牛顿第二定律的应用(一)上课用
牛顿运动定律应用(上课用)
F
a FT 8m/ s2 m2
G2
再分析m1m2整体受力情况：
FN m2m1 F
F =(m1+m2)a=24N
G
求解简单的连接体问题的方法：
-------整体隔离法 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力
2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速
度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，在 t = 5s 的时间内滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力 （包括摩擦和空气阻力）。
思路：已知运动情况求受力。 应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma求滑 雪人受到的阻力。
(1643-1727)
知识准备
一、牛顿第二运动定律
1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向 跟作用力方向相同。
2、公式: F=ma
二、运动学常用公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x= vot +
1
2 at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
问题1：由受力情况求解运动情况
解：开始水平力作用时对物体受
力分析如图，
Ff
水平 F f方 M 1 .向 .a ...1 ( ) .： .....
高一物理牛顿第二定律的应用(1)
地头那棵大柿树，遮下一大片荫凉，是大家歇工的好地方，它的大树杈上是我放书的地方，也是我快乐的天堂。树杈很奇特，有一枝从树杈平伸出去，我或骑在这里看书，或靠杈展腿仰望绿得发亮 的叶子，享受那丝丝凉爽。这是一棵八月红柿树，柿子长得大成熟得早，农历七月十五过后，那柿娃娃的脸就有了红晕，我盼着柿儿成熟。等到树上有了软柿子，我像猴子那样刺溜溜上树，小心翼翼摘 下一颗颗递下树，等大家咂嘴品尝又水又甜的软柿子，我才想起，自己摘下的却还没尝过鲜。没想到等我下了树，大家手中掰开的软柿子，每人给我留了一半。大家不约而同，心里都有我这疯丫头。那 柿子的甜美，还有被大伙宠着的温馨美好，在记忆里如斧凿刀刻般，留下了印痕。
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《牛顿第二定律的应用》 讲义
《牛顿第二定律的应用》讲义牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一，它揭示了物体的加速度、质量和作用力之间的关系。
在物理学的众多领域以及实际生活中，牛顿第二定律都有着广泛而重要的应用。
一、牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律的表达式为：F ＝ ma ，其中 F 表示作用在物体上的合力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
这个公式表明，当物体所受合力不为零时，物体将产生加速度，加速度的大小与合力成正比，与物体的质量成反比。
二、在直线运动中的应用1、匀加速直线运动当物体在一条直线上受到恒定的合力作用时，它将做匀加速直线运动。
例如，一辆汽车在牵引力恒定的情况下在水平道路上行驶。
已知汽车的质量为 m ，牵引力为 F ，行驶过程中受到的阻力为 f ，则合力F 合＝ F f 。
根据牛顿第二定律，加速度 a ＝（F f) ／ m 。
通过这个加速度，可以计算出汽车在任意时刻的速度和位移。
2、匀减速直线运动当物体在一条直线上受到与运动方向相反的恒定合力时，它将做匀减速直线运动。
比如，一个在水平面上滑行的木块，受到摩擦力的作用逐渐减速。
假设木块的质量为 m ，摩擦力为 f ，则合力 F 合＝ f ，加速度 a ＝ f ／ m 。
三、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。
在竖直方向上，物体只受到重力的作用，根据牛顿第二定律，加速度 a ＝ g 。
通过这个加速度，可以计算出物体在竖直方向上的速度和位移。
2、圆周运动在圆周运动中，物体需要受到一个指向圆心的向心力来维持运动。
例如，一个小球在绳子的牵引下做圆周运动，绳子的拉力提供了向心力。
