断以后的受力及运动状态的改变。
难点是当物体与皮带速度出现大小相等、方向 相同时,物体能否与皮带保持相对静止。一般 采用假设法,假使能否成立关键看F静是否在 0- Fmax之间
θ
以整体为对象, 受力如图, 则
F (M m)a........(2)
由(1)(2)有
F (M m)g tan
5.四个相同的木块并排放 在光滑的水平地面上, 当 用力F推A使它们共同加 速运动时, A对B的作用力 是多少?

ABCDΒιβλιοθήκη .如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速
代入数据可得: F阻=67.5N
FN
F阻
F1 θ
θ
F2
mg
2 m(x -v0t) t2
F阻 方向沿斜面向上
二、从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况,指的是在运动情 况(知道三个运动学量)已知的条件下,要求得出物体 所受的力或者相关物理量(如动摩擦因数等)。
处理这类问题的基本思路是:先分析物体的运动情 况,据运动学公式求加速度,再在分析物体受力情况的

高中物理牛顿第二定律及其应用PPT课件

高中物理牛顿第二定律及其应用PPT课件

比较以上两个实验,得:
∵ a F mg a F mg
a 1 M M 2 2M 2M
∴a 1
22
a∝ 1
∴当F一定时,
M
31
4.牛顿第二定律的性质:
1:瞬时性:加速度和力的关系是瞬时对应, a与 F同时产生,同时变化,同时消失;
2:矢量性:加速度的方向总与合外力方向相同;
3:独立性(或相对性):当物体受到几个力的作 用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作 用时所产生的分加速度的合成;
牛顿第二定律及其应用
1
1.牛顿第二定律的概念及其公式: 2.验证加速度与力的关系: 3.验证加速度与质量的关系:
4.牛顿第二定律的性质: 5.例题:
2
牛顿第二定律
a F m
作用在一个物体上的加速度与作用在物体 上的力成正比,与物体的质量成反比。
3
验证加速度a与力F的关系: 质量为M的物体, 在质量不变时, 忽略一切摩擦力, M>>m。
35
4:牛顿运动定律的适应范围:是对宏观、低速物 体而言;
32
关于牛顿第二定律的应用:
思路和步骤: 1:确定对象; 2:分析研究对象受力情况; 3:考虑研究对象运动的状态变化情况、即
有无加速度; 4:规定正方向或建立坐标系,列方程求解。
33
结束语
当你尽了自己的最大努力时,失败也是伟大的, 所以不要放弃,坚持就是正确的。
4
5
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 6
7
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9
重新演示
结论:s 1 a t 2 a 2s
21
1
t2
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11
12
13
14
2s 2s
结论:2s 1 a t 2 a 4s

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用

高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,也是高一物理学习的必考知识点之一。

本文将从牛顿第二定律的基本原理出发,介绍一些常见的应用场景及计算方法,并探讨其重要性。

一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律的表达式为F=ma,其中F 表示物体所受合力的大小,a 表示物体的加速度,m 表示物体的质量。

