牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律应用方法
练习、如图，将质量为 的物体分置于质量为M的 练习、如图，将质量为m1、m2的物体分置于质量为 的 物体的两侧，均处于平衡状态， ， 物体的两侧，均处于平衡状态，m1＞m2，α ＜ β，下 述说法正确的是（ 述说法正确的是（ ACD） m2 m1 A）m1对M的正压力一定大于 2对M的正压力 ） 的正压力一定大于m 的正压力 的正压力一定大于 M β α B）m1对M的摩擦力一定大于 2对M的摩擦力 的摩擦力一定大于m ） 的摩擦力一定大于 的摩擦力 C）水平地面对 的支持力一定等于 的支持力一定等于(M+m1+m2)g ）水平地面对M的支持力一定等于 D）水平地面对 的摩擦力一定等于零 ）水平地面对M的摩擦力一定等于零 变式:如图所示 一质量为M的楔形木块放在水平桌面 如图所示， 变式 如图所示，一质量为 的楔形木块放在水平桌面 它的顶角为90 两底角为α和 ； 、 为两个位于 上，它的顶角为 o，两底角为 和β；a、b为两个位于 斜面上质量均为m的小木块 的小木块。 斜面上质量均为 的小木块。已知所有接触面都是光滑 现发现a、 沿斜面下滑 而楔形木块静止不动， 沿斜面下滑， 的。现发现 、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这 时楔形木块对水平桌面的压力等于： 时楔形木块对水平桌面的压力等于： A Ａ．Mg+mg； B．Mg+2mg； Ａ． ； ． ； C．Mg+mg（sinα+sinβ） ． （ ） D．Mg+mg(cosα+cosβ） ． ）
牛顿第二定律的应用--整体法与隔离法
3.3 牛顿第二定律的应用
——整体法与隔离法
整体法与隔离法 • 在求解连接体问题时常常用到整体法与隔 离法．所谓“连接体”问题，是指运动中 的几个物体或上下叠放在一起、或前后挤 靠在一起、或通过轻绳、轻杆、轻弹簧连 在一起、或由间接的场力作用在一起的物 体组． • 内力：各物体间存在相互作用力.
m1 F 联立以上各式得： FBA m1 m2
知识梳理
一、整体法：在研究物理问题时，把所研究 的对象作为一个整体（不考虑内力）来处理 的方法称为整体法。 采用整体法时不仅可以把几个物体作为 整体，也可以把几个物理过程作为一个整体。
采用整体法可以避免对整体内部 进行繁锁的分析，常常使问题解答更 简便、明了。
对B受力分析： 水平方向：
FAB m2 g m2a
m2 F m1 m2
联立以上各式得： FAB
思考：用水平推力F向左推，A、B间的作用 力与原来相同吗？
没有摩擦力时：
解：对整体，根据牛顿第二定律得
F (m1 m2 )a
对 A 受力分析根据牛顿第二定律得：
FBA m1a
例3.如图所示，质量M=60kg的人通过光滑的定 滑轮用绳拉着m= 20kg的物体，当物体以加速度 a=5 m/s2上升时，人在粗糙水平面上有一个三角形木块a，在它的两个粗糙斜面 上分别放有质量为m1和m2的两个木块b和c，如图所示，已知m1＞m2， 三木块均处于静止，则粗糙地面对于三角形木块（ ） A．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向右 B．有摩擦力作用，摩擦力的方向水平向左 C．有摩擦力作用，但摩擦力的方向不能确定 D．没有摩擦力的作用
（1）当地面光滑时，A,B作为一个整体，根据牛顿第二定律得：
高考物理复习：牛顿第二定律的应用
绳瞬间a受到的合力F=mg+FT1=mg+2mg=3mg,故加速度 a1==3g ,故A、B
错误。设弹簧S2的拉力为FT2,则FT2=mg,FT1=2FT2,根据胡克定律F=kΔx可
得Δl1=2Δl2,故C正确,D错误。
能力形成点3
动力学两类基本问题——规范训练
整合构建
1.解决两类动力学基本问题应把握的关键
项错误。剪断细绳瞬间,对 A 球由牛顿第二定律有
mAgsin 30°=mAaA,得 A 的加速度 aA=gsin
1
30°= g,D
2
项正确。
归纳总结抓住“两关键”、遵循“四步骤”
(1)分析瞬时加速度的“两个关键”:
①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。
②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。
(2)“四个步骤”:
B.1 N/C=1 V/m
C.1 J=1.60×10-19 eV
D.库仑不是国际单位制中的基本单位
解析:根据牛顿的定义,1 N=1 kg·
m/s2,则1 kg·
m/s=1 N·
s,故A正确。1 N/C
和1 V/m都是电场强度的单位,所以1 N/C=1 V/m,故B正确。电子伏是能量
的单位,1 eV=1.60×10-19 J,故C错误。库仑不是国际单位制中的基本单
牛顿第二定律的应用
内
容
索
引
01
第一环节
必备知识落实
02
第二环节
关键能力形成
第一环节
必备知识落实
知识点一
超重
失重
1.超重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的