设小球的质量为 m ，线速度为 v ，圆周运动的半径为 r ，则向心力 F 向＝ m v²／ r 。
根据牛顿第二定律，这个向心力会产生向心加速度 a ＝ v²／ r 。
四、在日常生活中的应用1、交通运输汽车的加速、减速性能与牛顿第二定律密切相关。
高一物理牛顿第二定律的应用(1)
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坚守35天后，执勤点被撒消，外出务工人员也都全部复工去了。她也到县人民医院见习。看她这样兢兢业业，工作中一丝不拘，牺牲了那么时间，乡政府准备拿笔补偿金给她表示感谢时，却被她婉 言谢绝：病毒是人类的共同敌人，我做这一点点事是应该的…… 她被乐安县委授于抗疫最美志愿者光荣称号。
“您好，您从哪里来的？请配合测量体温并登记。”这是谭燕辉连续坚守执勤35天、每天10多个小时面对每一个路过的人必说的一句话。时间一久，口干舌燥，喉咙冒烟。有时一站就是三四个小时， 站得她脚麻腿胀，也丝毫动摇不了她每日准时地出现在执勤点上。是什么力量让这位00后农村女孩子能如此热心勤肯而又甘愿如此付出呢？
牛顿第二定律应用
牛顿第二定律应用（一） 元济汪利兵编制一、 牛二的基本应用——正交分解法1.质量为m 的物体放在倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，如果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，求力F 多大？2.如图所示，原来静止的小车上固定着三角硬杆，两边硬杆所夹角度为θ。
杆的端点固定着一个质量为m 的小球．求小车在下列两种情况下，小球受到杆的弹力大小及方向。
（1）、当小车做匀速直线运动（2）、小车以加速度a 水平向右加速。
（3）、 当小车向右的加速度逐渐增大时，杆对小球的作用力的变化(用F1至F4变化表示)可能是下图中的(OO′为沿杆方向) ( ) mg m22a g tanθ=g a / C3.如图所示，电梯与水平面夹角为370，质量为50kg 人站在电梯上随电梯向上运动（g ＝10m/s 2）（1）.若电梯匀速向上运动，求人对电梯的压力及人所受到的摩擦力；（2）.当电梯以1m/s 2加速度向上加速运动时，求人对电梯的压力及人所受到的摩擦力。
500N 0 530N 40N4.如图所示，一倾角为θ的斜面固定于电梯中，一质量为m 的箱子放置在斜面上，当电梯以加速度a 匀加速向上运动时，在箱子始终相对斜面静止的条件下，求箱子对斜面的压力及箱子所受的摩擦力。
m(g+a)cosθ m(g+a)sinθθ370Va二、根据受力情况分析运动过程1.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t1、t2、t3和t4各时刻中，哪一时刻质点的速率最大()A、t1B、t2C、t3D、t42.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. 从小球接触弹簧到到达最低点，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选CD三、根据运动情况分析物体受力1.一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力，以下关于喷气方向的描述中正确的是（）A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气B. 探测器加速运动时，竖直向下喷气C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气D. 探测器匀速运动时，不需要喷气解选C。
高一物理牛顿第二定律的应用(1)
“染了也要冒出来，索性不染了，而且我是严重过敏性体质，还要担心不适应会引起过敏，所以干脆就不去染发了，这样对自己身体也是有益无害，不也挺好嘛！”我，我陪你一起白头偕老……”朋友调侃道。我俩情不自禁的哈哈大笑。这话说的可真够煽情的。
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岁月悄悄地改变着人世间万物生长，也改变了世人的容颜体态和人们的心态。当我看到上一辈人步履蹒跚艰难行走，即将消失于美丽的风景中，不免产生惋惜遗憾之情。而我们也正在慢慢变老的路 上。自然规律中的生老病死谁也无法阻挡，无法逃脱。叹息没有用，刻意挽留也无济于事。既然如此不如真实愉悦的活出真我色彩，放手一搏做自己喜欢做的有意义的事情。博狗游戏平台官方
精选牛顿第二定律的应用资料
G
x2=?