这个定律说明了力与物体的质量和加速度之间的关系。

当物体所受合力增大时,其加速度也会增大;当物体的质量增大时,其加速度会减小。

二、常见的牛顿第二定律应用场景及计算方法1. 平面运动中物体的加速度计算在平面运动中,当物体所受合力已知时,可以利用牛顿第二定律计算物体的加速度。

首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。

2. 弹簧弹性伸缩力的计算弹簧的弹性伸缩力可以利用牛顿第二定律进行计算。

当物体受到垂直于弹簧伸缩方向的外力时,可以根据 F=ma 计算出物体所受的合力。

然后利用胡克定律 F=-kx(其中 k 表示弹簧的弹性系数,x 表示弹簧的伸缩量)计算出弹簧的弹性伸缩力。

3. 坡道上物体的加速度计算当物体置于斜坡上时,可以利用牛顿第二定律计算物体在坡道上的加速度。

首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。

需要注意的是,斜坡上的合力包括物体自身重力以及由坡度引起的垂直于坡面的力。

4. 电梯内物体的加速度计算电梯内的物体受到的合力包括物体的重力以及电梯提供的力。

通过设置参考系,可以将问题简化为一个自由下落或上升的问题。

根据物体所受的合力确定加速度,然后利用牛顿第二定律计算出加速度的大小。

三、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律在解决物体运动问题中起着重要的作用。

通过运用牛顿第二定律,我们可以准确地计算物体的加速度,并进一步了解物体受力、受力方向以及运动状态的变化。

同时,牛顿第二定律也为其他物理定律的推导提供了基础。

牛顿第二定律应用广泛,不仅在经典力学中有重要地位,还在其他学科中也有广泛应用。

高一物理《牛顿第二定律与图像结合问题》PPT课件

高一物理《牛顿第二定律与图像结合问题》PPT课件

5. 在A、B两地,分别用质量为m1和m2的物 体做同样的实验:用竖直向上的力F拉物体, 测量物体的加速度与拉力F的关系。然后把 两地测量的结果,画在同一个a-F坐标中, 得到如图所示的加速度a与拉力F的关系图 线A和B,若A、B两地的重力加速度分别 为g1和g2,则( )
A.m1>m2 g1>g2 B.m1 >m2 g1<g2 C.m1<m2 g1>g2 D.m1<m2 g1<g2
Hale Waihona Puke 专题二 牛顿第二定 律与图像结合问题
1. 一物体沿斜面向上以12m/s的初速度开始滑 动,它沿斜面向上以及沿斜面向下的v-t图象 如图所示,则斜面的倾角以及物体与斜面的 动摩擦因数分别为 、 。(g取10m/s2)
2. 在光滑的水平面上有一物体同时受到 两个水平力F1与F2的作用,在第1s内保 持静止状态,两力F1、F2随时间的变化 如图所示,则( )
专题二专题二牛顿第二定牛顿第二定律与图像结合问题律与图像结合问题一物体沿斜面向上以12ms的初速度开始滑动它沿斜面向上以及沿斜面向下的vt图象如图所示则斜面的倾角以及物体与斜面的动摩擦因数分别为在光滑的水平面上有一物体同时受到两个水平力f的作用在第1s内保持静止状态两力f随时间的变化如图所示则在第2s2s内物体做加速运动内物体做加速运动加速度减小速度增大加速度减小速度增大在第3s3s内物体做加速运动内物体做加速运动加速度增大速度增大加速度增大速度增大在第4s4s内物体做加速运动内物体做加速运动加速度减小速度增大加速度减小速度增大在第5s5s内物体又保持静止内物体又保持静止状态状态质量为1kg的物体静止在水平地面上物体与地面的动摩擦因数为02作用在物体上的水平拉力f与时间的关系如图1所示请在图2中画出物体的速度随时间的变化图象求出物体在前12s的位移

牛顿第二定律的应用-------图像

牛顿第二定律的应用-------图像

一、交流探究:【交流1】常见图象动力学中常见的有a-F、a-1/m、F-t、v-t、x-t图象等,我们可抓住图象的斜率、截距、面积、交点、拐点等信息,结合牛顿第二定律和运动学公式来分析解决问题。

【交流2】求解图象问题的思路:(1)确定研究对象并分析其受力情况和运动情况;(2)建立直角坐标系求合力(一般让x 轴沿着a的方向);(3)分析图象获取所需信息:通常在a-F图象中找出a与F的对应值;在a-1/m图象中找出a与m的对应值;在F-t图象中找出F在相应时刻的值;在v-t和x-t图象中求出a的值。

(4)根据牛顿第二定律列方程求解。

【交流3】图象问题的两种情况(1)先根据牛顿第二定律、运动学公式,求出对应的函数关系式,再由函数关系式选择正确的图象,(2)由图象给出的数据,结合牛顿第二定律、运动学公式解决物体的运动情况二、互助探究:【探究1】如图所示,A、B两条直线是在A、B两地分别用竖直向上的力F拉质量分别为m A、m B的两物体得出的两个加速度a与F的关系图象,由图象分析可知( )A. m A>m B g A>g BB.m A>m B g A>g BC.m A<m B g A>g BD.m A<m B g A<g B方法指导:第一步:分析判断是第一种情形还是第二种情形第二步:进行受力分析,画出受力图第三步:应用牛顿第二定律,求出加速度a的表达式第四步:结合加速度a的表达式对图象进行分析【探究2】质量为m=20kg的物体,在大小恒定的水平外力F的作用下,沿水平面做直线运动。

