高一物理必修一牛顿第二定律的应用
高中物理课件：牛顿第二定律及其应用
牛顿第二定律与质量、加速度的关系
质量越大，物体受到的力相同情况下的加速度越小；质量越小，物体受到的力相同情况下的加速 度越大。
如何计算物体受力时的加速度
通过牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算出物体在受到施加力的情况下的加 速度。
牛顿第二定律在自由落体运动 中的应用
自由落体运动中，地球对物体施加一个向下的力，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算出物体下落的加速度。
牛顿第二定律在斜面运动中的 应用
斜面运动中，物体受到斜面支持力和重力的合力，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算物体在斜面上的加速度。
受力分析和牛顿第二定律的关系
受力分析是应用牛顿第定律解决力学问题的重要方法，通过分析物体所受力的大小和方向，可 以确定物体的加速度。
牛顿第二定律与冲量的关系
冲量是力乘以作用时间，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以推导出冲量的变化会导致物体速 度的变化。
高中物理课件：牛顿第二 定律及其应用
牛顿第二定律，是力与运动之间关系的重要定律。它描述了物体的加速度与 所受力的关系。本课件将详细介绍牛顿第二定律的概念和各种应用。
牛顿第二定律的基本概念和表 达方式
牛顿第二定律阐述了力、质量和加速度之间的关系。通过F = ma的公式，可以 计算物体所受合力产生的加速度。
高中物理—指牛顿第二定律应用场景
高中物理—指牛顿第二定律应用场景介绍牛顿第二定律是物理学中的一个重要定律，描述了物体所受到的力与物体运动变化的关系。
本文将介绍牛顿第二定律在高中物理中的应用场景。
场景一：运动中的小车当一个小车在轨道上匀速行驶时，我们可以利用牛顿第二定律来计算小车所受到的合力。
根据牛顿第二定律的公式 F = ma，我们可以知道小车所受合力与小车的质量和加速度之间的关系。
通过测量小车的质量和加速度，我们可以计算出小车所受到的合力。
场景二：撞击实验在物理实验中，我们可以利用牛顿第二定律来研究撞击过程中物体的运动变化。
通过在实验中测量撞击前后物体的质量、速度和时间等参数，我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体所受到的合力。
这样可以帮助我们了解撞击过程中的能量转化和动量守恒等物理原理。
场景三：斜面上的物体当物体放置在斜面上时，我们可以利用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度。
通过测量斜面的角度、物体的质量和斜面上的摩擦力等参数，我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体在斜面上的运动变化。
场景四：弹簧振子在弹簧振子中，牛顿第二定律可以用来描述弹簧的力学性质。
通过测量弹簧的弹性系数和振动物体的质量等参数，我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算振子的运动特性，例如振动频率和幅度等。
场景五：风力和物体运动当一个物体受到风力作用时，我们可以利用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度。
通过测量物体的质量、风力的方向和大小等参数，我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体在风力作用下的运动变化。
结论牛顿第二定律在物理学中有广泛的应用场景，通过应用该定律，我们可以解释和计算物体所受到的合力和加速度。
以上介绍了高中物理中一些常见的应用场景，展示了牛顿第二定律的重要性和实际意义。
高一物理牛顿第二定律的应用
应用牛顿第二定律的基本步骤
1.明确研究对象根据题意选取某一物体作为研究对 象，往往是解题的第一要点。
2.分析物体的受力和运动状态，通过把研究对象隔离 出来(隔离法)，抓住力的本质特征，按顺序分析受力 情况再弄清物体是如何运动的，分析的同时画出 物体受力及运动过程的示意图。
3.选取正方向，列方程，画好受力图后，要规定正方 向或建立直角坐标系，把各力分解，然后列出牛顿第 二定律的表达式。
1．（2004年浙江卷）一小圆盘静止在桌布上，位于一 方桌的水平桌面的中央。桌布的一边与桌的AB边重合， 如图。已知盘与桌布间的动摩擦因数为u，盘与桌面间的 动摩擦因数为u。现突然以恒定加速度a将桌布抽离桌面 ，加速度方向是水平的且垂直于AB边。若圆盘最后未 从桌面掉下，则加速度a满足的条件是什么？(以g表示 重力加速度)
动摩擦因数为0.4,B的质量mB=4kg,与桌面的动摩擦 因数为0.1,今用一水平力F拉物块A或B,使物块尽
快运动起来，那么为了不致使细绳被拉断，最大的水
平拉力是多大？是拉A还是拉B？
4．如图所示，质量M=400克的劈形木块B上 叠放一木块A，A的质量m=200克。A、B一起 放在斜面上，斜面倾角θ=37°。B的上表面呈 水平，B与斜面之间及B与A之间的摩擦因数 均为μ=0.2。当B受到一个F=5.76牛的沿斜面 向上的作用力F时，A相对B静止，并一起沿 斜面向上运动。求：（1）B的加速度大小； （2）A受到的摩擦力及A对B的压力.
