牛顿运动定律的应用2
牛顿运动定律的应用与技巧
牛顿运动定律的应用知识点:牛顿运动定律的应用一、牛顿第二定律的作用牛顿第二定律确定了运动和力的关系:加速度的大小与物体所受合力的大小成正比,与物体的质量成反比;加速度的方向与物体受到的合力的方向相同.二、两类基本问题1.从受力确定运动情况如果已知物体的受力情况,可以由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况.2.从运动情况确定受力如果已知物体的运动情况,根据运动学规律求出物体的加速度,结合受力分析,再根据牛顿第二定律求出力.技巧点拨一、从受力确定运动情况1.从受力确定运动情况的基本思路分析物体的受力情况,求出物体所受的合外力,由牛顿第二定律求出物体的加速度;再由运动学公式及物体运动的初始条件确定物体的运动情况.流程图如下: 已知物体受力情况―――→由F =ma 求得a ――――――――――→由⎩⎪⎨⎪⎧ v =v 0+at x =v 0t +12at2v 2-v 02=2ax 求得x 、v 0、v 、t2.从受力确定运动情况的解题步骤(1)确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图.(2)根据力的合成与分解,求合力的大小和方向.(3)根据牛顿第二定律列方程,求加速度.(4)结合物体运动的初始条件,选择运动学公式,求运动学量——任意时刻的位移和速度,以及运动时间等.二、从运动情况确定受力1.从运动情况确定受力的基本思路分析物体的运动情况,由运动学公式求出物体的加速度,再由牛顿第二定律求出物体所受的合外力;再分析物体的受力,求出物体受到的作用力.流程图如下: 已知物体运动情况―――――→由运动学公式求得a ――――→由F =ma确定物体受力2.从运动情况确定受力的解题步骤(1)确定研究对象,对物体进行受力分析和运动分析,并画出物体的受力示意图.(2)选择合适的运动学公式,求出物体的加速度.(3)根据牛顿第二定律列方程,求出物体所受的合力.(4)选择合适的力的合成与分解的方法,由合力和已知力求出待求的力.三、多过程问题分析1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成时,要明确整个过程由几个子过程组成,将过程合理分段,找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程.联系点:前一过程的末速度是后一过程的初速度,另外还有位移关系、时间关系等.2.注意:由于不同过程中力发生了变化,所以加速度也会发生变化,所以对每一过程都要分别进行受力分析,分别求加速度. 例题精练1.(长安区校级模拟)如图所示,质量相同的木块A 、B 用轻质弹簧连接,在平行于斜面的力F 作用下,A 、B 均静止在足够长的光滑斜面上。
3-2 牛顿运动定律的应用
二、对超重和失重的理解
【自主探究2】 为了研究超重与失重现象,某同学把一体 重计放在电梯的水平地板上,并将一质量为45 kg的物体 放在体重计上随电梯在竖直方向运动,并观察体重计示 数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重计的示数 (表内时间不表示先后顺序):
时间
体重计示数/kg
t0 45.0
t1 50.0
t2 40.0
t3 45.0
若已知t0时刻电梯静止,则(
)。
三、求解两类动力学问题的基本思路
【自主探究3】 质量为12 kg的箱子放在水平地面 上,箱子和地面的滑动摩擦因数为0.3,现用倾角为 37°的60 N的力拉箱子,如图所示,3 s末撤去拉力, 则撤去拉力时箱子的速度为多少?箱子继续运动 多少时间?
摩擦因数μ;
(2)水平推力F的大小; (3)0~10 s内物体运动位移的大小。
命题研究二、超重、失重问题 【例2】 某举重运动员在地面上最多能举起160 k
g的杠铃。
(1)若该运动员在升降机中能举起200 kg的杠铃, 求升降机加速度的大小和方向。 (2)若升降机以(1)中等大的加速度减速下降,求该
应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象,分析物体的受力情况和运动情况,
画好受力分析图,明确物体的运动性质和运动过程。
(2)选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向
为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向,必要
时把加速度分解。
(3)根据牛顿第二定律F=max列出方程,再根据题意列
出辅助方程,联合求解,必要时还要对结果进行讨论。
(2)用大小为30 N,与水平方向成37°的力斜向上拉此物体,
使物体从A处由静止开始运动并能到达B处,求该力作用
牛顿定律的应用-两类动力学问题与超重、失重
运动情况
超重、失重
视重
a=0
不超重也不失重
F=mg
a的方向竖直向上
超重
F=m(g+a)
a的方向竖直向下
失重
F=m(g-a)
a=g ,a的方向竖直 向下
完全失重
F=0
名师支招:
判断物体超重或失重,仅分析加速度的方向即可,只要加速度的竖直分量向
上就是超重,加速度的竖直分量向下就是失重。
*体验应用*
2.(双项选择)游乐园中,游客乘坐能做加速或减速运动的升
(2)处理连接体问题时,整体法与隔离法往往交叉使用,一般 的思路是先用整体法求加速度,再用隔离法求物体间的作用力。
(3)利用牛顿第二定律可以处理匀变速直线运动问题,也可以 定性分析非匀变速直线运动的规律,它常和力学、电磁学等有关 知识结合起来考查一些综合问题。
*体验应用*
1.[2009年高考安徽理综卷]在2008年北京残奥会开幕式上, 运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残 疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神。为了探求上 升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。 一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅, 另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图3-2-1所示。设运 动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳 子间的摩擦。重力加速度取g=10 m/s2。当运动员与吊椅一 起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求: (1)运动员竖直向下拉绳的力; (2)运动员对吊椅的压力。
慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰
好经历了这两个过程,如图3-2-8所示。那么下列
C 说法中正确的是(
)
A.顾客始终受到三个力的作用
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用牛顿运动定律的应用(精选6篇)牛顿运动定律的应用篇1教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇2教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇3教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇4教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇5教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.牛顿运动定律的应用篇6教学目标1、知识目标:(1)能结合物体的运动情况进行受力分析.(2)掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法,学会用牛顿运动定律和运动学公式解决力学问题.2、能力目标:培养学生审题能力、分析能力、利用数学解决问题能力、表述能力.3、情感目标:培养严谨的科学态度,养成良好的思维习惯.教学建议教材分析本节主要通过对典型例题的分析,帮助学生掌握处理动力学两类问题的思路和方法.这两类问题是:已知物体的受力情况,求解物体的运动情况;已知物体的运动情况,求解物体的受力.教法建议1、总结受力分析的方法,让学生能够正确、快速的对研究对象进行受力分析.2、强调解决动力学问题的一般步骤是:确定研究对象;分析物体的受力情况和运动情况;列方程求解;对结果的合理性讨论.要让学生逐步习惯于对问题先作定性和半定量分析,弄清问题的物理情景后再动笔算,并养成画情景图的好习惯.3、根据学生的实际情况,对这部分内容分层次要求,即解决两类基本问题——→解决斜面问题——→较简单的连接体问题,建议该节内容用2-3节课完成.教学设计示例教学重点:物体的受力分析;应用牛顿运动定律解决两类问题的方法和思路.教学难点:物体的受力分析;如何正确运用力和运动关系处理问题.示例:一、受力分析方法小结通过基本练习,小结受力分析方法.(让学生说,老师必要时补充)1、练习:请对下例四幅图中的A、B物体进行受力分析.答案:2、受力分析方法小结(1)明确研究对象,把它从周围物体中隔离出来;(2)按重力、弹力、摩擦力、外力顺序进行受力分析;(3)注意:分析各力的依据和方法:产生条件;物体所受合外力与加速度方向相同;分析静摩擦力可用假设光滑法.不多力、不丢力的方法:绕物一周分析受力;每分析一力均有施力物体;合力、分力不要重复分析,只保留实际受到的力.二、动力学的两类基本问题1、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况.2、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况.3、应用牛顿运动定律解题的一般步骤:选取研究对象;(注意变换研究对象)画图分析研究对象的受力和运动情况;(画图很重要,要养成习惯)进行必要的力的合成和分解;(在使用正交分解时,通常选加速度方向为一坐标轴方向,当然也有例外)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解;(要选定正方向)对解的合理性进行讨论.四、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.2、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.(若学生情况允许,可再提高观点讲)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.以上各问题均通过典型例题落实.探究活动题目:根据自己的学习情况,编一份有关牛顿运动定律应用的练习题.题量:4-6道.要求:给出题目详细解答,并注明选题意图及该题易错之处.评价:可操作性、针对性,可调动学生积极性.。
牛顿运动定律的综合应用
3.解题方法 整体法、隔离法. 4.解题思路 (1)分析滑块和滑板的受力情况,根据牛顿第二定律分别求出 滑块和滑板的加速度. (2)对滑块和滑板进行运动情况分析,找出滑块和滑板之间的 位移关系或速度关系,建立方程.特别注意滑块和滑板的位移都 是相对地的位移.
[典例 1] 长为 L=1.5 m 的长木板 B 静止放在水平冰面上,
3.图象的应用 (1)已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线,要 求分析物体的运动情况. (2)已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线, 要求分析物体的受力情况. (3)通过图象对物体的受力与运动情况进行分析.
4.解答图象问题的策略 (1)弄清图象坐标轴、斜率、截距、交点、拐点、面积的物理 意义. (2)应用物理规律列出与图象对应的函数方程式,进而明确 “图象与公式”、“图象与物体”间的关系,以便对有关物理问 题作出准确判断.
可行的办法是( BD )
A.增大 A 物的质量 B.增大 B 物的质量 C.增大倾角θ D.增大拉力 F
2. 如图所示,质量为 M、中空为半球形的光滑凹槽放置于光 滑水平地面上,光滑槽内有一质量为 m 的小铁球,现用一水平向 右的推力 F 推动凹槽,小铁球与光滑凹槽相对静止时,凹槽圆心
和小铁球的连线与竖直方向成 α 角,则下列说法正确的是( C )
A.小铁球受到的合外力方向水平向左 B.凹槽对小铁球的支持力为smingα C.系统的加速度为 a=gtan α D.推力 F=Mgtan α
二、动力学中的图象问题 1.常见的图象有
v-t 图象,a-t 图象,F-t 图象,F-a 图象等.