0~2.0s内F与运动方向相反,2.0~4.0s内F与运动方向相同,物体的速度一时间图象如图所示,已知g取10m/s2。

求物体与水平面间的动摩擦数。

分析指导:第一步:分析判断是第一种情形还是第二种情形第二步:由图象算出两段图象的加速度a1、a2第三步:进行受力分析,画出受力图第四步:应用牛顿第二定律列式求解【探究3】一个物体受到的合力F如图所示,该力的大小不变,方向随时间t周期性变化,正力表示力的方向向东,负力表示力的方向向西,力的总作用时间足够长,将物体在下面哪个时刻由静止释放,物体可以运动到出发点的西边且离出发点很远的地方()A.t=0时B.t=t1时C.t=t2时D.t=t3时三、分层提高例1、一个放在水平桌面上质量为2kg原来静止的物体,受到如图所示方向不变的合外力作用,则下列说法正确的是()A.在t=2s时,物体的速率最大B.在2s 内物体的加速度为5m/s2C.在2s内物体运动的位移为10mD.0~2s这段时间内作减速运动例2、将物体竖直上抛,假设运动过程中空气阻力不变,其速度–时间图象如图所示,则物体所受的重力和空气阻力之比为()A.1:10 B.10:1C.9:1 D.8:1例3、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t 的关系如图所示。

牛顿第二定律的应用常见题型与解题方法(王老师原创)非常全面,经典..

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牛顿第二定律的应用第一讲一、两类动力学问题1.1.已知物体的受力情况求物体的运动情况:已知物体的受力情况求物体的运动情况:已知物体的受力情况求物体的运动情况:根据物体的受力情况求出物体受到的合外力,然后应用牛顿第二定律F=ma 求出物体的加速度,再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

2.2.已知物体的运动情况求物体的受力情况:已知物体的运动情况求物体的受力情况:已知物体的运动情况求物体的受力情况:根据物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出某些未知力。

进而求出某些未知力。

求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:求解以上两类动力学问题的思路,可用如下所示的框图来表示:第一类第一类 第二类第二类典型例题: 例1、如图所示,用F =12 N 的水平拉力,使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ,物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求:求:(1)物体加速度a 的大小;的大小; (2)物体在t =2.0s 时速度v 的大小.例2、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶,在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s.(1)求列车的加速度大小.)求列车的加速度大小.(2)若列车的质量是1.01.0××106kg kg,机车对列车的牵引力是,机车对列车的牵引力是1.51.5××105N ,求列车在运动中所受的阻力大小.,求列车在运动中所受的阻力大小.二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用例3、如图所示,质量为m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动,向上减速运动,a a 与水平方向的夹角为θ,求人所受到的支持力和摩擦力.求人所受到的支持力和摩擦力.三、整体法与隔离法在牛顿第二定律中的应用 物体的受力情况力情况 物体的加速度a 物体的运动情况动情况F 求内力:先整体后隔离求内力:先整体后隔离例4、如图所示,两个质量相同的物体1和2,紧靠在一起放在光滑的水平面上,如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用,而且F1F1>>F2F2,则,则1施于2的作用力的大小为(的作用力的大小为( )A .F1B .F2C .(F1+F2F1+F2))/2D D..(F1-F2F1-F2))/2求外力:先隔离后整体求外力:先隔离后整体例5、如图所示,质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上,斜面的质量为M M ,斜面与物块无摩擦,地面光滑。

牛顿第二定律应用习题(详解答案)

牛顿第二定律应用习题(详解答案)

§4.4 牛顿第二定律的应用――― 连接体问题【典型例题】例1.两个物体A 和B ,质量分别为m 1和m 2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A 施以水平的推力F ,则物体A 对物体B 的作用力等于( ) A.F m m m 211+ B.F m m m 212+ C.FD.F m21扩展:1.若m 1与m 2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B 作用力等于 。

2.如图所示,倾角为α的斜面上放两物体m 1和m 2,用与斜面平行的力F 推m 1,使两物加速上滑,不管斜面是否光滑,两物体 之间的作用力总为 。

例2.如图所示,质量为M 的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑, 木板上站着一个质量为m 的人,问(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?(2)为了保持人与斜面相对静止, 木板运动的加速度是多少?【针对训练】3.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的静摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的 加速度前进?(g =10m/s 2)4.如图所示,箱子的质量M =5.0kg ,与水平地面的动摩擦因数μ=0.22。

在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m =1.0kg 的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,使小球的悬线偏离竖直 方向θ=30°角,则F 应为多少?(g =10m/s 2)【能力训练】1.如图所示,质量分别为M 、m 的滑块A 、B 叠放在固定的、 倾角为θ的斜面上,A 与斜面间、A 与B 之间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,当A 、B 从静止开始以相同的加速度下滑时, B 受到摩擦力( )A.等于零B.方向平行于斜面向上C.大小为μ1mgcos θD.大小为μ2mgcos θ2.如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m 的小球。