代入数据：
20 × 0.8－ f ＝10a1
F支＋ 20 × 0.6 －10 × 10
＝0
f解＝之0得.15：× F支
F支＝88N , f ＝13.2N a1＝0.28m / s2
由v1=v0+a1t可知：
v1=0.28×5m/s
=1.4m/s
由x1=a1t2 / 2可知：
f ’= µF支
代入数据： 解之得：
0 – f ’= 10a2
F支’ – 10×10 =0
F支’=100N f ’=15N
f ’ = 0.15 F支’ a2= – 1.5m / s2
方法一：
方法二：
由0=v1+a2t2可知：
0 = 1.4 +(– 1.5)×t2
t2 =0.93s
由2 a2 x2= 02 – v12 得： 2×(– 1.5) x2= – 1.42
x2=0.65m
由x2= v1t2+a2t22 / 2可知：
x2= 1.4× 0.93 +(– 1.5)× (0.93)2 / 2
=0.65m
一物块从光滑斜面顶端下滑，已知
斜面倾角为300，斜面长为2.5m，则物体
滑到底端时所用时间为多少？ y
F
解：以物体为研究对象受
力如图，并建立如图坐标，
G2
由牛顿第二定律可知，
二、重点、难点：
1、重点：形成动力学问题的分析思路和解决方法。
2、难点：把动力学的分析思路和解决方法贯彻到 具体问题的解决之中。
三、教学过程：
复习:
下列说法正确的是：
( BCD )
A、由a= v 可知，a与v成正比，与t反比
牛顿第二定律的实际应用
牛顿第二定律的实际应用牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一，它描述了物体的运动与施加在物体上的力之间的关系。
在这篇文章中，我们将探讨牛顿第二定律的实际应用，并使用具体例子来说明其在日常生活和工程领域的重要性。
1. 机械运动中的应用牛顿第二定律在机械运动中有着广泛的应用。
在汽车行驶过程中，引擎产生的马力通过驱动轮施加力，使汽车加速、转弯或制动。
牛顿第二定律可以用来计算车辆的加速度和所需的外力。
另外，航空航天领域中，飞机的飞行性能也可以通过牛顿第二定律进行计算和优化。
2. 项目安全分析和设计牛顿第二定律在项目的安全分析和设计中具有重要作用。
例如，建筑工程中，我们需要考虑风荷载对建筑物的影响。
利用牛顿第二定律，可以计算风力对建筑物的作用力，从而设计合适的支撑结构来确保建筑物的稳定性和安全性。
3. 汽车碰撞和安全性评估牛顿第二定律在汽车碰撞和安全性评估中也发挥了重要的作用。
在车辆碰撞过程中，牛顿第二定律可以用来计算碰撞力和车辆的加速度，从而评估车辆和乘客所承受的冲击力，并设计相应的安全装置，如安全气囊和座椅安全带。
4. 电子设备运作原理的分析除了机械运动，牛顿第二定律也可以应用在电子设备的运作原理分析中。
例如，电子平衡车的动态控制系统，根据通过传感器检测到的倾斜角度，利用牛顿第二定律计算所需的推力，从而保持车辆的平衡。
5. 运动员训练和体能提升对于运动员来说，了解牛顿第二定律的应用可以帮助他们优化训练和提高体能。
例如，射击和击剑运动中，运动员需要通过准确施加力来改变物体的运动状态。
了解牛顿第二定律可以帮助他们掌握力的大小和方向的平衡，提高技术水平。
6. 自由落体运动的分析自由落体运动是牛顿第二定律的经典应用之一。
根据牛顿第二定律的公式F=ma，可以计算物体在重力作用下的加速度。
通过观察自由落体运动，可以验证牛顿第二定律的准确性，并应用于其他与重力有关的运动。
总结：牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，它在多个领域具有广泛的应用。
牛顿第二定律及其应用
牛顿第二定律的理解
1.瞬时性：牛顿第二定律说明力的瞬时效应能产生加速度，物体的加速度和物体所受的合外力总是同生、同灭、同时变化，所以它适合解决物体在某一时刻或某一位置时的力和加速度的关系问题。
2.矢量性：力和加速度都是矢量，物体的加速度方向由物体所受合外力的方向决定。
牛顿第二定律的数学表达式F合＝ma中，等号不仅表示左右两边数值相等，也表示方向一致。
3.独立性：当物体受到几个力的作用时，各力将独立地产生与其对应的加速度(力的独立作用原理)，而物体表现出来的实际加速度是物体所受各力产生加速度叠加的结果。
即：∑Fx ＝max，∑Fy＝may。
4.同一性：合外力F、质量m、加速度a三个物理量必须对应同一个物体或同一个系统；加速度a相对于同一惯性关系(一般以地面为参考系)。
牛顿第二定律适用范围
1.牛顿第二定律只适用于惯性参考系(相对地面静止或匀速直线运动的参考系)。
2.牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子)、低速运动(远小于光速)的情况。
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。
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..