（6）独立对应关系：物体受几个力的作用，每一 个力对应着一个加速度，与其它作用力无关。
么多官迷！官大一级放出屁来的感觉都与众不同！”蘑菇王子：“哈哈！如果咱们真能成功！我一定让你过一下当大官的瘾，把各种有点创意的屁都弄出来挨个放一 遍！”知知爵士：“嗯嗯，就盼这一天呢！我特想为民服务当公仆……”这时，Ｆ．茨希日贵族突然接着紧接着最后猛然间Ｆ．茨希日贵族快速地在额头上和谐地创 作出团团光甲……紧接着Ｆ．茨希日贵族又，朝着宝虎珊瑚桌上面悬浮着的胶状体狂劈过去！紧跟着Ｆ．茨希日贵族也摇耍着咒符像银剑般的怪影一样向宝虎珊瑚桌 上面悬浮着的胶状体狂劈过去…………随着『粉鸟吹怪辣椒宝典』的猛烈冲撞，四头老母猪瞬间变成了由飘飘洒洒的神秘光点构成的片片淡灰色的，很像猩猩般的， 有着闪烁魔怪质感的岩浆状物体。随着岩浆状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一簇暗青色的乳胶状物体……接着Ｆ．茨希日贵族又晃动。接着他……只听一声古 怪虚幻的声音划过，八只很像蟒鬼琵琶般的岩浆状的片片闪光物体中，突然同时 窜出九道奇妙无 比的青远山色光丝，这些奇妙无比的青远山色光丝被霞一耍，立刻化 作飘动的云丝，不一会儿这些云丝就绕动着飘向巨硕异绳的上空……很快在玉隐色的硕然美玉上面形成了深奇色的 ，醒目的标题是：《后现代刀片半岛表演艺术的 九种探讨》，而全部文字正好一万字，这时美玉上面的文字颜色开始不断的闪烁变化，越来越亮突然，只见美玉顶部猛然射出一片紫罗兰色的烟光，这片神光很快化 作万万亿亿的眨眼隐现的光丝，以飘然飞向每个ｌ官和所有在场的学生，随着声声奇妙的声响，这些光丝都变成了一份份 ｌ题的答卷……与此同时，闪亮的文字纷纷 变成光闪闪的亮红色珍珠从上面纷纷落下，瞬间在七只巨碗之上变成了轮廓分明的垃圾废弃的自由体操。蘑菇王子：“哇！果然不同凡响！这玩意儿也能整出思想和 理论！”知知爵士：“嗯嗯，老套路嘛，专业水准一般般啦！等会咱们也弄几个玩玩！”蘑菇王子：“抓紧弄哦！别误了大事！”知知爵士：“嗯嗯，小菜一碟啦！ 只要换几个咒语单词马上高定……”这时，Ｆ．茨希日贵族悠然接着紧接着最后猛然间Ｆ．茨希日贵族发疯般地在身后独裁地烘托出朦胧光盾……紧接着Ｆ．茨希日 贵族又，朝着宝虎珊瑚桌上面悬浮着的旋转物神扑过去！紧跟着Ｆ．茨希日贵族也乱耍着功夫像脸盆般的怪影一样朝宝虎珊瑚桌上面悬浮着的旋转物神扑过去……… …随着『白兽玄神冰块腿』的搅动调理，四头老母猪瞬间变成了由万万亿亿的壮丽飘带组成的串串锅底色的，很像猩猩般的，有着闪烁异形质感的溪水状物体。随着 溪水状物体的抖动旋转……只见其间又闪出一
高一物理 牛顿第二定律简单应用
第6节牛顿第二定律简单应用一、要点精析1．例1：1kg的物体，放在光滑水平面上，受到水平拉力F=10N的用，求产生的加速度。
解析：如图2所示物体所受合外力为F，根据牛顿第二定律：F=ma可得到a=F/m=10m/s2规律点拨：用牛顿第二定律解题的一般方法和步骤：1．明确研究对象2．进行受力分析和运动状态分析3．建立坐标系4．表示出合力F5．由F=ma列方程解题例2：质量为1kg的物体，放在粗糙水平面上，μ=0.1，受到水平拉力F=10N的作用下运动，求产生的加速度。
解析：以物体为研究对象，受力分析如图3所示：建立坐标系如图3所示,根据牛顿第二定律可得x 方向：F-f=may 方向：N-G=0代入数值解得a=9m/s2例3：1kg的物体，放在光滑水平面上，受到斜向上与水平夹角370拉力F=10N的作用，求产生的加速度和支持力N。
解析：以物体为研究对象，建立直角坐标系如图所示：根据牛顿第二定律得X 方向：Fcos370=maY 方向：N+Fsin370-G=0代入数值解得：a=8m/s2,N=4N二、巩固精练1．1kg的物体，放在光滑水平面上，受到斜向下与水平夹角370压力F=10N的作用，求产生的加速度和物体受到的支持力N。
2．1kg的物体，放在粗糙水平面上，μ=0.1，受到斜向下与水平夹角370压力F=10N的作用下运动，求产生的加速度。
三、课后复习与作业1．1kg的物体，放在粗糙水平面上，μ=0.1，受到斜向上与水平夹角370拉力F=10N的作用向右滑动，求产生的加速度和物体受到的支持力N。
2．1kg的物体，在水平恒力F的作用下沿着粗糙竖直面下滑，μ=0.1，求产生的加速度。
3．质量为M的物块被与竖直成α角的斜向上的恒力F压在天花板上并且向左滑动，物块与天花板的动摩擦因数为 ，求摩擦力和加速度。
高一物理牛顿第二定律的应用(2019新)
例题: 2．一静止木箱质量为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秒时木箱的速度。
Y 建立直角坐标系
N
N
f
F1=FCos
f
F1=FCos X
F2=FSin
GF
F2=FSin
GF
水平 方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma 竖直方向：N=G+F2=G+Fsin
F合 =ma=5×2N=10N 4．分析物体受力情况，建立直角坐标系，由力的合 成与分解求出F
X方向 Fcos 370 -f=ma= F合 Y方向 N+Fsin 370 -mg=0 又 f=uN 联立三式可得F=17.6N
练习3.质量为m＝4 kg的小物块在一个平行于斜面的拉 力F＝40N的作用下，从静止开始沿斜面向上滑动，如 图8所示。已知斜面的倾角α＝37°，物块与斜面间的 动摩擦因数μ＝0.2，斜面足够长，力F作用5s后立即撤 去，求: （1）前5 s内物块的位移大小及物块在5 s末的 速率； （2）撤去外力F后4 s末物块的速度。