2.图象间的联系
加速度是联系 v-t 图象与 F-t 图象的桥梁.
练习: 1.(多选)如图(a),一物块在 t=0 时刻滑上一固定斜面,其运
牛顿运动定律及其应用
maM
N
其中 m aM 就是惯性力. 而 mg 和 N 是真实力.
物体相对于斜面有沿斜面方向的加速度 a '
分析物体受力
当m 滑下时,M 加速度方向如图
解:以斜面为参考系(非惯性系)
mg
沿斜面方向:
mgsin+maMcos=ma'
垂直于斜面方向:
N-mgcos+maMsin=0
(1) 弹簧的弹力
(3) 张力 T,内部的弹力
(2) 静摩擦力
(1) 滑动摩擦力
四、摩擦力 (the force of friction)
垂直于接触面指向对方
四种基本相互作用:
1. 引力相互作用
2. 电磁相互作用
3. 强相互作用
4. 弱相互作用
相对强弱: 强相互作用的强度 = 1,电磁相互作用 ≈ 10-2,弱相互作用≈ 10 -5,引力相互作用≈ 10-38。
1.2 牛顿运动定律及其应用
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1.2.1 牛顿运动定律
一、牛顿第一定律(惯性定律)
任何物体如果没有力作用在它上面,都将保持静止的或作匀速直线运动的状态。 定义了惯性参考系 定义了物体的惯性和力 惯性系---在该参照系中观察,一个不受力作用的物 体将保持静止或匀速直线运动状态不变. 惯性---物体本身要保持运动状态不变的性质. 力---迫使一个物体运动状态改变的一种作用. (Newtons laws of motion)
解:建坐标
以整个绳子为研究对象,分析受力, 设任意时刻,绳给地面的压力为 N
O
y
l
y
例2: 有阻力的抛体问题 .
己知: 质量为m的炮弹,以初速度v0与水平方向成仰角射出. 若空气阻力与速度成正比, 即
第二讲 牛顿运动定律的应用
第二讲 牛顿运动定律的应用例1.物体B 放在物体A 上,A 、B 的上下表面均与斜面平行(如图),当两者以相同的初速度靠惯性沿光滑固定斜面C 向上做匀减速运动时,A .A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向上。
B .A 受到B 的摩擦力沿斜面方向向下。
C .A 、B 之间的摩擦力为零。
D .A 、B 之间是否存在摩擦力取决于A 、B 表面的性质。
C例2、如图所示是我国某优秀跳水运动员在跳台上腾空而起的英姿.跳台距水面高度为10 m ,此时她恰好到达最高位置,估计此时她的重心离跳台台面的高度为1 m ,当她下降到手触及水面时要伸直双臂做一个翻掌压水花的动作,这时她的重心离水面也是1 m.(取g =10 m/s 2)求:(1)从最高点到手触及水面的过程中其重心可以看作是自由落体运动,她在空中完成一系列动作可利用的时间为多长?(2)忽略运动员进入水面过程中受力的变化,入水之后,她的重心能下沉到离水面约2.5 m 处,试估算水对她的平均阻力约是她自身重力的几倍?解:(1)这段时间人重心下降高度为10 m空中动作时间t =gh 2 代入数据得t =2 s=1.4 s(2)运动员重心入水前下降高度 h +Δh =11 m据动能定理mg (h +Δh +h 水)=fh 水 整理并代入数据得527 mg f =5.4 例3.跨过定滑轮的绳的一端挂一吊板,另一端被吊板上的人拉住,如图所示.已知人的质量为70kg,吊板的质量为10kg,绳及定滑轮的质量、滑轮的摩擦均可不计.取重力加速度g=10m/s2.当人以440N的力拉绳时,人与吊板的加速度a和人对吊板的压力F分别为A .a=1.0m/s2,F=260NB .a=1.0m/s2,F=330NC .a=3.0m/s2,F=110ND .a=3.0m/s2,F=50N B例4、有一种杂技表演叫“飞车走壁”,由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁高速行驶,做匀速圆周运动。
牛顿第二运动定律的应用
2023-11-08CATALOGUE目录•牛顿第二运动定律概述•牛顿第二运动定律在力学中的应用•牛顿第二运动定律在工程中的应用•牛顿第二运动定律在生物医学中的应用•牛顿第二运动定律在社会科学中的应用•牛顿第二运动定律的实验验证与应用案例01牛顿第二运动定律概述定义牛顿第二运动定律是指物体加速度的大小与作用力成正比,与物体质量成反比。
公式为F=ma。
公式F=ma定义和公式定律的物理意义作用力是改变物体运动状态的原因;加速度的大小与作用力成正比,与物体质量成反比。
物体运动状态的改变是指物体的加速度;作用力的大小与物体的质量成反比;定律的适用范围牛顿第二运动定律适用于质点或质点系;牛顿第二运动定律适用于惯性参考系;牛顿第二运动定律不适用于高速运动和微观粒子;牛顿第二运动定律不适用于相对论。
02牛顿第二运动定律在力学中的应用动力学问题牛顿第二运动定律在动力学问题中应用广泛,它涉及到物体的质量和加速度的关系,可以用来解决物体的运动状态以及受到的力的问题。
当物体受到多个力作用时,可以使用牛顿第二运动定律来求解物体受到的合力,进而求得物体的加速度。
通过牛顿第二运动定律,还可以求得物体在不同力作用下的速度和位移,为工程和科学实验提供依据。
牛顿第二运动定律在运动学问题中也有着重要的应用。
借助牛顿第二运动定律,可以分析物体的运动轨迹、速度和加速度等运动学参数,进而求解物体的运动状态。
在研究物体的运动轨迹时,可以将物体的运动分解为多个简单的运动形式,然后运用牛顿第二运动定律对每个简单的运动形式进行分析和研究。
运动学问题天体运动问题也是牛顿第二运动定律的一个重要应用领域。
在研究太阳系内行星的运动时,牛顿第二运动定律可以用来描述行星绕太阳的运动轨迹和速度等参数。
借助牛顿第二运动定律,还可以求得其他天体如卫星、彗星等的运动轨迹和速度等参数。
通过牛顿第二运动定律,可以求得天体之间的引力以及它们的运动轨迹。
天体运动问题03牛顿第二运动定律在工程中的应用牛顿第二运动定律可以用于研究车辆的动力学行为,例如加速、制动和转弯等,帮助工程师更好地设计和优化车辆性能。
牛顿运动定律的应用