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。
牛顿第二定律的应用(一)上课用
问题：
4.如何求加速度？ 借助于牛顿第二定律F合=ma，利用合力来求加速度。 5.本题的解题思路如何？ 先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度， 最后用运动学公式求解。 FN 解：物体受力如图 Ff F 由牛顿第二定律：F－Ff= ma G
a=
4s末的速度
F - Ff m
6.4 - 4.2 = = 1.1m / s 2 2
F1 - m2 g = m2a
F - (m1 + m2 ) g m2 F F1 = m2 + m2 g = m1 + m2 m1 + m2
【例4】如图所示三个物体质量分别为m1、m2、m3，带 有滑轮的物体放在光滑水平面上，滑轮和所有触处的摩 擦及绳的质量均不计，为使三个物体无相对运动，则水 平推力F＝ ． 解析：对m2 竖直方向合力为 零，所以T=m2g，对m1水平方 向只受绳拉力T作用。 所以a=T/m1=m2g/m1， 由 于三者加速度一样，所以
F＝（ml十m2十m3）a
=（ml十m2十m3）m2g/m1
例5.质量为M的斜面放置于水平面上，其上有质量为m 的小物块，各接触面均无摩擦力，将水平力 F加在M上， 要求m与M不发生相对滑动，力F应为多大? 解:以m为对象；其受力如 图：由图可得：
F合 m g t an 由牛顿第二定律有 m g t an m a........( ) 1 以整体为对象 受力如图 则 , , F ( M m) a........( ) 2 由(1)(2)有
①牛顿第二定律（F合=m a）
反映了力和运动的关系 ②运动学公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式 ：x= vot + 1 at2
高一物理牛顿第二定律的应用(1)
弟弟大喊着我，从后面赶来，麻雀们立时飞起，四散而去，雪地上只有一只只爪印，好似一个个个子，好似一片片竹叶，落了白茫茫一雪地，那是自然的画作，自然天成，那是鸟儿们的痕迹，诉说 着它们的存在，那更是麻雀们写给大自然的诗句，也只有大自然才读的懂，读得醉人心弦。
忽然，我发现新下的雪地里一只只麻雀的爪印，通向我撒食物的地方，那棵梅花树下面，梅花恰好盛开，香气扑鼻，红梅爪印，相映相照，相呼应，和谐，美丽。网上真人彩票网站 看到一行好似穿着袜子似的一行印记，我暗自在笑，是不是我昨夜变得麻雀留下的呢？嘻嘻，好似一行行诗句呐：“人生到处知何似，应似飞鸿踏雪泥。泥上偶然留指爪，鸿飞那复计东西。”
雪地雀步，一丝丝温暖，写在雪地上，读一读好似诗句，看一看好似画布，想一想好似一曲纯音乐。它们太盼望春天了吧，竟然在雪地里不断Fra bibliotek蹈着春天的脚步。
甜蜜的低头微笑，我很想做其中的一只，做一只自由自在的小麻雀，随意在大地上蹦跳，随意在风中飞起飞落，随意在雪地里作画。即便是被风吹去那些画作，被雪覆盖了那些画，大地也会记得那 些印记，那些美丽的鸟步留痕的，因为，春天说不定，就是那些麻雀的爪印绘出来的。
4.6牛顿第二定律应用(一)1
初步体会为什么建立直角坐标 系
mg 理解a′=-μgcosθ 的物理思想和意义； 建立直角坐标系的方法和优点
变式2 变式2
F 理解建立直角坐标系的思想、方 法和优点
变式2 变式2
变式3 变式3 自主训练,反馈解决问题的物理过 程、思想、方法掌握
比较
在平衡态和加速态中找联系点,反馈 解决问题的物理过程、思想、方法 掌握
4s内的位移 内的位移
拓展： 拓展： 多大？ （1）求物体与地面间的动摩擦因数为 多大？ ）求物体与地面间的动摩擦因数为µ多大 大小不变， （2）本题中若将 大小不变，方向改为与水平方向夹角为 O， ）本题中若将F大小不变 方向改为与水平方向夹角为30 变了没有？ 末的速度和4s 则f变了没有？画出受力分析图，并求出物体在 末的速度和 变了没有 画出受力分析图，并求出物体在4s末的速度和 内的位移。 内的位移。