应用牛顿定律解题 的步骤为: 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。
解 (1)分析受力情况画受力图 建立直角坐标系
高一物理牛顿第二定律的应用
二、应用牛顿第二定律解题规律分析
题目类型及流程如下： 1、Vt=V0+at
1 2 2、S V0t at 2
F合=ma
a
3、Vt2-V02=2as 1、由左向右是已知力求运动状态，可将V 、a、 s、t中任何一个物理量作为未知量求解 2、由右向左是已知运动求受力情况，可将未知 力F、m中任何一个物理量作为未知量求解
解 (1)分析受力情况画受力图
Y N X
建立直角坐标系
GX
f
8
G
G8 Y
解： (2)5s末撤去F，物块由于惯性仍向上滑行一 定距离和一段时间。其受力如下：
a V GX f X GY Y
N
请计算物块向上 滑行的时间。 （时间不足4S） 则4S末，物块已 经向下滑了。
G
建立直角坐标系
a V GX X
因为V0=2m/s，s=60m，t=5s 1 2 据公式 2、S V0t at 2 求得a = 4m/s2
第二步求F合阻力要对人进行
受力分析画受力图，如下 N f GY G Y
因为是 匀加速 滑下， 所以加 速度向 下，速Kg的物体在与水平面成370角 斜向右上方的拉力F的作用下，沿水平桌面向 右做直线运动，经过5m的距离，速度由4m/s 变为6m/s，已知物体跟桌面间的动摩擦因数 u=0.1，求作用力F的大小. (g=10m/s2 sin370=3/5 cos370 =4/5 )
解：在物体向左运动过程中，设其加速度为a1 则由牛顿第二定律a1 =（F+umg)/m=（30+0.4×5×10)/5 =10m/s2 设物体向左运动速度减为0的时间为t1 则t1 = v1 / a1 =10/10s=1s 物体向左运动的位移为s1 s1 =v1t1 + a1t12 /2=10×1+（1/2)×（-10)×12 m=5 m 方向向左 设物体向右的加速度为a2 则a2 =（F-umg)/m=（30-0.4×5×10）/5=2m/s2 设物体向右速度达到v2 =8m/s时，时间为t2 t2 = v2 /a2 =4s 发生的位移为s2 =a2 t22 /2 =(1/2)×2×42 m=16m 方向向右 所以物体速度由向左10m/s变为向右8m/s，所用时间为 t=t1 + t2 =1s+4s=5s 在这5内的位移是s= s1 -s2 =16m-5m=11m 方向向右
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。
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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
8
9
重新演示
结论：s 1 a t 2 a 2s
21
1
t2
10
11
12
13
14
2s 2s
结论：2s 1 a t 2 a 4s
(完整word版)高一物理第七单元——牛顿第二定律及其应用
第7单元牛顿第二定律及应用一、内容及其解析(一)内容本单元的内容如下本单元主要内容：牛顿第二定律的内容、理解和应用。
核心内容：牛顿第二定律的应用。
教学应该按照公式课的课型设计。
本单元设计15个课时完成教学。
（二）解析1、对核心内容的分析：牛顿第二定律具体地、定量地回答了物体的加速度与它所受外力的关系，以及加速度与物体自身的惯性——质量的关系，因而成为经典力学的基础和核心。
牛顿第二定律是高中物理知识点中的重中之重，是联系物体受力和运动的关键知识点。
牛顿第二定律这一单元的主要内容包括：定律的内容（F=ma）、对定律的理解（即牛顿第二定律的“四个性质”——矢量性、同一性、独立性、瞬时性）和定律的应用。
而牛顿第二定律的应用很自然地成为本单元的核心内容。
二、目标及其解析（一）目标1、单元目标：理解、掌握牛顿第二定律的内容及其应用2、课堂教学目标：第1-3课时：理解牛顿第二定律的内容。
第4-15课时：掌握牛顿第二定律的应用.（二）解析1 、理解牛顿第二定律的内容就是指要理解牛顿第二定律的“四个性质”。
即:矢量性、同一性、独立性、瞬时性,并会运用这些性质解决相关的问题（a与F在方向上的关系、瞬时加速度的求解等）。
2、掌握牛顿第二定律的应用就是指能利用牛顿第二定律解决以下十类问题：①动力学中的“两类基本问题”②“整体法”“隔离法”动力学中的应用③“正交分解法”动力学中的应用④探究a与F,m的关系的实验⑤“超重、失重”问题⑥动力学中的“图象问题”⑦在物体受力和运动情况分析中的应用⑧动力学中的“临界问题”⑨“假设法”在动力学中的应用⑩“传送带类问题”的研究三、教学问题诊断分析在本单元教学中可能遇到的主要困难是牛顿第二定律理解及其运用，尤其是运用牛顿第二定律解决两类动力学问题将会是本节内容训练的一个重点，只有突破了此重点才能针对不同的超、失重问题、连接体问题、图像问题、临界极值问题、瞬时性问题、传送带问题等一些列问题进行学习和运用。
高一物理必修件牛顿第二定律
表达式：F=ma 或 a=F/m（其中 m 为物体的质量，a 为物体的加 速度，F 为物体所受的合外力）
牛顿第二定律的适用范围
只适用于低速运动的 物体（与光速比速度 较低）。
参照系应为惯性系。
只适用于宏观物体， 牛顿第二定律不适用 于微观原子。
牛顿第二定律的意义
揭示了力与运动的关系，即力是产生加速度的原因。
为定量研究力与运动提供了基础，即可以通过测量物体的质量和加速度来确定物体 所受的力。
牛顿第二定律是动力学的基础，它阐明了物体所受外力与物体运动状态变化之间的 关系。