牛顿运动定律的应用一、动力学的两类基本问题:1、已知物体的受力情况,求解物体的运动情况:解决这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体的运动情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹。
过程如下:2、已知物体的运动情况,求解物体的受力情况解决这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力。
3、解题思路及步骤首先要对所确定的研究对象作出受力情况、运动情况的分析,把题中所给的物理情景弄清楚,然后由牛顿第二定律,通过加速度这个联系力和运动的“桥梁”,结合运动学公式进行求解。
这是用牛顿运动定律解题的基本思路和方法。
⑴由物体的受力情况求解物体的运动情况的一般方法和步骤①确定研究对象,对研究对象进行受力分析,并画出物体的受力分析图。
②根据力的合成与分解的方法,求出物体所受的合外力(包括大小和方向)。
③根据牛顿第二定律列方程,求出物体的加速度。
④结合给定的物体运动的初始条件,选择运动学公式,求出所需的运动参量。
⑵由物体的运动情况求解物体的受力情况解决这类问题的基本思路是解决第一类问题的逆过程,具体步骤与上面所讲的相似,但需特别注意:①由运动学规律求加速度,要特别注意加速度的方向,从而确定合力的方向,不能将速度的方向与加速度的方向混淆。
②题目中求的力可能是合力,也可能是某一特定的作用力,即使是后一种情况,也必须先求出合力的大小和方向,再根据力的合成与分解知识求各个分力。
例1:如图所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25 倍,现对物体施加一个大小F =8 N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:⑴画出物体的受力图,并求出物体的加速度;⑵物体在拉力作用下5 s末的速度大小;⑶物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小.例2质量为0.1 kg的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v-t图象如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的34.设球受到的空气阻力大小恒为F f,取g=10 m/s2,求:⑴弹性球受到的空气阻力F f的大小;⑵弹性球第一次碰撞后反弹的高度h.例3如图所示,水平传送带以2 m/s的速度运动,传送带长AB=20 m,今在其左端将一工件轻轻放在上面,工件被带动,传送到右端,已知工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,(g=10 m/s2)试求:⑴工件开始时的加速度a;⑵工件的速度为2 m/s时,工件运动的位移;⑶工件由传送带左端运动到右端的时间.针对训练1.如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用,则物体产生的加速度是(g取10 m/s2) ( )A.0 B.4 m/s2,水平向左C.2 m/s2,水平向左D.4 m/s2,水平向右2.假设洒水车的牵引力不变且所受阻力与车重成正比,未洒水时,车匀速行驶,洒水时它的运动将是() A.做变加速运动B.做初速度不为零的匀加速直线运动C.做匀减速运动D.继续保持匀速直线运动3.某火箭发射场正在进行某型号火箭的发射试验,该火箭起飞时质量为2.02×103 kg,起飞推力为2.75×106 N,火箭发射塔高100 m,则该火箭起飞时的加速度大小为________m/s2;在火箭推力不变的情况下,若不考虑空气阻力及火箭质量的变化,火箭起飞后,经________s飞离火箭发射塔.(g取10 m/s2)4.一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动,它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t图象如图所示,求斜面的倾角以及物体与斜面间的动摩擦因数.(g取10 m/s2)5、质量为m=2 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现在对物体施加如图所示的力FF=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),经t1=10 s后撤去力F,再经一段时间,物体又静止,(g取10 m/s2)则:⑴说明物体在整个运动过程中经历的运动状态.⑵物体运动过程中最大速度是多少?⑶物体运动的总位移是多少?二、连接体问题⑴连接体与隔离体:两个或两个以上物体相连接组成的物体系统称为连接体。
人教版高考物理一轮总复习课后习题 第3单元 牛顿运动定律 作业8牛顿第二定律的应用2
作业8牛顿第二定律的应用2A组基础达标微练一连接体问题1.(多选)(浙江淳安中学高二期末)质量为m'的小车上放置质量为m的物块,水平向右的牵引力作用在小车上,二者一起在水平地面上向右运动。
下列说法正确的是( )A.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间不存在摩擦力作用B.如果二者一起向右做匀速直线运动,则物块与小车间存在摩擦力作用C.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向左的摩擦力作用D.如果二者一起向右做匀加速直线运动,则小车受到物块施加的水平向右的摩擦力作用2.(多选)如图所示,质量为m'、上表面光滑的斜面体放置在水平面上,另一质量为m的物块沿斜面向下滑动时,斜面体一直静止不动。
已知斜面倾角为θ,重力加速度为g,则( )A.地面对斜面体的支持力为(m'+m)gB.地面对斜面体的摩擦力为零C.斜面倾角θ越大,地面对斜面体的支持力越小D.斜面倾角θ不同,地面对斜面体的摩擦力可能相同3.(多选)(浙江桐乡一中期末)如图所示,质量分别为m1和m2的小物块,通过轻绳相连,并接在装有光滑定滑轮的小车上。