变 例题1 例题 1 ： 质量m=5Kg的物体放在光滑水平 式 面上，求物体在水平向右拉力F=20N作用 教 下的加速度。 学 N 螺 旋 上 升 答案：
F
a= F = 4m / s 2 m
mg
思考：你为什么 认为力F就是等 于物体受到的合 外力呢？
变 变式1 变式1：质量m=5Kg的物体放在水平面上, 式 已知物体和水平面间的动摩擦因素μ=0.2. 教 求物体在水平向右拉力F=20N作用下的加 学 速度。
y
变 式 教 学 螺 旋 上 升
N1 F1
解：如图1，物体做匀速运动由平衡条件：
F1 cos θ = f1 ⋯⋯⋯⋯⋯⋯ (1) F1 sin θ + N1 = mg ⋯⋯⋯ (2)
x
f1
又 ∵ f1 = µN1 ⋯⋯⋯⋯⋯ (3)
物理牛顿第二定律的应用
物理牛顿第二定律的应用【主题】物理牛顿第二定律的应用【导言】物理学作为一门自然科学，研究物质在不同条件下的性质和规律。
牛顿第二定律是经典力学的基础之一，它描述了物体的加速度与所受力的关系。
通过学习物理牛顿第二定律及其应用，我们能够更好地理解力学的基本原理，分析和解决实际问题。
【第一节】质点的加速度与力的关系1. 引言通过示范实验，观察物体在不同施力情况下的运动状态，引发学生对力和加速度之间关系的思考。
2. 理论知识介绍牛顿第二定律的形式及含义，解释力与加速度之间的关系。
3. 理论应用通过一些实际问题，让学生运用牛顿第二定律计算物体的加速度，进一步理解和运用该定律。
【第二节】应用实例：匀加速直线运动以匀加速直线运动为例，探索牛顿第二定律在实际运动中的应用。
1. 引言通过一段视频或实验，引入匀加速直线运动的概念，激发学生的兴趣。
2. 理论知识讲解匀加速直线运动的基本概念和公式，以及如何利用牛顿第二定律解决运动问题。
3. 应用实例通过几个典型的匀加速直线运动问题，让学生运用牛顿第二定律进行分析和求解，加深对应用的理解。
【第三节】应用实例：竖直上抛运动以竖直上抛运动为例，进一步探讨牛顿第二定律在竖直方向上的应用。
1. 引言利用一些实例或问题，引入竖直上抛运动的概念，激发学生对该运动的兴趣。
2. 理论知识讲解竖直上抛运动的基本公式和相关知识，介绍牛顿第二定律在竖直方向上的应用。
3. 应用实例通过一些典型的竖直上抛运动问题，让学生应用牛顿第二定律进行分析和求解，加深对应用的理解。
【第四节】应用实例：斜抛运动以斜抛运动为例，进一步深化对牛顿第二定律应用的理解。
1. 引言利用实例或问题，引入斜抛运动的概念，激发学生对该运动的兴趣。
2. 理论知识讲解斜抛运动的基本公式和相关知识，介绍牛顿第二定律在该运动中的应用。
3. 应用实例提供几个典型的斜抛运动问题，让学生根据所学知识分析和解决问题，加深对牛顿第二定律在斜抛运动中的理解。
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。
牛顿第二定律应用教学案例
牛顿第二定律应用教学案例牛顿第二定律是物理学中的重要概念，被广泛应用于各种实际情境中。
为了让学生更好地理解和应用牛顿第二定律，我们可以设计一份教学案例，通过实际例子和活动来帮助学生深入理解这一定律的应用。
案例名称：牛顿第二定律在日常生活中的应用一、背景介绍牛顿第二定律描述了力与物体的加速度之间的关系，公式为F = ma。
F代表作用在物体上的净外力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这一定律在力学中有着重要的应用，也可以在我们的日常生活中找到各种实例。
二、教学目标1. 理解牛顿第二定律的概念和公式。
2. 能够应用牛顿第二定律解决实际生活中的问题。
3. 通过实际例子和活动，加深对牛顿第二定律的理解。
三、教学过程1. 导入通过一个简单的例子引入牛顿第二定律的概念，比如小车在平地上行驶和上坡行驶时的差异，引导学生思考为什么同样的车在上坡时需要施加更大的力才能行驶。
2. 概念讲解解释牛顿第二定律的概念和公式，引导学生理解力、质量和加速度之间的关系。
提供实际例子，比如汽车加速、物体下落等，让学生理解这一定律在日常生活中的应用。