现象。
牛顿第二定律
牛顿第二定律牛顿第二定律是经典力学中最基本、最重要的定律之一。
它描述了物体所受力与物体运动状态之间的关系。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与施加在物体上的合力成正比，与物体的质量成反比。
本文将详细介绍牛顿第二定律的原理、公式及其应用。
一、定律的原理牛顿第二定律的原理可以总结为以下公式：F = ma其中，F表示物体所受的合力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
该公式表明，一个物体所受的力越大，其加速度也越大；而物体的质量越大，则所受的力对其产生的加速度越小。
二、公式的推导牛顿第二定律的公式可以通过以下推导得到：首先，我们知道力的定义可以表示为：F = dp/dt其中，F表示力，p表示物体的动量，t表示时间。
根据动量的定义，我们有：p = mv其中，m表示物体的质量，v表示物体的速度。
对动量求导数得到：dp/dt = m(dv/dt) + v(dm/dt)将dp/dt代入力的定义中，得到：F = m(dv/dt) + v(dm/dt)由于质量m在运动过程中一般保持不变，所以dm/dt为0，上式可以简化为：F = m(dv/dt)根据加速度的定义a = dv/dt，上式可以再次简化为：F = ma三、应用举例牛顿第二定律可以应用于各种场景中，以下是几个常见的例子：1. 自由落体运动当物体在重力作用下自由下落时，其受到的合力仅为重力，根据牛顿第二定律，物体的加速度与重力之间满足：F = mg = ma其中，m表示物体的质量，g表示重力加速度，上式可以简化为：a = g这就是为什么在自由落体运动中，所有物体的加速度都相等且为重力加速度的原因。
2. 匀速圆周运动在匀速圆周运动中，物体受到向心力的作用，根据牛顿第二定律，向心力与物体的质量、向心加速度之间满足：F = mv²/r = ma其中，m表示物体质量，v表示物体在圆周上的速度，r表示圆周半径，上式可以简化为：v²/r = a这说明向心加速度与速度的平方成正比，与圆周半径的倒数成正比。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用、超重与失重一、应用牛顿第二定律分析问题的基本思路：（1）已知力求物体的运动状态：先对物体进行受力分析，由分力确定合力；根据牛顿第二定律确定加速度，再由初始条件分析物体的运动状态，应用运动学规律求出物体的速度或位移。
（2）已知物体的运动状态求物体的受力情况：先由物体的运动状态（应用运动学规律）确定物体的加速度；根据牛顿第二定律确定合力，再根据合力与分力的关系求出某一个分力。
二、解题步骤：（1）根据题意，确定研究对象；（2）用隔离法或整体法分析研究对象的受力情况，画受力示意图；（3）分析物理过程是属于上述哪种类型的问题，应用牛顿第二定律分析问题的基本思路进行分析；（4）选择正交坐标系(或利用力的合成与分析)选定正方向，列动力学方程(或结合初始条件列运动学方程)；（5）统一单位，代入数据，解方程，求出所需物理量；（6）思考结果的合理性，决定是否需要讨论。
三、例题分析：例1：如图所示，质量m=2kg的物体，受到拉力F=20N的作用，F与水平成37°角。
物体由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的摩擦因数μ=0.1，2s末撤去力F，求：撤去力F 后物体还能运动多远？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）例2：一个质量m=2kg的物体放在光滑的水平桌面上，受到三个与桌面平行的力作用，三个力大小相等F1=F2=F3=10N，方向互成120°，方向互成120°，则：（1）物体的加速度多大？（2）若突然撤去力F1，求物体的加速度？物体运动状况如何？（3）若将力F1的大小逐渐减小为零，然后再逐渐恢复至10N，物体的加速度如何变化？物体运动状况如何？例3：如图所示，停在水平地面的小车内，用轻绳AB、BC拴住一个小球。
绳BC呈水平状态，绳AB 的拉力为T1，绳BC的拉力为T2。
当小车从静止开始以加速度a水平向左做匀加速直线运动时，小球相对于小车的位置不发生变化；那么两绳的拉力的变化情况是：（）A、T1变大，T2变大B、T1变大，T2变小C、T1不变，T2变小D、T1变大，T2不变例4：如图所示，物体A质量为2kg，物体B质量为3kg，A、B叠放在光滑的水平地面上，A、B间的最大静摩擦力为10N；一个水平力F作用在A物体上，为保证A、B间不发生滑动，力F的最大值为多少？如果力F作用在B上，仍保证A、B间不滑动，力F最大值为多少？四、超重和失重（1）重力：重力是地球对物体吸引而使物体受到的作用力，是引力，G=mg。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用在物理学中，牛顿第二定律是描述力、质量和加速度之间关系的基本定律。
具体而言，它表明力是物体质量乘以加速度的乘积。
牛顿第二定律在力学问题的解决中扮演着重要的角色，并且在各种实际应用中经常被使用。