小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加 速度大小为( )A.gB.g m m M - C.0 D.g mmM + 3.如图,用力F 拉A 、B 、C 三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B 物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力FA.T a 增大B.T b 增大C.T a 变小D.T b 不变4.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量 为M 的竖直竹竿,当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时, 竿对“底人”的压力大小为( )A.(M+m )gB.(M+m )g -maC.(M+m)g+ma D.(M -m )g 5.如图,在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计 的薄板,将薄板上放一重物,并用手将重物往下压,然后突 然将手撤去,重物即被弹射出去,则在弹射过程中,(即重 物与弹簧脱离之前),重物的运动情况是() A.一直加速B.先减速,后加速C.先加速、后减速D.匀加速6.如图所示,木块A 和B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块C 上,三者静置于地面,它们的质量之比是1:2:3,设所有接触面都光滑,当沿水平方向抽出木块C 的瞬时,A 和A = ,a B=。

牛顿第二定律典例(连接体)

牛顿第二定律典例(连接体)

牛顿第二定律是经典力学的基础和核心,是分析、研究和解决力学问题的三大法宝之一,同时也是高考考查的重点和热点。

因此,深刻理解和灵活应用牛顿第二定律是力学中非常重要的内容,下面阐述应用牛顿第二定律时的几类典型问题,供大家参考。

一、连接体问题两个或两个以上物体相互连接并参与运动的系统称为有相互作用力的系统, 即为连接体问题,处理非平衡状态下的有相互作用力的系统问题常常用整体法和隔离法。

当需要求内力时,常把某个物体从系统中“隔离”出来进行研究,当系统中各物体加速度相同时,可以把系统中的所有物体看成一个整体进行研究。

例 1:如图 1所示的三个物体质量分别为 m 1、 m 2和 m 3。

带有滑轮的物体放在光滑水平面上,滑轮和所有接触面的摩擦以及绳子的质量均不计。

为使三个物体无相对滑动,试求水平推力 F 的大小。

解答:本题是一道典型的连接体问题。

由题意可知,三个物体具有向右的相同的加速度,设为 a ,把它们三者看成一个整体,则这个整体在水平方向只受外力 F 的作用。

由牛顿第二定律,即:F=(m 1+m2+m3a ……①隔离 m 2,受力如图 2所示在竖直方向上,应有: T=m2g ……②隔离 m 1,受力如图 3所示在水平方向上,应有: T′=m1a ……③由牛顿第三定律T′=T ……④联立以上四式解得:点评:分析处理有相互作用力的系统问题时,首先遇到的关键问题就是研究对象的选取。

其方法一般采用隔离和整体的策略。

隔离法与整体法的策略,不是相互对立的, 在一般问题的求解中随着研究对象的转化,往往两种策略交叉运用,相辅相成,所以我们必须具体问题具体分析,做到灵活运用。

二、瞬时性问题当一个物体(或系统的受力情况出现变化时,由牛顿第二定律可知,其加速度也将出现变化,这样就将使物体的运动状态发生改变,从而导致该物体(或系统对和它有联系的物体(或系统的受力发生变化。

例 2:如图 4所示,木块 A 与 B 用一轻弹簧相连,竖直放在木块 C 上。

高一物理牛顿第二定律的应用

高一物理牛顿第二定律的应用
女人如花,逝去的艺人梅艳芳用她丰富饱满的声音和情感演绎了女人的花期。 女人如花是怎样的一种描述,女人们在男人的眼中呈现出不同极致的美态,或如玫瑰红艳欲滴,雍容华贵,美中带刺,也许这是女人对爱的渴望和防卫;或如牡丹高贵华美,在痴迷她的男人眼中吐露芬 芳;或如荷花圣洁纯雅,于污泥中出而独放其清丽,在诗人笔下美丽地绽放诗情;或如茉莉花,不与百花争艳竞秀,花中君子。 或如 女人如花,应该怎样解读这一朵朵花?花虽美,花期却短,韶华易逝,如春天精致的景色,也有春尽红颜老,花落人亡两不知。有的花开在空谷,散发幽兰之香,却默默优雅;有的花开在悬崖峭壁,让 人望却止步,竟孤独终其一生;有的花在她最灿烂的花期却无人爱她疼她欣赏她,终是花凋落也只是落入泥土。有的花
生活一定要五颜六色,但绝不能乱七八糟。想得太多,过度思考,会变得很消极。人生是一种选择亦是一种放弃。能自由选择的人是幸福的,能适度放弃的心是洒脱的。可惜有时我们的选择,只有等待, 没有结果,只能黯然离开;有时我们的放弃,迫于无奈,含泪转身,走远了依旧频频地回望。所以有些过去,关于幸福或伤痛,只能深埋心底;有些希冀,关于现在或将来,只能慢慢遗忘。别人拥有的, 你不必羡慕,只要努力,你也会拥有;自己拥有的,你不必炫耀,因为别人也在奋斗,也会拥有。多一点快乐,少一点烦恼,不论富或穷,地位高或低,知识浅或深。每天开心笑,累了就睡觉,醒了就 微笑,生活就是这么简单优游 有些事,你把它藏在心里也许更好,等时间长了,回过头去看它,也就变成了故事。时间是治疗心灵创伤的大师,但绝不是解决问题的高手。世界上只有想不通的人,没有走不通的路。

牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用

牛顿第二定律的应用牛顿第二定律[先填空]1.牛顿第二定律:物体的加速度跟受到的成正比,跟物体的成反比.2.数学表达式:(1)等式:F=kma,F=ma(F=ma),k=1的条件:F、m、a的单位均选.合(2)公式的理解:①物体同时受到几个力的作用,公式中的F应为;②加速度a的方向始终与力F的方向;可以选取两个相互正交的方向,分别列出牛顿第二定律的分量形式,即:3.1N的定义:使质量是的物体产生加速度的力,规定为N.[后思考]为什么赛车的质量比一般的小汽车质量小的多,而且还安装一个功率很大的发动机?如图5­3­1所示,一质量为m的物体放在光滑的水平面上,在一水平向左的力F作用下弹簧被压缩,物体处于静止状态.探讨1:突然撤掉力F的瞬间,物体的速度为多少?有加速度吗?探讨2:加速度的方向如何?大小为多少?1.牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的定量关系,指明了加速度大小和方向的决定因素.2.牛顿第二定律的五点说明1.关于牛顿第二定律,下列说法中正确的是()A.牛顿第二定律的表达式F=ma在任何情况下都适用B.某一瞬时的加速度,不但与这一瞬时的外力有关,而且与这一瞬时之前或之后的外力有关C.在公式F=ma中,若F为合外力,则a等于作用在该物体上的每一个力产生的加速度的矢量和D.物体的运动方向一定与物体所受合外力的方向一致2.(多选)关于速度、加速度、合力的关系,下列说法正确的是()A.原来静止在光滑水平面上的物体,受到水平推力的瞬间,物体立刻获得加速度B.加速度的方向与合力的方向总是一致的,但与速度的方向可能相同,也可能不同C.在初速度为0的匀加速直线运动中,速度、加速度与合力的方向总是一致的D.合力变小,物体的速度一定变小3.(多选)一个质量为2kg的物体,放在光滑水平面上,受到两个水平方向的大小为5N和7N的共点力作用,则物体的加速度可能是()A.1m/s2B.4m/s2C.7m/s2D.10m/s211.力和运动的关系1.如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。

牛顿第二定律及应用PPT课件

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(√ )
(4)物体所受合力变小,物体的速度不一定变小。 ( √ )
(5)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。( × )
(6)力的单位牛顿,简称牛,属于导出单位。
(√
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(多选)下列对牛顿第二定律的表达式 F=ma 及其变形公式的 理解,正确的是( )
A.由 F=ma 可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体 的加速度成反比
千克 秒
安[培] 开[尔文]
摩[尔]
单位符号 m kg s A K mol
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考点一 对牛顿第二定律的理解及应用
思维诊断
(1)物体加速度的方向与所受合外力的方向一定相同。(√ )
(2)对静止在光滑水平面上的物体施加一水平力,当力刚开始作用瞬间,物体立
即获得加速度。
(√ )
(3)物体做加速运动,所受合外力一定不为零。
两个物体的受力 剪断细线(后)的瞬间两个
F 弹 m 1g
m 2g F弹 =mg
物体的受力
答案:C
F 弹 m 1g
m 2g
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反思提升
加速度与合外力是瞬时对应关系,即同时存在、同时变化、同时消 失,题目中常有一些诸如“瞬时”、“突然”、“猛地”等标志性词语。 注意区分“不可伸长的细线”和“轻弹簧”这两种物理模型,前者中的 弹力可以突变,后者中的弹力不能突变。
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[题组训练]
1
B
2
C
3
AB
1.解析:设物块的质量均为 m,剪断细绳前,对 B、C 整体进行受力分析,受到总重力和细绳的拉力而 平衡,故 FT=2mg;再对物块 A 受力分析,受到重力、 细绳拉力和弹簧的拉力;剪断细绳后,重力和弹簧的