3. 案例分析给学生提供一些案例，让他们应用牛顿第二定律来解决问题，比如用牛顿第二定律解释为什么拖拉机能够拉动重物、为什么推车需要更大的力才能上坡等。
4. 实验活动设计一些简单的实验活动，让学生通过实验来验证牛顿第二定律。
比如用弹簧测力计测量物体在不同力作用下的加速度，或者通过小车和坡道的实验来观察力和加速度的关系。
5. 应用练习提供一些日常生活中的实际问题，让学生运用牛顿第二定律进行分析和解决，比如计算推车上坡所需的最小力、分析自行车骑行时的力和加速度等。
6. 总结与讨论通过总结和讨论，加深学生对牛顿第二定律的理解，鼓励他们提出自己的问题和见解。
四、教学评估通过学生的参与和讨论，实验活动的观察和记录，以及应用练习的成果来评估学生是否理解了牛顿第二定律的概念及其在日常生活中的应用。
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a
运动情况
F合 = m a
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。 确定研究对象。 研究对象 分析研究对象的受力情况 受力情况， 2 、 分析研究对象的 受力情况 ， 必要时画受力 的示意图。 的示意图。 分析研究对象的运动情况 运动情况， 3 、 分析研究对象的 运动情况 ， 必要时画运动 过程简图。 过程简图。 利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度 求加速度。 4 、 利用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度 。 5 、 利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求 解要求的物理量。 解要求的物理量。
a=
4s末的速度 4s末的速度
F - Ff m
6.4 - 4.2 = = 1.1m / s 2 2
vt = v0 + at = 0 + 1.1× 4 = 4.4m / s
1 2 1 s = v0 t + at = × 1.1 × 4 2 = 8 .8 m 4s内的位移 4s内的位移 2 2
变式.一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在 变式 一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在 一个静止在水平地面上的物体 2Kg, 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动 的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。 6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体 与地面的动摩擦因数为0.2 求物体在4s 0.2。 4s末的速度 与地面的动摩擦因数为0.2。求物体在4s末的速度 FN 4s内发生的位移 内发生的位移。 和4s内发生的位移。 Ff G F
F N − ( F 2 + mg ) = 0
Ff
F1
F
例题2一个滑雪的人， 例题2一个滑雪的人，质量m＝75kg，以v0＝2m/s的初
速度沿山坡匀加速滑下， 30° 速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝ 5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力 包括摩擦和空气阻力）。 （包括摩擦和空气阻力）。 已知运动情况求 受力情况 解： 由x＝v t＋ 1 at2 得 0 2 2 （ x － v0 t） FN 本题属于那类力学问题？ 本题属于那类力学问题？人共 a＝ ① F阻 t2 各力方向如 受几个力的作用？ 受几个力的作用？ 滑雪的人滑雪时受力如图， 分解得： 滑雪的人滑雪时受力如图，将G分解得： F 1 它们之中哪个力是待求量？ 何？它们之中哪个力是待求量？ θ F1= mgsinθ ② F2 θ 哪个力实际上是己知的？ a 哪个力实际上是己知的？待求 ③ 根据牛顿第二定律:F 根据牛顿第二定律:F1－F阻＝m mg 力是谁？ 力是谁？ 由①②③ 物体所受的合力沿什 么方向？ 么方向？ ma = mgsinθ- 2 m（x －v0t） mgsin 得F 阻＝F 1－ 2