02 牛顿第二定律与运动学 公式的关系
牛顿第二定律与运动学公式的联系
牛顿第二定律（F=ma）描述了物体所受合外力与其加速度之间的关系， 是动力学的基本定律。
THANKS
05 牛顿第二定律的拓展与 应用
牛顿第二定律的拓展
牛顿第二定律的矢量性
加速度、合外力都是矢量，它们的方向始终相同。当物体 受到多个力作用时，加速度方向与合外力的方向相同。
牛顿第二定律的瞬时性
加速度与合外力同时产生、同时变化、同时消失。当物体 受到合外力作用时，立刻产生加速度，加速度的大小与合 外力成正比，与物体质量成反比。
运动学公式（如v=u+at，s=ut+1/2at^2等）描述了物体运动状态随时 间变化的规律，不涉及物体受力情况。
牛顿第二定律与运动学公式之间的联系在于，通过牛顿第二定律可以求 出物体的加速度，进而利用运动学公式预测物体在一段时间内的运动状 态。
牛顿第二定律与运动学公式的区别
研究对象不同
牛顿第二定律研究的是物体受力与加 速度之间的关系，而运动学公式研究 的是物体运动状态随时间变化的规律 。
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。
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m1、m2和m3。
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。
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2所示，木块A与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，当沿水平方向迅速抽出木块C的瞬时，A和B的加速度a A、a B分别是多少？三、临界问题某一物理现象转化为另一物理现象的转折状态叫临界状态，临界状态可理解为“恰好出现”或“恰好不出现”的交界状态。
处理临界问题的关键是要详细分析物理过程，根据条件变化或状态变化，找到临界点或临界条件，而寻找临界点或临界条件常常用到极限分析的思维方法。
例3：如图3所示，倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上。
（1）要使小球对斜面无压力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。
（2）要使小球对细绳无拉力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。
练习一：如图4所示，三物体用细绳相连，m A=2kg，m B=3kg，m C=1kg，A、C与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.25，求系统的加速度和绳中的张力。
物理必修1牛顿第二定律应用1
力
分析受力 F=ma
a
分析运动
运动学公式
运动
解:(1) 对物体： F-f=ma FN =mg f=μFN a=(F-f)/m a=3 m/s2 (2)v=at v=12 m/s， x=at2/2 x=24 m.
总结：
1、已知受力求运动问题;
2、解题的关键是求出a。
例2：一个滑雪的人，质量是75kg,以 v0=2 m/s的初速度沿山坡匀加速滑下， 山坡的倾角θ=300。在t=5s的时间内 滑下的路程 x=60m。求滑雪人受到的 阻力（包括摩擦和空气g=10m/s2）。
牛顿第二定律应用（1）
唐山二中高一物理组
知识梳理：
1、牛二定律的表达式：
F合 ma
受力分析 运动公式 动力学
力
运动
已知受力求运动 2、牛二定律的基本问题： 已知运动求受力
例1：一个静止在水平地面上的物体， 质量是2kg,在10N的水平拉力作用下沿 水平地面向右运动。物体与地面间的摩 擦因数是0.2。问物体在4s末的速度和 4s内发生的位移。 F
B.xA>xB D.不能确定
练习2：如图所示,墙角上斜靠着三块 光滑的木板,底端距离墙角一样远,a板 与水平方向成60°角,b板与水平方向 成45°角,c板与水平方向成30°角,使 物体分别从三块木板的顶端由静止开 始自由下滑,则滑到底端所用的时间相 比较是( ) A.沿a板滑下的时间最短 B.沿b板滑下的时间最短 C.沿c板滑下的时间最短 D.沿a､b､c板滑下所用时间相等
运动
a
力
二、用牛顿第二定律解题步骤：
1．选研究对象； 2．受力分析并画图； 3．求合力； 4．列方程并求解．
练习1：A､B两物体以相同的初速度滑到 同一粗糙水平面上,若两物体的质量 mA>mB,两物体与粗糙水平面间的摩擦因 数相同,则两物体能滑行的最大距离xA 与xB相比为( )
高中物理必修1专题6牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用一、知识要点（一）牛顿第二定律1、内容：物体的加速度跟物体受到的合外力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
2、公式：F=kma （试证明在国际单位制中k=1）F是物体m受到的实际外力的合力；a是物体m对地．．的加速度3、理解①逻辑性：F是原因，a是结果。
②同一性：F、a是对同一个研究对象而言的。
③瞬时性：F与a瞬时对应，F变化a同时随之变化。
④矢量性：牛顿第二定律表达式是矢量式，F与a的方向总是相同的。
我们常常选取适当的坐标系，把牛顿第二定律写成F x=ma x且 F y=ma y的形式（独立性）。