本文将讨论牛顿第二定律在不同领域中的应用。
1. 机械运动牛顿第二定律在机械运动中有着广泛的应用。
例如，我们可以利用牛顿第二定律来计算物体的加速度，从而确定物体的运动状态。
在简单的情况下，我们可以使用公式F=ma，其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据这个公式，我们可以计算物体所受的合力，进而预测物体的运动轨迹。
2. 交通工程牛顿第二定律在交通工程中也有重要的应用。
例如，我们常常需要研究车辆在不同道路状况下的行驶情况。
通过使用牛顿第二定律，我们可以计算出车辆所受的合力，并进一步预测车辆的加速度和速度。
这样的信息可以用于改善道路设计，提高交通效率，确保交通安全。
3. 弹道学牛顿第二定律在弹道学中也被广泛应用。
弹道学研究的是物体在空中飞行的轨迹和性质。
利用牛顿第二定律，我们可以计算出物体在受到力的作用下的加速度和速度变化情况。
这些信息对于炮弹、导弹和火箭的轨迹计算和控制非常重要。
4. 工程设计牛顿第二定律对于工程设计中的力学分析也是至关重要的。
在建筑和结构设计中，我们需要确保建筑物的稳定性和安全性。
通过应用牛顿第二定律，我们可以计算出分布在结构上的力，并评估结构的强度和稳定性。
这可以帮助工程师确定所需的材料和构建方法，从而确保设计的可行性和长期的稳定性。
5. 运动控制牛顿第二定律在运动控制领域也发挥着重要的作用。
例如，在机器人技术中，我们需要精确控制机器人的运动和位置。
通过应用牛顿第二定律，我们可以计算出所需施加在机器人身上的力，从而控制机器人的加速度和速度。
这使得机器人能够准确地执行特定的任务，如自主导航、工业生产等。
总结：牛顿第二定律在各个领域中都有广泛的应用。
牛顿第二定律的应用(两类问题)
例题1 一个静止在水平面上的物体，质量 是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟 水平面的滑动摩擦力是2.0N。 1)求物体在4.0秒末的速度； 解：1）前4秒 根据牛顿第二定律F合=ma列方程： 水平方向 F-f=ma a=1.5(m/s2) 由vt=v0+at: vt=6(m/s)
2：已知运动情况求解受力情况
例题2: 一辆质量为1.0×103kg的小汽车，正以 10m/s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀 减速地停下来，求所需的阻力。 • 设小车运动的初速度方向为正方向，由运动学公 式
2aS v v
2 t
据牛顿第二定律F合=ma列方程： 竖直方面 N-mg=0 水平方面 f=ma=1.0×103×( - 4 ) N
2 0 v0 10 2 a m / s 2 4m / s 2 2 12.5 2S
2 o
可得
f = - 4.0×103N
• 例题3:
一辆质量为1.0×103kg的小汽车，正以 10mห้องสมุดไป่ตู้s的速度行驶，现在让它在12.5m的距离内匀 减速地停下来。
一木箱（m=2kg）沿一粗糙斜面匀加速下滑，初 速度为零，5s内下滑25m，斜面倾角300， 求(1)木箱与斜面间的动摩擦因数， (2)若以某初速沿斜面向上冲，要能冲上4m，则 初速至少多大？
例题1 一个静止在水平面上的物体，质量 是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟 水平面的滑动摩擦力是2.0N。 2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间。 解：2） 4秒后 竖直方向 FN-mg=0 水平方向f=ma′ a ′= 1.0(m/S2)
由△V=at t= △ v/a=6.0(s)
8牛顿第二定律的简单应用
1、物体受两个力的情形（1）利用平行四边形定则，将二力合成求出合力；（2）利用a m F =合求出加速度。
2、物体受多个力的情形（1）确定研究对象；（2）找出研究对象所受的力；①首先找出主动力②将主动力的作用效果分解，根据力的作用效果找出相应的反作用效果力③根据接触面的压力找出可能存在的摩擦力（3）建立直角坐标系：①一般以加速度方向为x 轴；②y 轴与x 轴垂直。
（4）正交分解：将不在坐标轴上力分解到坐标轴上（5）列方程：x 轴上，a m F =合（以加速度方向为正方向）；y 轴上，0F =合或负正y y F F =用牛顿第二定律解题，就要对物体进行正确的受力分析，求合力，物体的加速度既和物体的受力相联系，又和物体的运动情况相联系，加速度是联系力和运动的纽带，物体的运动情况是由物体的初速度和受力情况共同决定的。
3、外力和内力如果以物体系研究对象，受到系统之外的作用力，这些力是系统受到的力，而系统内各物体间的相互作用力为。
应用牛顿第二定律列方程不考率力。
如果把物体隔离出来作为研究对象，则这些内力将转换为隔离体的力。
4、连接体问题的分析方法（1）整体法：连接体中的各物体如果，求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用列方程求解。
（2）隔离法：如果要求连接体间的相互作用力，必须隔离其中一个物体，对该物体应用 求解，此法称为隔离法。