F1 − F f ＝ ma
Ff＝µFN F
v ＝at
③
④ ⑤
F2 mg
⑥ 由①②③④⑤ ⑥得 v = F co s θ - µ ( m g + F sin θ ) t m
代入数据可得： v ＝２４m/s 代入数据可得： ２４m/s
θ θ θ θ θ θ θ θ
竖直方向： 竖直方向： 水平方向： 水平方向：
2
导出公式 ：vt 2－ vo
2
= 2ax
一个静止在水平面上的物体，质量是2kg 2kg， 例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在 6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动， 6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水 的水平拉力作用下沿水平面向右运动 平地面间的滑动摩擦力为4.2N 求物体4s 4.2N。 4s末的速度和 平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和 4s内发生的位移 内发生的位移。 4s内发生的位移。 FN Ff F 1.物体的受力情况如何？ 1.物体的受力情况如何？ 物体的受力情况如何 受力分析如图示： 受力分析如图示： G 2.物体所受的合力如何 物体所受的合力如何？ 2.物体所受的合力如何？ 竖直方向：合力为零，加速度为零。 竖直方向：合力为零，加速度为零。 水平方向： 水平方向： 大小： =F－ 方向与拉力F 大小：F合=F－Ff；方向与拉力F方向相同 3.物体的运动情况中已知哪些量 要求末速度和位移， 物体的运动情况中已知哪些量？ 3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移， 还差什么量？ 还差什么量？ 已知初速度V 和时间t 已知初速度VO和时间t，要 Ｖ Ｏ =O t=4s Ｖ t =? 求末速度V 和位移Ｘ 求末速度Vt和位移Ｘ,还差 Ｘ=? 加速度a 加速度a。
联立（ ）、（2 联立（1）、（2）可得 F m1 m2 FN F （m1 + m2）g FN2 [m2] m2g F1
（1 ）
（2 ）
m2F F1 = m1 + m 2
在动力学中连结体问题的处理方法： 在动力学中连结体问题的处理方法： 连结体：两个(或两个以上) 连结体：两个(或两个以上)物体相互连 结参与运动的系统。 结参与运动的系统。 隔离法：将各个物体隔离出来， 隔离法：将各个物体隔离出来，分别对各个物 整体法与隔离法交叉使用：若连接体内各 整体法与隔离法交叉使用：若连接体内各 体根据牛顿定律列式， 体根据牛顿定律列式，并要注意标明各物体 物体具有相同的加速度时 物体具有相同的加速度时，应先把连接体 的加速度方向， 的加速度方向，找到各物体之间的速度制约 当成一个整体列式。 当成一个整体列式。如还要求连接体内物 关系。 关系。 体相互作用的内力，则把物体隔离， 体相互作用的内力，则把物体隔离，对单 整体法：若连结体内(即系统内) 整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速 个物体根据牛顿定律列式。 个物体根据牛顿定律列式。 度相同， 度相同，又不需要系统内各物体间的相互作 用力时，可取系统作为一个整体来研究， 用力时，可取系统作为一个整体来研究，
[m2] m2g [m1] F1 m1g FN2 F1 F m1 m2 FN1 F
联立（ ）、（2 联立（1）、（2）可得
m2F F1 = m1 + m 2