如果按图甲所示,装置在水平力F1作用下做匀加速运动时,两个小物块恰好相对静止;如果互换两个小物块,如图乙所示,装置在水平力F2作用下做匀加速运动时,两个小物块也恰好相对静止,一切摩擦不计,则( )A.F1∶F2=m22∶m12B.F1∶F2=m12∶m22C.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m2∶m1D.两种情况下小车对质量为m2的小物块的作用力大小之比为m1∶m2微练二临界极值问题(弹力临界)4.(多选)(浙江丽水中学月考)如图所示,5颗完全相同的象棋棋子整齐叠放在水平面上,第5颗棋子最左端与水平面上的A点重合,所有接触面间的动摩擦因数均相同,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
现将水平向右的恒力F作用在第3颗棋子上,恒力作用一小段时间后,五颗棋子的位置情况可能是( )5.如图甲所示,轻质弹簧下端固定在水平面上,上端连接物体B,B上叠放着物体A,系统处于静止状态。
牛顿第二定律应用(2)
如图所示,物块A 质量分别为m 2m、3m, 如图所示,物块A、B、c质量分别为m、2m、3m, 与天花板间、 之间用轻弹簧相连, A与天花板间、B与C之间用轻弹簧相连,当系统平 衡后,突然将AB间绳烧断,在绳断瞬间, AB间绳烧断 衡后,突然将AB间绳烧断,在绳断瞬间,A、B、C 的加速度(以向下为正方向)分别为( 的加速度(以向下为正方向)分别为( )。 (A)g, (B)-5g,2.5g, (A)g,g,g (B)-5g,2.5g,0 (C)-5g,2g, (D)- 2g, (C)-5g,2g,0 (D)-g,2g,3g
θ
F1=FCos θ X
例3、一个滑雪的人,质量m=75kg,以V0=2m/s的初速度 沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角ß=300,在t=5s的时间内 滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力 和空气阻力)。 思路:已知运动情况求受力。应先求出加速度 , 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 求滑雪人受到的阻力。 用牛顿第二定律 合=ma求滑雪人受到的阻力。 求滑雪人受到的阻力
分析:此题的物理情景是物体在拉力F 分析:此题的物理情景是物体在拉力F的作用下 做匀加速直线运动,运动5 的路程,速度由4 做匀加速直线运动,运动5m的路程,速度由4m/s 增加到6m/s,是一个已知物体的运动状态, 增加到6m/s,是一个已知物体的运动状态,求物 体受力的问题。 体受力的问题。
解题步骤: 解题步骤: 1。确定研究对象,分析物体运动状态 确定研究对象, 此题的研究对象为物块, 此题的研究对象为物块,运动状态为匀加速直线运动 2。由运动学公式求出物体的加速度 )/(2× 由 v2t- v20 =2as 得a=(v2t- v20 )/2s=(62 -42 )/(2×5)=2m/s2 3。由牛顿第二定律求物体所受的合外力 F合 =ma=5×2N=10N ma=5×2N=10N 4。分析物体受力情况,建立直角坐标系,由力的合 分析物体受力情况,建立直角坐标系, 成与分解求出F 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 联立三式可得F=17.6N
2022物理第三章牛顿运动定律第2节牛顿第二定律的应用学案
第2节牛顿第二定律的应用必备知识预案自诊知识梳理一、单位制1.单位制:由和导出单位组成。
2。
基本单位:的单位。
力学中的基本量有三个,它们分别是质量、时间、,它们的国际单位分别是、秒、米。
3。
导出单位:由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位。
4.国际单位制中的七个基本物理量和基本单位①①注:“基本量”既可以采用国际单位制中的单位,也可以采用其他单位制中的单位,如厘米、英寸、斤等常用单位,并且不同的单位制规定的基本量不尽相同。
二、动力学的两类基本问题1.两类动力学问题第一类:已知受力情况求物体的运动情况.第二类:已知运动情况求物体的受力情况.2.解决两类基本问题的方法②以为“桥梁”,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解,具体逻辑关系如图:三、超重、失重1.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,与物体的运动状态。
(2)视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重。
2。
超重、失重和完全失重的比较③注:物体在完全失重状态下由重力引起的现象将消失。
考点自诊1。
判断下列说法的正误。
(1)F=ma是矢量式,a的方向与F的方向相同,与速度方向无关.()(2)物体受到外力作用不为零时,立即产生加速度。
()(3)物体所受的合外力减小,加速度一定减小,而速度不一定减小。
()(4)千克、秒、米、库仑、安培均为国际单位制的基本单位。
()(5)超重就是物体的重力变大了.()(6)物体完全失重时,加速度一定为重力加速度.() (7)根据物体处于超重或失重状态,可以判断物体运动的速度方向.()2。
(多选)(新教材人教版必修第一册P104习题改编)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B。
在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C。
课件:牛顿运动定律及其应用
l
dy v dv y
dt dt
L y
v2 gy 2gl g(L l)
N 3 gl
v2 2gl
dv g dt
1.2.4 非惯性系与惯性力
(Inertial reference frame)
什么是非惯性系?