（3）整体法与隔离法是相对统一，相辅相成的。
本来单用隔离法就可以解决的连接体问题，但如果这两种方法交叉使用，则处理问题就更加方便。
质量为m 1、m 2的两个物体分别受到相同的合外力F 的作用，产生的加速度分别为6m/s 2和3m/s 2，当质量是M=m 1+m 2的物体也受到相同的合外力F 的作用时，产生的加速度是。
质量是2kg 的物体，受到4个力的作用而处于静止状态。
当撤去其中F 1、F 2两个力后，物体的加速度为1m/s 2，方向向东，则F 1、F 2的合力大小是，方向。
质量为m 的物体，在两个大小相等，夹角为120°的共点力作用下，产生的加速度大小为a ，当两个力的大小不变，夹角为0°时，物体是加速度大小变为；夹角为90°时，物体的加速度大小变为。
牛顿第二定律的应用
力情况
合力
加速度 a
物体运
动情况
二、从运动情况确定受力
物体受
合力
加速度
物体运
力情况
a
动情况
运动学 公式
解题思路： 力的合成 与分解 受力情况
a的作用
a 合力F合 F合 = m a
运动情况
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，必要时画受力 的示意图。 3、分析研究对象的运动情况，必要时画运动 过程简图。 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。
（g=10m/s2）
解：
由x＝v0 t＋
at 2
2
21
得
a＝
2（x －v0t）
t
①
FN
F阻
θ mg
滑雪的人滑雪时受力如图，将G分解得： F1= mgsinθ ② 根据牛顿第二定律:F1－F阻＝m a 由①②③ 代入数据可得： F阻＝75N
③
F1
θ
F2
F阻 方向沿斜面向上
总结：从运动情况确定受力
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基础上，用牛顿 第二定律列方程求所求量(力)。 F=m
牛顿第二定律的应用
一、 从受力确定运动情况
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，要 求判断出物体的运动状态或求出物体 的速度、位移等。
【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．
6m/s 6m
牛顿第二定律的简单应用
牛顿第二定律的简单应用1.牛顿第二定律的用途：牛顿第二定律是联系物体受力情况与物体运动情况的桥梁．根据牛顿第二定律，可由物体所受各力的合力，求出物体的加速度；也可由物体的加速度，求出物体所受各力的合力.2.应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象．(2)进行受力分析和运动状态分析，画出受力分析图，明确运动性质和运动过程．(3)求出合力或加速度．(4)根据牛顿第二定律列方程求解．3.两种根据受力情况求加速度的方法(1)矢量合成法：若物体只受两个力作用，应用平行四边形定则求这两个力的合力，再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向．加速度的方向就是物体所受合力的方向．(2)正交分解法：当物体受多个力作用时，常用正交分解法分别求物体在x 轴、y 轴上的合力F x 、F y ，再应用牛顿第二定律分别求加速度a x 、a y .在实际应用中常将受力分解，且将加速度所在的方向选为x 轴或y 轴，有时也可分解加速度，即⎩⎪⎨⎪⎧F x ＝ma x F y ＝ma y . 注意：在应用牛顿第二定律解决问题时要重点抓住加速度a 分析解决问题。
【题型1】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的夹角θ＝37°，小球和车厢相对静止，小球的质量为1 kg.sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2.求：(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；(2)悬线对小球的拉力大小．【题型2】(多选)如图所示，套在绳索上的小圆环P 下面用悬线挂一个重力为G 的物体Q 并使它们处于静止状态，现释放圆环P ，让其沿与水平面成θ角的绳索无摩擦下滑，在圆环P 下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线)，若圆环和物体下滑时不振动，稳定后，下列说法正确的是( )A.Q 的加速度一定小于g sin θB.悬线所受拉力为G sin θC.悬线所受拉力为G cos θD.悬线一定与绳索垂直【题型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向上做减速运动，a与水平方向的夹角为α.求人受到的支持力和摩擦力．【题型4】如图所示，质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上，并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1，跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变，下列说法中正确的是()A.