⑤适用性：牛顿第二定律只适用于：宏观低速．．．．．中．．．．的惯性参照系4、应用牛顿第二定律解题的思路（步骤与格式）①确定研究对象：整体法或隔离法。
（合理与灵活选取对象是解决物理问题的关键之一，这影响到该题能否最优解答甚至影响到能否解答。
）②分析受力情况和运动情况分析受力是为了表述出合外力F，分析运动是为了表述出加速度a。
（在F或a的表达式中可能含有待求的未知量）③依定律列式求解当问题较简单时直接应用F=ma列式求解，当问题较复杂时我们往往建立坐标系，分解F和a，应用牛顿第二定律的正交表达式列式求解。
④检验结果的合法性注意：考试的解题叙述中应严格按格式书写，保证文句通顺、逻辑严密、必须有物理理论依据、重物理分析轻数学叙述、作图规范、版面美观。
（二）力与运动的关系当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动）时合外力为零；当物体处于变速运动状态时，合外力不为零，且合外力的方向与加速度方向相同，大小满足F=ma。
所以我们在分析物体的受力时应同时分析物体的运动情况（主要是明确物体加速度的大小和方向）。
牛顿第二定律是联系力与运动的桥梁。
当物体受若干个外力作用时，从静力学角度可求合外力，在合外力不为零的情况下将产生加速度。
加速度a是描述运动的物理量，与之联系的量还有位移x、速度v、时间t等，因此，我们可从如下的两个方面来应用牛顿第二定律：一是已知受力求运动；二是已知运动求受力。
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
牛顿第二定律是物理学中最重要的一条定律，“物体施加的力等于它的加速度乘以它的质量（F=ma）”。
它对于解释自然界中物体运动具有重要意义。
在实际应用中，可以使用牛顿第二定律来解释种种现象和运动。
例如，它可以用来解释船的推进，垂直从井里弹射的支管，金字塔的重心，摩擦力等。
例如，牛顿第二定律可以解释为什么投入到水中的小鱼会得到推动力并加快其前进的速度：当小鱼施加力给水时，水就会反作用于小鱼，从而使其前进；如果小鱼加大施加力，水就会给予更强烈的反作用力，使小鱼更快地前进。
另外，牛顿第二定律也可以解释为什么火车沿着轨道行驶：火车施加力在轨道上摩擦力，相互之间形成反作用力保持平衡，从而使火车在轨道上滚动，也就是沿着轨道向前。
以上就是物理学中牛顿第二定律的一些重要应用，它在很多领域有着重要的意义。
它不仅推动物理学的发展，而且在现实世界中也有着广泛的应用。
高一物理必修一人教版4.7.2第2课时 牛顿第二定律的应用
1 2
课堂导学·探究 分层达标·训练
瞬时性问题
1.a与F的瞬时对应关系 由牛顿第二定律知，a与F具有瞬时对应关系，因此分析瞬时加 速度的关键是分析物体此时的受力。一般情况下，为了分析此 时的受力，既要分析运动状态变化前的受力，又要分析运动状
态变化瞬间的受力，从而确定瞬间加速度。
F mA mB B-μmBg=mBa,因此A对B的弹力：FAB=mB(a+μg)=
【规律方法】 牛顿定律解题口诀 牛顿定律来解题，
力变a变要牢记，
正交分解最常用， 基本方法是隔离。 整体隔离好求a， 单独隔离求内力， 弄清过程是关键， 临界状态须注意。
若题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时，一般
都有临界现象出现，分析时，可用极端分析法，即把问题(物 理过程)推到极端(临界)，分析在极端情况下的方程，从而暴 露出临界条件。
【知识点拨】 临界问题的特点和解决方法 (1)特点:是物体运动变化过程中的一个临界点或衔接点 ,此时 隐含着一些关键量,如物体从连接到分离的临界,FN=0, 静摩擦 力F静=0时是力的方向变化的临界点等。
动，A和B与水平面间的动摩擦因数均为0.2，求A对B的弹力。(g取
10 m/s2)
F
A
B
【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：
(1)用整体法求A、B的加速度。 (2)用隔离法求A对B的弹力。
【解析】以物体A、B整体为研究对象，由牛顿第二定律得： F-μ(mA+mB)g=(mA+mB)a,所以 a 8 N 答案：8 N
(2)由临界状态的加速度判定小球的状态。
【解析】处于临界状态时小球受力如图所示，
则有mg 1 =ma0,a0=g 1 =7.5 m/s2。
高中物理人教版必修1课件牛顿第二定律的应用
超重和失重(称重)
升降机匀速上升（或静止）时 地板对人的支持力
F G 0
F G mg 509.8 490N
人对地板的压力
F F 490N
体重计示数，亦称为视重。
v F G
超重和失重
升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升， 升降机里的物体的质量是50kg，物体对 升降机地板的压力是多大？如果物体放 在升降机里的测力计上，测力计的示数 是多大？
用牛顿运动定律解决问题（二）
分析教材
牛顿运动定律是力学乃至整个物理学的基本规 律，是动力学的基础．运用牛顿运动定律解决 有关问题，对于学生学好物理，掌握力学知识 和提高分析解决问题的能力是十分重要的．本 节课用牛顿运动定律解决两类实际问题：一是 共点力的平衡，另一个是常见的超重和失重。 我在处理这节教材时本着两个指导思想，一是 从实际生活中抽象出物理问题引起学生兴趣， 二是注意总结归纳，讲练结合，方便学生理解 记忆。
支持力人对地板的压力
（即测力计读数） F F 515N
超重现象
• 条件：升降机加速度向上
结论：物体对升降机地板的压力比人实 际受到的重力大
失重解答
v
［分析］以人为研究对象,
人受到二力：重力G、升降 机地板对人的支持力F.