相对惯性系作加速运动的参照系为非惯性系.
在惯性系中与在非惯性系中观测物体运动有何 区别?
t=0时该质点以的速度v 2 j m / s 通过坐标原点,则该
质点任意时刻的位置矢量是:
解:
a
F
t
i 4ti
m 0.25
v
dv
t
adt
2j
0
v
2
j
2t2
i
2
j
r
dr
0
t
0
vdt
r 2 t3i 2t j 3
例2: 有阻力的抛体问题
己知: 射出.
若质空量气为阻m的力炮与弹速,度以成初正速比度,v即0与水f 平方kv向 成仰角
r
F
Fi
mg
Fi m 2r 指向 离心的方向
F Fi 0 a' 0
引入惯性离心力后,在非惯性系中,
牛顿第二定律形式上成立
例:水桶以 旋转,求水面形状?
z
解:水面 z 轴对称,选柱坐标系。任
选水面一小质元,其在切线方向静止
r
在旋转参考系中,沿水面切线方向
mg sin mr 2 cos 0
m
v2 lb
m
2lb g cos
lb
O
lb b
a
T
T
mg
mg
g g cos 2g cos
人教版高中物理必修一 牛顿运动定律的应用之板块与传送带问题 学案
牛顿运动定律应用之板块和传送带问题(4.5 牛顿运动定律的应用第2课时)一.滑块、木板相对运动问题1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在的相互作用下发生滑动。
2.位移关系:滑块由木板一端运动到另一端的过程中,滑块和木板同向运动时,位移大小之差∆x=;滑块和木板反向运动时,位移大小之和∆x=。
3.分析滑块方法:首先求出各物体在各个运动过程中的加速度(注意两过程的连接处加速度可能突变),然后找出物体之间的位移(路程)关系或速度关系是解题的突破口.思路如下:(1)确定研究对象,分析每一个物体的受力情况、运动情况(2)应用,计算滑块和木板的加速度(3)找出物体之间的关系是解题的突破口,前一个过程的速度是下一个过程的速度例1、(多选)如图所示,物体A放在物体B上,物体B放在光滑的水平面上,已知m A=6 kg,m B=2 kg;A、B间动摩擦因数μ=0.2;A物体上系一细线,细线能承受的最大拉力是20 N,水平向右拉细线,下述中正确的是(g取10 m/s2)()A.当拉力0<F<12 N时,A静止不动B.当拉力F>12 N时,A相对B滑动C.当拉力F=16 N时,B受到A的摩擦力等于4 ND.在细线可以承受的范围内,无论拉力F多大,A相对B始终静止【模型突破】做好两物体的受力分析和运动过程分析是解决此类问题的关键点和突破口,解答此类问题的注意事项:(1)要注意运动过程中两物体的速度关系、位移关系等,画出位移关系图;(2)相对静止时,常存在静摩擦力,两物体发生相对滑动的临界条件是静摩擦力达到最大值;(3)两物体速度相等时可能存在运动规律的变化,在解题时要注意这个临界状态。
两物体发生相对滑动后,属于“追及相遇问题”,要注意列出两物体间的位移关系.例2.、长为1.5m 的长木板B 静止放在水平冰面上,小物块A 以某一初速度从木板B 的左端滑上长木板B ,直到A 、B 的速度达到相同,此时A 、B 的速度为0.4m/s ,然后A 、B 又一起在水平冰面上滑行了8.0cm 后停下.若小物块A 可视为质点,它与长木板B 的质量相同,A 、B 间的动摩擦因数μ1=0.25.求:(1)木块与冰面的动摩擦因数;(2)小物块相对于长木板滑行的距离;(3)为了保证小物块不从木板的右端滑落,小物块滑上长木板的初速度应为多大?(取g =10m /s 2)【方法技巧】(1)若两物体以不同的初速度开始运动,则板块之间一定发生相对运动,物块刚好没有从木板上滑下,则此时它们的位移关系:同向时,位移大小之差△x=x 物块-x 木板=L (板长);反向时,位移大小之和△x=x 物块+x 木板=L 。
1. 牛顿运动定律在生活中有哪些应用?