车厢的加速度大小为g tanB.绳对物体1的拉力为m1g cosθC.车厢底板对物体2的支持力为(m2－m1)gD.物体2受车厢底板的摩擦力为0针对训练1.如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A.g sin αB.g cosC.g tan αD.gtan α2.如图所示，用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，系统处于平衡状态，现使小车从静止开始向左加速，加速度从零开始逐渐增大到某一值，然后保持此值，小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
牛顿第二定律及其应用
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弹性体动力学问题分类
根据弹性体所受外力和约束的性质，以及弹性体的材料和 结构特点，可以ห้องสมุดไป่ตู้弹性体动力学问题分为自由振动、受迫 振动、冲击和碰撞等类型。
04
牛顿第二定律在振动和波 动中应用
简谐振动中牛顿第二定律应用
恢复力
在简谐振动中，物体受到的力总是指向平衡位置，这个力被称为恢复力。根据 牛顿第二定律，恢复力的大小与物体的加速度成正比，方向相反。
刚体动力学问题分类
根据刚体所受外力和约束的性质，可以将刚体动力学问题分为自由 刚体、受约束刚体和受迫振动刚体等类型。
弹性体动力学问题求解
弹性体运动方程建立
根据牛顿第二定律和弹性力学理论，建立弹性体的运动方 程，包括平衡方程、几何方程和物理方程。
弹性体运动状态分析
通过求解弹性体的运动方程，可以得到弹性体的变形和应 力分布状态，以及弹性体的振动和波动等动态特性。
位移与时间关系
位移随时间变化的关系可 以通过对速度进行时间积 分得到。
初始条件
在求解运动学问题时，需 要给出初始时刻的速度和 位移作为边界条件。
运动学方程建立与求解
运动学方程
根据牛顿第二定律和初始 条件，可以建立物体的运 动学方程。
方程求解
通过数学方法求解运动学 方程，可以得到物体在任 意时刻的速度、位移等运 动学量。
行分析。
热力学过程中物质状态变化规律
热膨胀
物体在受热时，其体积会发生变化。热膨胀现象可以通过牛顿第二定律进行解释，即物 体受热后，其内部粒子运动加剧，导致物体体积膨胀。
热传导
热量在物体内部或物体间传递的过程。热传导过程中，热量的传递速度与物体的热导率 、温差等因素有关，可以通过牛顿第二定律进行分析。
牛顿第二定律的简单应用
牛顿第二定律的简单应用1. 引言牛顿第二定律是经典力学的重要基础定律之一，它描述了物体的运动与施加在物体上的力之间的关系。
在本文中，我们将讨论牛顿第二定律的简单应用，并探讨其在实际生活中的几个常见场景中的应用。
2. 牛顿第二定律的表述牛顿第二定律可以用数学式子来表示：F = m a其中，F是作用在物体上的力的矢量，m 是物体的质量，a是物体的加速度。
3. 示例应用场景3.1 用力推动物体假设有一个质量为 2 kg 的物体，我们用力以 5 N 的力将其推动。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度。
按照牛顿第二定律公式，可以计算出加速度为：a = F/m代入数值得：a = 5 N / 2 kg计算结果为：a = 2.5 m/s^2这意味着，物体受到的推力将使其加速度为 2.5 m/s^2。
3.2 自由落体自由落体是指物体仅受到重力作用而自由下落的运动。
牛顿第二定律可以用于计算自由落体运动中的加速度。
假设有一个质量为 1 kg 的物体在无空气阻力的情况下自由下落。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度。
因为自由落体只受到重力作用，所以力的大小为物体的质量乘以重力加速度，即：F = m*g代入数值得：F = 1 kg * 9.8 m/s^2计算结果为：F = 9.8 N由牛顿第二定律可知：F = m*a因此，加速度 a = F / m = 9.8 N / 1 kg = 9.8 m/s^2这意味着，在无空气阻力的条件下，物体自由下落的加速度为 9.8 m/s^2。
3.3 惯性力和离心力在物体做圆周运动时，除了由物体本身的质量和加速度决定的向心力外，还存在着惯性力和离心力。
惯性力是指由于物体惯性的作用而产生的力，它的大小和方向与物体的加速度相关。
根据牛顿第二定律，我们可以将惯性力表示为：F_inertial = -m*a离心力是指物体在圆周运动中产生的与物体运动方向相反的力，它的大小与物体质量、运动的速度和半径有关。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用、超重与失重内容讲解：一、应用牛顿第二定律分析问题的基本思路：（1）已知力求物体的运动状态：先对物体进行受力分析，由分力确定合力；根据牛顿第二定律确定加速度，再由初始条件分析物体的运动状态，应用运动学规律求出物体的速度或位移。