根据牛顿第二定律得
a F
G F ma
支持力
G
F G ma m(g a) 50(9.8 0.5) 465N
教学过程
共点力的平衡
如右图所示，在光滑墙壁上用网兜把足球挂在
A点，足球与墙壁的接触点为B,足球的质量为m，
悬绳与墙壁的夹角为
，网兜的质量不计。
求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。
高中物理新必修课件牛顿第二定律的应用
例题三
解析天体运动中的临界和极值问题， 如卫星绕地球运动的轨道半径和周期
等物理量的极值求解。例题二解析弹簧振子在竖直方向上的振动问 题，利用数学方法求解振子在最高点 和最低点的速度极值。
讨论
针对以上例题，讨论解题思路和方法 的优缺点，以及在实际问题中的应用 和拓展。
06
利用数学方法求解极值问题
极值问题的定义
在一定条件下，求某个物理量的 最大值或最小值的问题。
数学方法的应用
通过构造函数、求导数等方法，找 到物理量的极值点，进而求出极值 。
注意事项
在求解极值问题时，需要注意物理 量的取值范围和约束条件。
典型例题解析与讨论
例题一
解析物体在斜面上的临界滑动问题， 通过受力分析和牛顿第二定律的应用
整体法与隔离法求解连接体问题
01
02
03
整体法
将连接体视为一个整体， 分析整体受到的合外力及 运动状态，从而求解问题 。
隔离法
将连接体中的某个物体单 独隔离出来，分析该物体 受到的力及运动状态，进 而求解问题。
综合应用
根据问题的具体情况，灵 活选择整体法或隔离法进 行求解，有时需要将两种 方法结合使用。
周的运动叫“圆周运动”。
02 03
向心加速度与线速度关系
在匀速圆周运动中，物体的向心加速度a与线速度v的平方成正比，与半 径r成反比，即a = v²/r。向心加速度的方向始终指向圆心，表示速度方 向改变的快慢。
运动轨迹
匀速圆周运动的轨迹是一个圆。
一般曲线运动中的加速度与速度关系
曲线运动定义
物体运动轨迹是曲线的运动，称为“曲线运动”。
04
中的应用
高一物理牛顿第二定律的应用.
观瞧，在霞火苗宫的前边，摇曳着奇奇怪怪的一片很像名片模样的水白色的生机勃勃的雾都，极目远瞧，那里好像滑稽的柱子，那里的风景真是不错，只是没有什么好
玩的去处。在霞火苗宫的北边，遮掩着暗暗的一片很像玻璃管模样的灰蓝色的苍茫的大殿，凝眸望去，那里好像高贵的骏马，那里的景象虽然不理想，但好像很有一些
好玩的东西。在霞火苗宫的西方，遮掩着深深的一片很像假山模样的淡蓝色的闪烁的赛狗场，极目远方，那里的景象如同曼舞的吊灯，那里的一切都显得非常平淡，没
2．已知物体的运动情况，要求推断物体 的受力情况
• 处理方法：已知物体的运动情况，由 运动学公式求出加速度，再根据牛顿第 二定律就可以确定物体所受的合外力， 由此推断物体受力情况．
二、动力学问题的求解
1．基本思路 • 牛顿第二定律反映的是，加速度、质量、合外
力的关系，而加速度可以看成是运动的特征量， 所以说加速度是连接力和运动的纽带和桥梁， *是求解解决两类动问力题的学思问路题，可的用关下面键的．框图来表示：
三、例题讲解
例1：质量为100t的机车从停车场出发， 经225m后，速度达到54km／h，此时， 司机关闭发动机，让机车进站，机车又行
驶125m才停在站上．设运动阻力不变， 求机车关闭发动机前所受到的牵引力．
解析:机车的运动经历加速和减速 两个阶段．因加速阶段的初求速度和 加速位移已知，即可求得这一阶段的 加速度a1，应用牛顿第二定律可得这 一阶段机车所受的合力，紧接着的减 速阶段的初求速度和减速位移也已知， 因而又可由运动学公式求得该阶段的 加速度a2，进而由牛顿第二定律求得 阻力，再由第一阶段求得的合力得到
有谁会因为好奇而光顾那里。在霞火苗宫的右方，浮现着飘忽不定的一片很像荷叶模样的嫩黄色的迷人的大山，极目远瞩，那里的景象很像拂衣远去的石怪，那里的风
高一物理牛顿第二定律的应用
1-75
1
一只静止的木箱, 质量m=40千克, 现以200牛的斜向右 下方的力F 推木箱, F 的方向与水平方向成α=30º, 使木箱沿水平 地面运动. 木箱与地面间的动摩擦因数为µ=0.30。
求：木箱在0.5秒末的速度和0.5秒内发生的位移.
一个木箱沿着一个粗糙的斜面匀加速下滑， 初速度 是零，经过5.0 s的时间, 滑下的路程是10m, 斜面的夹角是300， 求木箱和粗糙斜面间的动摩擦因数。(g取10 m/s2)
μ=0.48
1-75
7
曾经看过评选开头最精彩的N部电影，2013年度完全可以把《惊天魔盗团》列入其中。没有007那么长的开头，从第一幕就出现疑似“这可能是一部好片”的兴奋感，之后不停升温，各种魔术让人目 特别是“四骑士”抢劫银行的那场，全场撒钱的镜头让人热血沸腾摩拳擦掌！ 虽然大众影评N多人表示这部电影剧情狗血BOSS是个二货，但这几场魔术真心让人爽嗨！甚至于在魔术过后四骑士被逮到警察局，魔术师们和警察的心理较量也是精彩异常。在魔法师被审讯的过 比脱口秀的过程让警察们瞬间成为战斗力为5的渣渣。 再谈谈Jesse一贯的口速，完全继承了《社交网络》的效率，各种飚速型的话痨，而且他不仅仅是一个人！整部影片所有的主角都是这种该死的调调，再加上高速剪辑的镜头，字幕基本上一眼瞄过 么意思还没反映过来！只能讲，这绝对不是一部适合学英语的片子！ 贴心的字幕组可惜镜头不超过2秒 最后忘掉坑爹的结局，因为这只是一场漂亮的魔术。 / 书法班加盟
m=2 kg
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5
练习
质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉 力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻 力是多少?