1. 牛顿运动定律在生活中有哪些应用?关键信息项:1、牛顿运动定律的具体内容2、生活中的常见场景3、具体应用案例4、应用带来的影响和效果1、牛顿运动定律的具体内容11 牛顿第一定律,又称惯性定律,任何物体都要保持匀速直线运动或静止的状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。
12 牛顿第二定律,物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,且加速度的方向跟作用力的方向相同。
13 牛顿第三定律,相互作用的两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,且作用在同一条直线上。
2、生活中的常见场景21 交通运输领域,如汽车、火车、飞机等的运行。
22 体育运动项目,如跑步、跳远、跳高、投掷等。
23 日常物品的使用,如家具的移动、电器的操作等。
3、具体应用案例31 在汽车制动方面,当司机踩下刹车踏板时,刹车系统产生的摩擦力使汽车减速。
根据牛顿第二定律,加速度与作用力成正比,与质量成反比。
通过合理设计刹车系统,增大摩擦力,从而在较短的距离内使汽车停下来,保障行车安全。
32 在体育运动中的跳远项目中,运动员通过助跑获得一定的速度,然后起跳。
起跳时,脚蹬地产生的反作用力推动身体向前上方运动。
根据牛顿第三定律,地面对运动员的作用力等于运动员对地面的作用力。
同时,运动员在空中的运动轨迹遵循牛顿第一定律,保持惯性运动,直到受到重力和空气阻力的影响改变运动状态。
33 当我们推动一个较重的家具时,需要施加较大的力。
根据牛顿第二定律,家具的质量越大,要使其产生相同的加速度,所需的力就越大。
而当我们停止推动时,家具会由于惯性继续向前滑动一段距离。
4、应用带来的影响和效果41 在交通运输领域,牛顿运动定律的应用使得交通工具的设计更加科学合理,提高了运输效率和安全性。
42 体育运动中,运动员利用牛顿运动定律可以更好地掌握技巧,提高比赛成绩。
43 在日常生活中,对牛顿运动定律的理解有助于我们更有效地操作和使用各种物品,避免不必要的损伤和危险。
牛顿运动定律的应用
先求出“桥梁”a
第二类:已知运动情况求受力情况
例2:一个滑雪者,质量m=75kg,以v0=2m/s的 初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角为30 度,在t=5s的时间内滑下的位移x=60m,求 滑雪者受到的阻力(包括摩擦力和空气阻力)
分析:
先求出“桥梁”a
练习
滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角θ=30°,
用牛顿运动定律解决问题(一)
牛顿第二定律确定了运动和力的关系, 使我们能够把物体的运动情况与受力情况联 系起来。
受力情况
运动情况
F合=ma
第一类:已知受力情况求运动情况
第二类:已知运动情况求受力情况
第一类:已知受力情况求运动情况
例: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。物体与地面间的摩擦力是4.2N 。 求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。
滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04,求5 s内滑下来的
路程和5 s末的速度大小.
分析:已知受力情况求运动情况 答案:58 m 23.3 m/s
练习:在某城市的一条水平道路上,规定车辆行驶速度 不得超过30km/h。在一次交通事故中,肇事车是一辆卡 车,量得这辆卡车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹 车痕迹长为7.6m。经过测试得知这种轮胎与路面的动摩 擦因数为0.7,请判断该车是否超速。
1.如果力F在时间t内使原来静止的质量为m的物体移动距离s, 那么( )
m A.相同的力在相同的时间内使质量为 的物体移动相同的距离 2
m B.相同的力在一半的时间内使质量为 的物体移动相同的距离 2
C.相同的力在两倍的时间内使质量为2m的物体移动相同 的距离 D.一半的力在相同的时间内使质量为一半的物体移动相同 的距离 答案:D
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牛顿第二定律(2)
应用牛顿第二定律解题的一般步骤:
(1)确定研究对象(在有多个物体存在的复杂问题中,确定研究对象尤其显得重要)。
(2)分析研究对象的受力情况,画出受力图。
(3)选定正方向或建立直角坐标系。
通常选加速度的方向为正方向,或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向。
这样与正方向相同的力(或速度)取正值;与正方向相反的力(或速度)取负值。
(4)求合力(可用作图法,计算法或正交分解法)。
(5)根据牛顿第二定律列方程。
(6)必要时进行检验或讨论。
1.质量为2kg 的物体放在水平地面上,与水平地面的动摩擦因数为0.2,现对物体作用一向右与水平方向成37°,大小为10N 的拉力F ,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度?
2.如图所示,装有架子的小车,用细线拖着小球在水
平地面上运动,已知运动中,细线偏离竖直方向30°, 则小车在做什么运动?
4.在光滑水平面上的木块受到一个方向不变,大小从某一数值逐渐变小的外力作用时,木块将作( )
A .匀减速运动。
B .匀加速运动。
C .速度逐渐减小的变加速运动。
D .速度逐渐增大的变加速运动。
5.一个力作用于质量为m 1的物体A 时,加速度为a 1;这个力作用于质量为m 2的物体时,加速度为a 2,如果这个力作用于质量为m 1+m 2的物体C 时,得到的加速度为( ) A .