（2）已知物体的运动状态求物体的受力情况：先由物体的运动状态（应用运动学规律）确定物体的加速度；根据牛顿第二定律确定合力，再根据合力与分力的关系求出某一个分力。
二、解题步骤：（1）根据题意，确定研究对象；（2）用隔离法或整体法分析研究对象的受力情况，画受力示意图；（3）分析物理过程是属于上述哪种类型的问题，应用牛顿第二定律分析问题的基本思路进行分析；（4）选择正交坐标系(或利用力的合成与分析)选定正方向，列动力学方程(或结合初始条件列运动学方程)；（5）统一单位，代入数据，解方程，求出所需物理量；（6）思考结果的合理性，决定是否需要讨论。
三、例题分析：例1：如图所示，质量m=2kg的物体，受到拉力F=20N的作用，F与水平成37°角。
物体由静止开始沿水平面做直线运动，物体与水平面间的摩擦因数μ=0.1，2s末撤去力F，求：撤去力F 后物体还能运动多远？（sin37°=0.6，cos37°=0.8）分析与解：物体受到重力mg，拉力F，支持力N1和摩擦力f1的作用，受力方向如图所示。
在竖直方向上，合外力为零；在水平方向上合外力不为零，由静止开始做匀加速直线运动。
根据牛顿第二定律：水平方向：Fcos37°-f1=ma1竖直方向：Fsin37°+N1-mg=0滑动摩擦力：f1=μN1得：a1=(Fcos37°+μFsin37°-μmg)/m=(20×0.8+0.1×20×0.6-0.1×2×9.8)/2=7.6m/s2根据运动学公式2s末物体瞬时速度：V2=a1×t=7.6×2=15.2m/s2s末撤去力F，物体受力情况发生变化，将做匀减速直线运动，受力如图所示：水平方向：f2=ma2竖直方向：N2-mg=0滑动摩擦力：f2=μN2得：a2=f2/m=μg=0.1×9.8=0.98m/s2根据运动学公式：V t2-V22=2a2S得：S=V22/2a=15.22/(2×0.98)=118.5m撤去力F后，物体物体还能运动118.2m。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是物理学中的一个重要定律，描述了物体受力时加速度的变化。
它的数学表达式为F = ma，其中F是物体所受合力，m是物体的质量，a是物体的加速度。
牛顿第二定律在物理学中的应用非常广泛，下面我将详细介绍几个常见的应用。
1. 车辆运动牛顿第二定律在车辆运动中有着广泛的应用。
例如，当一个汽车加速时，发动机产生的力会使汽车产生加速度，加速度的大小取决于发动机产生的力和汽车的质量。
根据牛顿第二定律，F = ma，汽车受到的合力等于汽车的质量乘以加速度，从而可以推导出汽车的加速度。
同样地，当汽车刹车时，刹车产生的力会减小汽车的速度，根据牛顿第二定律，我们可以计算出刹车产生的力和汽车的减速度。
2. 自由落体运动自由落体是指物体在没有受到其他力的影响下自由下落的运动。
根据牛顿第二定律，自由落体运动的加速度只受到地球的引力影响，可以通过F = mg公式计算出来，其中m是物体的质量，g是地球的重力加速度。
由于在自由落体运动中物体所受的合力仅仅是重力，所以根据牛顿第二定律我们可以得到加速度的表达式。
在实际应用中，我们可以通过测量自由落体物体的位移和时间来计算出加速度。
3. 简谐振动简谐振动是指物体在受到恢复力作用下以一定频率在平衡位置附近来回振动的运动。
典型的例子是弹簧振子。
牛顿第二定律在描述简谐振动时也得到了应用。
对于一个弹簧振子，如果以平衡位置为参考点，把弹簧的伸长量或压缩量记为x，则弹簧的恢复力F与伸长量或压缩量x之间满足一个比例关系F = -kx，其中k是弹簧的劲度系数。
根据牛顿第二定律F = ma，我们可以得到描述弹簧振子运动的微分方程。
解这个微分方程可以得到弹簧振子的运动规律。
4. 力学分析牛顿第二定律在力学分析中也经常被应用。
通过将物体受力情况和质量代入牛顿第二定律的公式，我们可以计算物体的加速度。
在分析复杂力作用下的物体运动时，可以将物体受到的各个力分解为它们在不同方向上的分量，然后分别计算每个方向上的合力和加速度。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是牛顿力学中最基础的定律之一，也是应用最为广泛的一条定律。
它描述了物体在受到外力作用下的运动状态，是物理学家研究力学问题的重要基础。
本文将从实际生活中的应用角度，探讨牛顿第二定律的具体应用。
一、汽车行驶过程中的运用在汽车行驶中，牛顿第二定律经常被用来计算车辆的加速度和制动距离。
例如，当汽车受到向前的牵引力时，按照牛顿第二定律的公式，F=ma，可以得出汽车的加速度。
同样的，如果汽车受到向后的制动力时，可以通过牛顿第二定律计算汽车需要的制动距离，以确保安全停车。
二、物体自由落体的运用物体自由落体是牛顿力学中的一个基本问题。
在不考虑空气阻力的情况下，任何物体都会在同样的重力作用下以等加速度自由落体。
这个加速度被称为重力加速度，约等于9.8米/秒^2。
因此，利用牛顿第二定律公式F=ma可以计算出自由落体物体下落的加速度和速度。
三、物体在斜面上运动的运用斜面问题是力学中一个基础问题，也是牛顿第二定律的一个重要应用场景。