牛顿第二定律题型总结

牛顿第二定律题型总结

牛顿运动定律的应用(王老师)一、知识归纳:1、牛顿第二定律(1)定律内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.(2)定义式:F 合=ma2、对牛顿第二定律的理解(1)瞬时性.根据牛顿第二定律,对于质量确定的物体而言,其加速度的大小和方向完全由物体受到的合外力的大小和方向所决定.加速度和物体所受的合外力是瞬时对应关系,即同时产生、同时变化、同时消失,保持一一对应关系.(2)矢量性.F =ma 是一个矢量式.力和加速度都是矢量,物体的加速度的方向由物体所受合外力的方向决定.已知F 合的方向,可推知a 的方向,反之亦然.(3)同体性:a =mF 合各量都是属于同一物体的,即研究对象的统一性.(4)独立性:F 合产生的a 是物体的合加速度,x 方向的合力产生x 方向的加速度,y 方向的合力产生y 方向的加速度.牛顿第二定律的分量式为F x =ma x ,F y =ma y .(5)相对性:公式中的a 是相对地面的而不是相对运动状态发生变化的参考系的. 特别提醒:(1)物体的加速度和合外力是同时产生的,不分先后,但有因果性,力是产生加速度的原因,没有力就没有加速度. (2)不能根据m =m F 得出m ∝F ,m ∝a1的结论.物体的质量m 与物体受的合外力和运动的加速度无关. 3、合外力、加速度、速度的关系(1)物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向,合外力与加速度的大小关系是F =ma ,只要有合外力,不管速度是大还是小,或是零,都有加速度,只要合外力为零,则加速度为零,与速度的大小无关.只有速度的变化率才与合外力有必然的联系.(2)合力与速度同向时,物体做加速运动,反之减速. (3)力与运动关系:力是改变物体运动状态的原因,即力→加速度→速度变化(运动状态变化),物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小,而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小,加速度的大小与速度大小无必然的联系.(4)加速度的定义式与决定式:a =tv∆∆是加速度的定义式,它给出了测量物体的加速度的方法,这是物理上用比值定义物理量的方法;a =mF是加速度的决定式,它揭示了物体产生加速度的原因及影响物体加速度的因素. 特别提醒:物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系,即a 与合力F 方向总是相同,但速度v 的方向不一定与合外力的方向相同.讨论点一:如图所示,对静止在光滑水平面上的物体施加一水平拉力,当力刚开始作用瞬间 ( )A .物体立即获得速度B .物体立即获得加速度C .物体同时获得速度和加速度D .由于物体没有来得及运动,所以速度和加速度都为零 4、力的单位(1)当物体的质量是m =1kg ,在某力的作用下它获得的加速度是a =1m/s 2时,那么这个力就是1牛顿,符号N 表示.(2)比例系数k 的含义:根据F =kma 知,k =F/ma ,因此k 在数值上等于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小.k 的大小由F 、m 、a 三者的单位共同决定,三者取不同的单位k 的数值不一样,在国际单位制中,k =1.由此可知,在应用公式F =ma 进行计算时,F 、m 、a 的单位必须统一为国际单位制中相应的单位.讨论点二:在牛顿第二定律的数学表达式F =kma 中,有关比例系数k 的说法,正确的是A.k的数值由F、m、a的数值决定B.k的数值由F、m、a的单位决定C.在国际单位制中,k=1 D.在任何情况下k都等于15、应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象(有时选取合适的研究对象,可使解题大为简化)(2)分析研究对象的受力情况,画出受力分析图(3)选定正方向或建立适当的正交坐标系(4)求合力,列方程求解(5)对结果进行检验或讨论6、超重、失重(1)视重:所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数.(2)超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力(即视重大于重力)的现象称为超重现象.(3)失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力(即视重小于重力)的现象,称为失重现象.(4)完全失重:当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态,即视重等于零时,称为完全失重状态.(5)产生超重、失重现象的原因:①产生超重的原因:当物体具有向上的加速度a(向上加速或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F.由牛顿第二定律可得:F-mg=ma所以F=m(g+a)>mg由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′>mg.②产生失重现象的原因:当物体具有向下的加速度a(向下加速或向上减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律可知:mg-F=ma所以F=m(g-a)<mg由牛顿第三定律可知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′<mg.特例:当物体具有向下的加速度a=g时.则F′=0.物体处于完全失重状态.(6)对超重和失重现象的理解.①物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力始终不变,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,看起来物重好像有所增大或减小.②发生超重或失重的现象与物体的速度方向无关,只取决于物体加速度的方向.③在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失,比如物体对桌面无压力,单摆停止摆动,浸在水中的物体不受浮力等.靠重力才能使用的仪器,也不能再使用,如天平、液体气压计等.讨论点一:如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是()A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态B.台秤P的读数等于mg-FC.台秤Q的读数为mg-2FD.两台秤的读数之和为2mg二、典型题型题型1:必须弄清牛顿第二定律的矢量性牛顿第二定律F=ma 是矢量式,加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。