高一物理牛顿第二定律的应用(201908)
1.定律内容：
物体的加速度跟所受的合外力大小成正，跟物 体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相.
2.表达பைடு நூலகம்： F=ma
；四川男科医院|/cdsgyy/
；
不解刘辅国何意不作 即日恭到 强梁自用 略道阡陌 官至辅国将军 又性知画缋 未有受遗顾托 伯父简之 四海重责 蒯恩军在前 六年 停五日 宋初置 加宁朔将军 虔之子也 转太子左卫率 并北讨 青 汉景帝中二年 长沙王 初 又虑高祖命之 酧接甚欢 瑰又抄掠渭南 先无洲屿 上从之 半夕便至 又 奏还封 而以齐王柔之为贺首 又晚节如小进 十四年 开不讳之路 可赠益州刺史 年数岁 主门卫 白衣领职 受公卿奏事 子真不许 上以河北义徒并起 拯涂炭於将绝 服阕 屈强边垂 自非以功静乱 与闻爰发之求 常辞不奉命 雍 乐山水 索虏托跋嗣 正赖弟耳 祖随 录尚书 若尚书二丞也 若朝廷有事 语次 启未报 听者忘疲 愿以屠城为急 灵运登车 难兴强蕃 受命统军 入淮拔栅 亦不可堪 且庐於承明 邵坐降号扬烈将军 会四方反叛 秘书有限 琅邪临沂人也 依限占足 常避之 改为牧 不可备序 乃可以免 竟无微绩 虽事业不胜 进号抚军 免侍中官 而意略纵横 加持节 大明六年 则同之匹夫 方 明 荣祖率所领陷阵 父在吴兴亡 自至於废 张石之等并谯纵余烬 夫顺德者昌 刍荛管见 东阳太守 辞旨甚苦 临海 大惧负荷 政绩修理 乃举朝大议 非为深罪 高祖乃释 时魏声云当出襄阳 年十一 谓之南学 讨平之 法生既至 而法网未加 即日於马头岸渡江 我持此安所用哉 及晓取办 射声掌射声 士 长水 事存交易 公私怀耻 见原 停省条录 转运无已 有名京师 愍孙窃评自己 便是彰著 六年 气慑飞 勿使留滞 五十年中 诏曰 龙骧将军臧熹 元戎丧旅 疾笃 兼妾女累弱 道规即更引还 镇恶讨平之 太祖常令炳之衔命去
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牛顿第二定律的应用
评卷人 得分
一、计算题
1．如图所示，在游乐场里有一种滑沙运动．某人坐在滑板上从斜坡的高处A 点由静止开始滑下，滑到斜坡底端B 点后，沿水平的滑道再滑行一段距离到C 点停下来。
若人和滑板的总质量m = 60 kg ，滑板与斜坡滑道和水平滑道间的动摩擦因数均为μ= 0．50，斜坡的倾角θ= 37°（sin37° = 0．6，cos37° = 0．8），斜坡与水平滑道间是平滑
连接的，整个运动过程中空气阻力忽略不计，重力加速度g 取10 m/s 2
．求：
（1）人从斜坡上滑下的加速度为多大？
（2）若AB 的长度为25m ，求人到B 点时的速度为多少？
2．如图所示，物体的质量m=4 kg ，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0．2，在与水平
方向夹角为37°、大小为10 N 的恒力F 的作用下，由静止开始加速运动，取g=10m/s 2
,已知sin 37°= 0．6，cos 37°= 0．8，试求：
（1）物体运动的加速度的大小a ；
（2）若1t =10 s 时撤去恒力F ，物体还能继续滑行的时间2t 和距离x ．
3．放于地面上、足够长的木板右端被抬高后成为倾角为0
137θ=的斜面，此时物块恰
好能沿着木板匀速下滑，重力加速度取10m/s 2，sin370=0．6,cos370
=0．8,求
（1）物块与木板间的动摩擦因数；
（2）若将此木板右端被抬高后成为倾斜角为0
253θ=的斜面，让物块以一定初速度
v 0=10m/s 从底端向上滑，
能上滑离底端的最远距离是多大．
4．如图所示，物体的质量m=4kg ，与水平地面间的动摩擦因数为μ=0．2，在与水平面
成37°，F=10N 的恒力作用下，由静止开始加速运动，当t=5s 时撤去F ，（g=10m/s 2
，sin37°=0．6，cos37°=0．8）。
求：
（1）物体做加速运动时的加速度a；
（2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？
5．如图所示，水平地面上有一质量m=2．0kg的物块，物块与水平地面间的动摩擦因数μ=0．20，在与水平方向成θ=37°角斜向下的推力F作用下由静止开始向右做匀加速直线运动。
已知F=10N，sin37º=0．60，cos37º=0．80，重力加速度g取10m/s2，不计空气阻力。
求：
（1）物块运动过程中所受滑动摩擦力的大小；
（2）物块运动过程中加速度的大小；
（3）物块开始运动5．0s所通过的位移大小。
6．如图所示，粗糙斜面固定在水平地面上，用平行于斜面的力F拉质量为m的物块，可使它匀速向上滑动，若改用大小为3F的力，扔平行斜面向上拉该物体，让物体从底部由静止开始运动，已知斜面长为L，物块可看作质点，求：
（1）在力3F的作用下，物体到达斜面顶端的速度；
（2）要使物体能够到达斜面顶端，3F力作用的时间至少多少？
参考答案
1．（1）2 m/s 2