当一个物体沿着斜面下滑或爬升时，可以使用牛顿第二定律公式F=ma，分解受到的重力和摩擦力，计算物体的加速度和速度。
跟汽车制动计算一样，这个问题的特别之处在于需要对斜坡的倾斜角度和物体与斜坡之间的摩擦系数等因素进行精细的计算和分析。
四、物体在空气中的运动的运用在空气中运动的物体会受到空气阻力的影响，这时候牛顿第二定律的应用就要考虑到空气阻力的影响。
例如，现代飞机在设计上要考虑到空气阻力和空气动力学特性等问题，确保飞机可以在空气中平稳地运动。
总结：牛顿第二定律是应用最为广泛的牛顿力学定律之一。
在实际生活和工程中，牛顿第二定律被用来描述物体在受到外力作用下的运动状态，计算物体的加速度、速度和运动距离等参数。
在汽车行驶、物体自由落体、斜面运动和空气动力学等领域，牛顿第二定律都有重要的应用价值。
而准确地应用牛顿第二定律，不仅需要熟练掌握相关公式和计算方法，同时也需要细致的分析和判断能力。
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即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体 的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受 力情况
但不管哪一类问题，确定物体的加速度是解题的 关键
二、用牛顿第二定律分析解决力学问题时， 一般按以下步骤进行：
（1）确定研究对象，将研究对象从系统中隔离 出来；
（2）查受力，对研究的对象进行受力分析，画出 物体的受力图；
Ff＝μFN
⑤
θ
Ff
F1
F2
F
mg
v ＝at
⑥
由①②③④⑤ ⑥得 v = F cos - (mg + F sin ) t
m
代入数据可得： v ＝２４m/s
4一个滑雪的人，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＝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
物体受
牛顿第
加速度
运动学
物体运
力情况
二定律
a
公式
动情况
2、已知物体运动情况，求物体受力情况
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
★但不管哪一类问题，确定物体的加速度 是解题的关键。
解题思路：
受力 合成法
F合 = m a
运动学公式
情况
F合
a
v
运动
s
情况
t
正交分
v v at
（3）审查题意，确定是匀速还是匀变速运动， v，a，F合各自的方向如何。
在分析题意中应特别注意：①加速度方向应与合 外力方向相同；②当物体静止或者匀速直线运动 时，合外力必定为零；③求运动方向上的合外力 时，一定要注意各个力的方向。
三、实例 1.一个静止在水平地面上的物体，质量是
2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，
4、匀变速直线运动的推论公式： vt2 v02 2as
（运动学公式）
牛顿第二定律：
F合 ma
牛顿第二定律确定了力、质量和加速度的 关系，是连接运动学和动力学的桥梁。
如果把牛顿第二定律和运动学的知识连接 起来，就可以解决比较复杂的力学问题。
动力学的两类基本问题
1、已知物体受力情况，求物体运动情况
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
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m1施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
[ 解法一 ]：
F m1 m2
4s内的位移
s
v0t
1 2
at 2
1 1.1 42 2
8.8m
2. 2008年9月25日晚，中国自行研制的第三艘载人飞
船“神州七号”，在酒泉卫星发射中心由“长江二号
F”运载火箭发射升空。点火12s时，火箭到达了距地
面高度为216m处。假设一位航天员的质量为80kg，
火箭升空时做匀变速直线运动，那么在此过程中，这
2.某起重机的钢索最大可承受1.7×106N的拉 力。在起吊某140t的重物时，若要使它在0.3s 内由静止开始达到0.6m/s的上升速度，钢索 是否会断？ （取g=10m/s2）
作业：
质量为60kg的人在电梯内随电梯竖直向上做 匀加速直线运动，加速度为0.5m/s2,求电梯 地板对人的支持力是多少？若加速运动几秒 后，电梯匀速上升，电梯地板对人的支持力 又是多少？（取g=10m/s2）
解：以该物体为研究对象，物体受重力和
F
人对它的支持力，匀减速上升合力方向向
下，故加速度向下。以竖直向下为正方向
a G
F=m0g=100×10=1000N F合=G-F=ma 125×10-1000=125a a=0.2m/s2
四、实战训练:
1.一架客机，载客后的总质量为1.0×105kg， 客机的总推力为1.7×105N，飞机滑行时所受 阻力为1.0×104N，飞机在水平跑道上滑行了 50s后起飞，求飞机起飞时的速度和起飞前的 位移。
[ 解法二 ]：
F m1 m2