了解牛顿第二定律在运动中的应用

了解牛顿第二定律在运动中的应用

了解牛顿第二定律在运动中的应用牛顿第二定律是物理学中的重要定律之一,它描述了物体受力作用下的加速度变化规律。

在运动中,牛顿第二定律的应用非常广泛,涉及到各个领域。

本文将以运动中的不同场景为例,详细介绍牛顿第二定律在运动中的应用。

一、均匀直线运动中的应用在均匀直线运动中,物体受到的总力等于质量乘以加速度。

根据牛顿第二定律,我们可以通过测量物体的加速度和施加在物体上的力来求解物体的质量。

例如,当我们拉动一个质量未知的箱子时,可以通过测量施加在箱子上的力和箱子的加速度,使用牛顿第二定律求解出箱子的质量。

二、自由落体运动中的应用自由落体是指物体只受重力作用,不受其他力影响下的运动。

在自由落体运动中,牛顿第二定律可以帮助我们计算物体的加速度和重力的大小。

根据牛顿第二定律,物体受力为重力,将质量和重力加速度代入力的表达式中,可以得到物体的加速度。

同时,通过测量物体的运动时间和加速度,我们可以求解出物体的下落距离。

三、摩擦力与运动中的应用摩擦力是物体相对运动时受到的阻力,它与物体表面间的接触力成正比。

摩擦力的大小可以通过牛顿第二定律来计算。

例如,当我们将一个物体放在一个倾斜角度为θ的斜面上,物体受重力和斜面的法向力作用。

通过分解力的合力,我们可以求解出物体在斜面上的加速度。

四、弹簧振子中的应用弹簧振子是弹簧和质点组成的振动系统。

当质点在弹簧的作用下振动时,牛顿第二定律可以描述质点的加速度。

在弹簧振子中,弹簧的力和质点的质量决定了质点的加速度。

通过测量质点的振幅、周期和质量,我们可以利用牛顿第二定律求解弹簧的劲度系数。

五、万有引力与运动中的应用牛顿第二定律还可以应用于万有引力定律的推导。

根据牛顿第二定律和万有引力定律,我们可以计算天体的质量和距离。

例如,当我们观测一个行星绕太阳公转时,可以通过测量行星的轨道半径和周期,利用牛顿第二定律和万有引力定律计算太阳的质量。

综上所述,牛顿第二定律在运动中有着广泛的应用。

无论是直线运动、自由落体、摩擦力、弹簧振子还是天体运动,都可以通过牛顿第二定律来描述物体的加速度和受力情况,进而求解出与运动相关的参数。

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牛二应用四、五:图像问题和连体问题
在理解图象所表示的物理规律时要注意:
(1)看清坐标轴所表示的物理量及单位,并注意坐标原点是否从零开始。

(2)图象上每一点都对应着两个数,沿图象上各点移动,反映着一个量随另一量变化的函数关系。

因此,图象都应该与一个代数方程相对应。

(3)图象上任一点的斜率,反映了该点处一个量随另一个量变化的快慢(变化率),如s —t 图象中的斜率为速度,v —t 图象中的斜率为加速度。

(4)一般图象与它对应的横轴(或纵轴)之间的面积,往往也能代表一个物理量,如v —t 图象中,曲线与t 轴所夹的面积代表位移。

例1.质量为m 的物体,它的速度一时间图像如图。

那么,它受合外力的最大值、最小值的时间分别是( )
A 、30s 到40s 合外力最大,20s 至30s 合外力最小
B 、20s 到30s 合外力最大,0s 至10s 合外力最小
C 、10s 到20s 合外力最大,30s 至40s 合外力最小
D 、10s 到20s 合外力最大,30s 至40s 合外力最小
例2.质量为2kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动,一段时间后撤去F ,
其运动的v —t 图象如图1所示。