例题3 光滑的水平面上有质量分别为m 例题3:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静 止靠在一起(如图) ,现对 现对m 止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体m 的作用力F 右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1 [ 解法二 ]： 对m1、m2视为整体作受力分析 有 ：F = （m 1+ m 2）a 对m2作受力分析 有 ：F 1 = m 2 a
物体受 力情况 牛顿第 二定律 加速度 a 运动学 公 式 物体运 动情况
练习： 练习：一木箱质量为ｍ=10Kg，与水平地面间的动摩
的力推木箱， 擦因数为μ=0.2，现用斜向右下方Ｆ=100N的力推木箱， 使木箱在水平面上做匀加速运动。 使木箱在水平面上做匀加速运动。Ｆ与水平方向成 θ=37O角，求经过ｔ=5秒时木箱的速度。 秒时木箱的速度。 FN 木箱受力如图： 正交分解， 解：木箱受力如图：将F正交分解，则： F1= F cosθ ① F2= F sinθ ②
t
代入数据可得： 代入数据可得： F阻＝67.5N
F阻 方向沿斜面向上
滑雪的人滑雪时受力如图， 解：滑雪的人滑雪时受力如图， 将G分解得： 分解得： F1= mgsinθ F 1－F 阻＝m a
① ②
θ mg
2 m （ x － v 0 t）
FN F1
θ
F阻 F2
①②③得 由①②③得F阻＝F1－m a = mgsinθ－ 代入数据可得： 代入数据可得： F阻＝67.5N
物体受 力情况 牛顿第 二定律 加速度 a 运动学 公 式 物体运 动情况
更上一层： 更上一层：
上题中如果忽略空气阻力作用， 上题中如果忽略空气阻力作用，求滑雪板 与雪面间动摩擦因数多大? 与雪面间动摩擦因数多大?
约μ=0.1 242m
如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪 如果坡长只有60m，下端是水平雪面， 60m 者在水平面上还能滑多远？ 者在水平面上还能滑多远？ 如果下坡后立即滑上一个300的斜坡 。请问 如果下坡后立即滑上一个30 滑雪者最高能上升多高？ 滑雪者最高能上升多高？
的作用力大小。 求m1对m2的作用力大小。
对m2受力分析： F N
m1 m2 Ff m2 g F1
用水平推力F 用水平推力F 向左推 m1、 m2间的作用 力与原来相 同吗？ 同吗？
µ =0 µ≠0
F a= m1 + m 2
m2 F F1 = m2 a = m1 + m2
F − µ (m1 + m2 ) g a= m1 + m2
一、 从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况， 已知物体受力情况确定运动情况，指的是 在受力情况已知的条件下， 在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的 运动状态或求出物体的速度、位移等。 运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是： 处理这类问题的基本思路是：先分析物体 受力情况求合力 据牛顿第二定律求加速度 求合力， 求加速度， 受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度， 再用运动学公式求所求量 运动学量) 再用运动学公式求所求量(运动学量)。
41m
பைடு நூலகம்
动力学的两类基本问题
一、 从受力确定运动情况
物体受 力情况 牛顿第 二定律 加速度 a 运动学 公 式 物体运 动情况
二、从运动情况确定受力
物体受 力情况 牛顿第 二定律 与分解 加速度 a 运动学 公 式 运动学 公式 物体运 动情况
解题思路： 解题思路： 力的合成 受力情况 合力F 合力F合
l、科技工作者能准确地预测火箭的变轨， 科技工作者能准确地预测火箭的变轨， 卫星的着落点，他们靠的是什么？ 卫星的着落点，他们靠的是什么？ 2、利用我们已有的知识是否也能研究类 似的较为简单的问题？ 似的较为简单的问题？