对m1、m2视为整体作受力分析
FN
有 ：F = （m 1+ m2）a （1）
F
对m2作受力分析 有 ：F1 = m2 a
（2）
联立（1）、（2）可得
F1 =
m2F m1 m2
（m1 + m2）g
[m2]
FN2 F1
m2g
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)物体相互连 结参与运动的系统。
[例题1] 质量为60kg的人在电梯内随电梯竖直向上做匀 加速直线运动，加速度为0.5m/s2,求电梯地板对人的支 持力是多少？若加速运动几秒后，电梯匀速上升，电 梯地板对人的支持力又是多少？（取g=10m/s2）
[例题2] 质量为4t的汽车，从静止出发，在平直的公路 上行驶。已知发动机的牵引力F为1600N,汽车受到的阻 力F阻为800N，求汽车开动后速度达到10m/s所用的时 间和在这段时间内汽车的位移。
(3)当物体有竖直向下加速度a=g时物体处于完全失重状态. 此时指示重力仪器的示数为零.一切由重力产生的物理现 象完全消失.（如单摆停止摆动，水中物体不受浮力等）
例·某人在地面上最多能举起100千克的物体， 若此人在一匀减速上升的电梯里最多能举起 125㎏的物体，则此电梯的加速度是多少？ （取g=10m/s2)
t
0
解法
s v t 1 at2
02
vt2 v02 2as
牛顿运动定律的应用
动力学问题的分类 1、第一类：已知受力情况求运动情况
即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定 律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运 动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、 速度等
2、第二类：已知运动情况求受力情况
分别以m1、m2为隔离体作受力分析 对m1有 ：F – F1 = m 1a （1） [m1] F1
对m2有: F1 = m2 a （2）
FN1 F
m1g
联立（1）、（2）可得
F1 =
m2F m1 m2
[m2]
FN2 F1
m2g
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m1施加一个大小为 F 方向向 右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
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。Ｆ与水平方向成θ=37O
角，求经过ｔ=5秒时木箱的速度。
解：木箱受力如图：将F正交分解，则：
FN
F1= F cosθ
①
F2= F sinθ
②
竖直方向： FN (F2 mg ) ③0
水平方向： F1 Ff＝ma ④
位航天员受到的支持力为多少？解：由匀变速直线运动的位移公式 s
得：
a
2s t2
2 216 122
m
/
s2
v0t
3m /
s2
1 2
at 2
及
v0
0
F
由航天员的受力分析，得：F合 F G ma F G ma mg ma
80 9.8 80 3
G
1024N
3一木箱质量为ｍ=10Kg，与水平地面间的动摩擦因数
F-mg=ma
所以 F=m(a+g)=70×(3+10)=910N
G
根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也 等于910N，方向竖直向下
超重和失重问题
超重状态:指示重力仪器的示数大于物体的重力的值的状 态.(视重>实重） 失重状态:指示重力仪器的示数小于物体的重力的值的状 态. (视重<实重） 超重条件:物体有向上(或斜向上)的加速度 失重条件:物体有向下(或斜向下)的加速度 特点:(1)处于超(失)重状态的物体重力始终存在,大小也无 变化. (2)发生超(失)重现象与物体的速度方向无关,只由物体加速 度方向决定.
隔离法：将各个物体隔离出来，分别对各个物 体根整据体牛法顿与定隔律离列法式交，叉并使要用注：意若标连明接各体物内体各 的加物速体度具方有向相，同找的到加各速物度体时之，间应的先速把度连制接约体 关系当。成一个整体列式。如还要求连接体内物
整体体法相：互若作连用结的体内内力(即，系则统把内物)体各隔物离体，的对加单速 度相个同物，体又根不据需牛要顿系定统律内列各式物。体间的相互作 用力时，可取系统作为一个整体来研究，
受力情况
FN
F1 θ
θ mg
F阻 F2
得么F方阻＝向F？1－ma
=
mgsinθ-2
m（x
－v0t）
t2
代入数据可得： F阻＝67.5N
F阻 方向沿斜面向上
解：滑雪的人滑雪时受力如图，
将G分解得：
F1= mgsinθ
①
F1－F阻＝m a ②
由x＝v0
t＋
1 2
at2
得
a
＝
2（x －v0t） t2
③
由①②③得F阻＝F1－m a = mgsinθ－
物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末
的速度和4s内发生的位移? 解：物体的受力如图所示：
Ff
FN F
F合=F-Ff=6.4N-4.2N=2.2N