221a a + B .2111m m a m + C .2122m m a m + D .2
121a a a
a + 作业:
1.当作用在物体上的合外力不等于零时,则 ( )
A .物体的速度一定越来越大
B .物体的速度一定越来越小
C.物体的速度可能保持不变D.物体的速度一定会改变
2.从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。
可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时,却推不动它。
这是因为( )
A.牛顿第二定律不适用于静止物体。
B.桌子的加速度很小,速度的增量极小,眼睛不易觉察到。
C.推力小于静摩擦力,加速度是负的。
D.桌子所受的合力为零。
3.沿平直轨道运行的车厢中的光滑水平桌面上用弹簧拴着一个小球,弹簧处于自然长度,当旅客看到弹簧的长度变短时对火车的运动状况判断正确的是( )
A.火车向右方运动,速度在增加中。
B.火车向右方运动,速度在减小中。
C.火车向左方运动,速度在增加中。
D.火车向左方运动,速度在减小中。
4.一个物体静止在光滑水平面上,现先对物体施加一向东的恒力F,历时1s;随即把此力改为向西,大小不变,历时1s;接着又把此力改为向东,大小不变,历时1s,如此反复,只改变力的方向,不改变力的大小,共历时1min,在这1min内()
A.物体时而向东运动,时而向西运动,在1 min末静止于初始位置之东。
B.物体时而向东运动,时而向西运动,在lmin末静止于初始位置。
C.物体时而向东运动,时而向西运动,在l min末继续向东运动。
D.物体一直向东运动,从不向西运动,在1 min末静止于初始位置之东。
5.25N的力作用在一个物体上.能使它产生2m/s2的加速度,要使它产生5m/s2的加速度,作用力为________________。
6.质量为m的物体放在倾角为30°的斜面上,求:
(1)若斜面光滑,物体沿斜面下滑的加速度多大?
(2)若斜面与物体间的动摩擦因数为μ,物体沿斜面下滑的加速度多大?
牛顿运动定律的应用(2)
1.(2011·上饶高一检测)法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的冒险世界进行了超高空特技跳水表演,他从30 m高的塔上竖直跳下并准确地落入水池中.已知水对他的阻力(包括浮力)是他所受重力的3.5倍,设他起跳速度为零,在空中下落的加速度为8 m/s2,g 取10 m/s2.试问:需要准备一个至少多深的水池?
2.(2011·福建厦门双十中学高三考试)某航空公司的一架客机,在正常航线上做水平飞行时,突然受到强大的垂直气流的作用,使飞机在10 s内下降高度为1800 m,造成众多乘客和机组人员的伤害事故,如果只研究在竖直方向上的运动,且假设这一运动是匀变速直线运动.
(1)求飞机在竖直方向上产生的加速度为多大?
(2)试估算质量为65 kg的乘客所系安全带必须提供多大拉力才能使乘客不脱离座椅.
3.静止在水平面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将力撤去,又经6 s物体停下来,若物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.
4.(2011·山东潍坊高一考试)如图所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC是长L=0.8 m、倾角θ=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑,经过C 点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25,不计空气阻力,(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间;
(2)人在离C点多远处停下?
1.原来作匀加速直线运动的物体,当它所受的合外力逐渐减小时,则 ( ) A .它的加速度将减小,速度也减小 B .它的加速度将减小,速度在增加。
C .它的加速度和速度都保持不变 D .它的加速度和速度的变化无法确定
2.一质量为m 的物体,在水平恒力F 作用下沿粗糙水平面由静止开始运动,经时间t 后速度为v ,为使物体的速度增为2v ,可以采用的办法是( ) A .将物体的质量减为原来的1/2,其它条件不变。
B .将水平力增为2F ,其他条件不变。
C .将时间增为2t ,其他条件不变。
D .将物体质量、水平恒力和时间都增为原来的两倍。
3.质量为2kg 的物体放在水平地面上,与水平地面的动摩擦因数为0.2,现对物体作用一向右与水平方向成37°,大小为10N 的拉力F ,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度?
4.如图所示,一高度为h =0.8m 粗糙的水平面在B 点处与一倾角为θ=30°光滑的斜面BC 连接,一小滑块从水平面上的A 点以v 0=3m/s 的速度在粗糙的水平面上向右运动。
运动到B 点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑。
已知AB 间的距离s=5m ,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数; (2)小滑块从A 点运动到地面所需的时间;
5.一弹簧秤秤盘的质量M =1.5kg ,盘内放一个质量m =10.5kg 的物体P ,弹簧质量忽略不计,轻弹簧的劲度系数k =800N/m ,系统原来处于静止状态,如图所示.现给物体
P 施加一竖直向上的拉力F ,使P 由静止开始向上作匀加速直线运动.已知在前0.2s 时间内F 是变力,在0.2s 以后是恒力.求物体匀加速运动的加速度多大?取g =10m/s 2
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