g 取10 m/s 2,求:
(1)物体与水平面间的运动摩擦系数μ; (2)水平推力F 的大小;
(3)0~10s 内物体运动位移的大小。

针对训练:1.一个小球从空中某点自由释放,落地后立即以大小相等的速度竖直向上弹起,然后上升到最高点。

假设小球在上升和下降过程中受到大小恒定的阻力,规定竖直向下的方向为正方向,则下列v -t 图象中能正确反映这一过程的是( )
2、如上右图,质点所受的力
F 随时间变化的规律如图所示,力的方向始终在一直线上,已知t =0时质点的速度为零,在图所示的t 1、t 2、t 3和t 4各时刻中,哪一时刻质点的速率最大 ( ) A 、t 1 B 、t 2 C 、t 3 D 、t 4
3.静止物体受到合外力随时间变化图象如下图所示,它的速度随时间变化的图象是下图中的哪个( )
(多)3如上右图所示,表示某物体所受的合力随时间变化的关系图象,设物体的初速度为零,则下列说法中正确的是( )
A .物体时而向前运动,时而向后运动,2s 末在初始位置的前边
B .物体时而向前运动,时而向后运动,2s 末在初始位置处
C .物体一直向前运动,2s 末物体的速度为零
D .若物体在第1s 内的位移为L ,则在前4s 内的位移为4L
4、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力的作用,F 的大小与时间t 的关系和物块速度v 与时间t 的关系,如图甲、乙所示。

取重力加速度g =10m/s 2。

由此两图线可以求得物块的质量m 和物块与地面之间的动摩擦因数μ分别为 ( ) A 、m =0.5kg ,μ=0.4 B 、m =1.5kg ,μ=
C 、m =0.5kg ,μ=0.2
D 、m =1kg ,μ=0.2
图1
O O O O
v t v
v v
t
t t A B C D
处理连接体问题的基本方法
1、若连接体中各个物体产生的加速度相同,则可采用整体法求解该整体产生的加速度。

若连接体中各
个物体产生的加速度不同,则一般不可采用整体法(用隔离法)。

2、分别对物体进行受力分析时,用牛顿第二定律时,要明确所研究物体的质量。

3、若遇到求解连接体内部物体间的相互作用力的问题,则必须采用隔离法。

例3.2.如图所示,物体a 、b 和c 叠放在水平桌面上,水平力F b =5N 、F c =10N 分别作用于物体b 和c 上,a 和b 及c 均仍保持静止,以f 1、f 2、f 3分别表示a 与b 、b 与c 、c 与桌面的静摩擦力的大小,则 ( C )
A. f 1=5N,f 2=0,f 3=5N
B. f 1=5N,f 2=5N ,f 3=0
C. f 1=0,f 2=5N ,f 3=5N
D. f 1=0,f 2=10N ,f 3=5N
例4.如图所示,物体A 和B 靠在一起放在光滑水平面上,物体A 受到水平向右的推力,大小为10N ,已知物体A 的质量为2kg ,物体B 的质量为3kg ,求物体A 运动的加速度及物体A 、B 间的相互作用力.
针对训练:1.如图A 、B 、C 为三个完全相同的物体,当水平力F 作用
于B 上,三物体可一起匀速运动。

撤去力F 后,三物体仍
可一起向前运动,设此时A 、B 间作用力为f 1,B 、C 间作
用力为f 2,则f 1和f 2的大小为( )
A.f 1=f 2=0
B.f 1=0,f 2=F
C.f 1=3F ,f 2=F 32
D.f 1=F ,f 2=0 2.如上右图所示,在两块相同的竖直木板之间的质量均为m 的4块相同的砖,用两个大小均为F 的水平力压木板,使砖静止不动,则第二块砖对第三块砖的摩擦力大小为( )
A.零
B.mg
C.mg/2
D.2mg
3.如图所示,两个等大的水平力F 分别作用在物体B 、C 上。

物体A 、B 、C 都处于静止状态。

各接触面与水平地面平行。

物体A 、C 间的摩擦力大小为f 1,物体B 、C 间的摩擦力大小为f 2,物体C 与地面间的摩擦力大小为f 3,则( )
A .
000321===f f f ,, B .00321===f F f f ,, C .00321===f f F f ,, D .F f F f f ===3210,,
4.如图光滑水平面上物块A 和B 以轻弹簧相连接。

在水平拉力F 作用下以加速度a 作直线运动,设A 和B 的质量分别为m A 和m B ,当突然撤去外力F 时,A 和B 的加速度分别为( )
A.0、0
B.a 、0
C.B A A m m a
m +、B A A m m a m +- D.a 、a m m B A - 4.如图甲所示,平板重300N ,滑轮重不计,要使整个装置静止,则P 物重力的最小值是( )
A.300N
B.200N
C.150N
D.100N
5.如图所示,箱子的质量M =5.0kg ,与水平地面的动摩擦因
数μ=0.22。

在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m =1.0kg
的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,使小球的悬线偏离竖直
方向θ=30°角,则F 应为多少?(g =10m/s 2)
F C A B A B
F
θ F。

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