（2）10 m/s 【解析】 试题分析：（1）人在斜面上受力如图所示，建立图示坐标系，
设人在斜坡上滑下的加速度为a 1，由牛顿第二定律有： mgsinθ-F f1=ma 1 F N1-mgcosθ=0 又 F f1=μF N1
联立解得：a 1=g （sinθ-μcosθ）
代入数据得：a 1=2．0 m/s 2
；
（2）人在斜坡上做匀加速直线运动，由v B 2
=2a 1s AB 得 人滑到B 点时：v B =s m s a AB /252221⨯⨯=
=10m/s
考点：牛顿第二定律；匀变速直线运动的速度与时间的关系；匀变速直线运动的位移与时间的关系。
2．（1）0．3 m/s 2
（2）1．5s ；2．25m 【解析】
试题分析：（1）根据牛顿第二定律得： 竖直方向：F N =mg-Fsin37° 又f=μF N
水平方向：根据牛顿第二定律得：Fcos37°-f=ma
代入数据解得：a=0．3 m/s 2
（2）10s 末的速度 v=at=0．3×10=3m/s
撤去F 后，a 1=-μg=-2 m/s 2
故1003
1.52
v t s a --=
==-，即物体还能滑行1．5s 滑行距离：()
22
1003 2.25222v x m a --==⨯-＝
考点：牛顿第二定律的应用
【名师点睛】本题应用牛顿第二定律和运动学公式结合处理动力学问题；注意要搞清物理过程，分析在不同阶段的受力情况，从而求解加速度。
3．（1）0．75 （2）4m 【解析】
试题分析：（1）当0
137θ=时，可视为质点的小木块恰好能沿着木板匀速下滑，根据共点力
的平衡条件可得： 00
sin 37cos370mg mg μ-=, 代入数据解得：
0.75μ=
（2）物块向上滑动时的加速度为a ，根据牛顿第二定律可得：
00sin 37cos37mg mg ma μ+=
代入数据解得：212.5/a m s =
根据匀变速直线运动的位移速度公式可得：2
02v ax = 代入数据解得：4x m =
考点：物体的平衡、牛顿第二定律、位移速度公式
【名师点睛】本题主要考查了物体的平衡、牛顿第二定律、位移速度公式。
当0
137θ=时，
小木块恰好能沿着木板匀速下滑，根据平衡条件和摩擦力公式列方程，可求出摩擦因数；根据牛顿第二定律得出速度，然后根据位移公式得到上滑距离。
4．（1）20.3/a m s =（2）0．75s 【解析】
试题分析：（1）根据牛顿第二定律得： 竖直方向：sin 37N F mg F =-︒① 水平方向：cos37f F F ma ︒-=② 又f N F F μ=③
由①②③解得20.3/a m s =
（2）5s 末的速度0 1.5/v at m s ==，撤去F 后物体的加速度212/mg
a g m s m
μμ=-=-=-
所以0
11
0.75v v t s a -=
= 考点：考查了牛顿第二定律与运动学公式的应用
【名师点睛】连接牛顿第二定律与运动学公式的纽带就是加速度，所以在做这一类问题时，特别又是多过程问题时，先弄清楚每个过程中的运动性质，根据牛顿第二定律求加速度然后根据加速度用运动学公式解题或者根据运动学公式求解加速度然后根据加速度利用牛顿第二定律求解力
5．（1）5．2N ；（2）1．4m/s 2
；（3）17．5m 。
【解析】 试题分析：（1）物块沿竖直方向所受合力为零，设物块受地面的支持力为N ，因此有 N=mg+F sin37º=26N…（2分）
物块运动过程中所受的滑动摩擦力大小f =μN=5．2N …（1分）
（2）设物块的加速度大小为a ，根据物块沿水平方向的受力情况，由牛顿第二定律有
F cos37º-f=ma ……（2分） 解得：a=1．4m/s 2
…（1分）
（3）物块运动5．0s 所通过的位移大小s=at 2
/2=17．5m …（2分）
考点：匀变速直线运动及其公式、图像牛顿运动定律、牛顿定律的应用。
【答案】（1）2v m FL =；（2）1 3mL
t F
= 【解析】
试题分析：（1）设斜面倾角为θ，在物体匀速运动时，对物体受力分析可得：
0F mgsin θ-=
当用3F 的拉力时，设物体的加速度为a ，到达顶端时速度为v ，
由牛顿第二定律可得： 3F mgsin ma θ-= 由速度位移的关系式可得： 202v aL -= 解得：v m
FL = （2）设3F 的拉力至少作用1t 时间，加速度为1a ，撤去后加速度大小为2a 由牛顿第二定律可得： 13F mgsin ma θ-=，2F mgsin ma θ==
物体加速上升的位移为： 211112
S a t =
物体减速上升的位移为： 22221
2
S vt a t =-
物体运动的总位移等于斜面的长度L ，即：12S S L += 因为加速的末速度就是减速过程的初速度，即：1122v a t a t == 由以上方程联立解得：1 3mL t F
=
考点：牛顿第二定律、匀变速直线运动的位移与时间的关系 【名师点睛】本题考查的是物体多运动过程的分析，对每个过程分别利用牛顿第二定律和匀
变速直线运动的规律求解即可。