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
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-整体法与隔离法
解题过程
首先确定整体受到的重力 和支持力，然后根据牛顿 第二定律求出加速度。
03 隔离法应用
定义与特点
定义
隔离法是将研究对象从其周围物体中 隔离出来，对它进行受力分析，研究 其运动状态变化规律的方法。
特点
隔离法可以单独地分析每个物体的受 力情况，从而简化问题，易于理解和 掌握。
适用范围与条件
适用范围
公式
F=ma，其中F表示作用力，m表示 物体的质量，a表示物体的加速度。
适用范围与条件
适用范围
适用于宏观低速的物体，即物体的速 度远小于光速，此时物体的运动状态 变化符合牛顿第二定律。
条件
作用力必须是物体受到的合外力，且 物体具有质量。
牛顿第二定律的重要性
基础性
牛顿第二定律是经典力学的基础，是研究物体运动规律和作用力的基本公式。
汽车加速与刹车
当汽车加速或刹车时，乘客会受到一个向心或离心的力，这是由于牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
电梯载人
当电梯加速上升或减速下降时，乘客会感到超重或失重，这是因为牛顿第二定律中加速度与力之间的 关系。
在工程中的应用
桥梁设计
桥梁设计需要考虑重力、风载、地震等外力作用，通过牛顿第二定律可以计算出桥梁的 承载能力和稳定性。
适用于需要单独分析某个物体的受力情况，或者需要排除其他物体的影响，单独研究某个物体的运动状态变化。
条件
隔离法的使用需要满足一定的条件，如物体间的相互作用力较小，可以忽略不计；或者需要将复杂的系统分解为 若干个简单的子系统进行研究等。
实例分析：连接体问题
问题描述
两个或多个物体通过轻绳、轻弹簧等 连接在一起，共同运动，求各物体的 加速度和运动状态。
牛顿第二定律及应用
牛顿第二定律及应用牛顿第二定律是经典力学中最基本的定律之一，它描述了物体所受力与物体运动状态之间的关系。
在本文中，我们将探讨牛顿第二定律的详细内容以及其在实际应用中的重要性。
一、牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律可以用以下表达式表示：F = ma其中，F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个表达式指出，物体所受的合力等于物体质量与加速度的乘积。
二、质量的概念在牛顿第二定律中，质量是一个关键的概念。
质量指的是物体所具有的惯性，它是一个物体抵抗改变其运动状态的属性。
质量越大，物体的惯性越强，越难改变其运动状态。
质量的单位是千克（kg），常用的国际单位制中，1千克等于1000克。
三、力的概念与测量力是导致物体产生运动或者改变其运动状态的原因。
通常用牛顿（N）作为力的单位。
在物理学中，有很多种类的力，比如重力、摩擦力、张力等。
力的测量需要借助仪器，常用的力的测量仪器是弹簧测力计。
弹簧测力计利用弹簧的弹性来测量物体所受的拉力或者压力。
四、加速度的概念与计算加速度是物体改变速度的度量，表示单位时间内速度的变化量。
它的定义是加速度等于速度变化量除以时间变化量。
加速度的单位是米每平方秒（m/s²）。
如果物体的速度从v₁变化到v₂，所用的时间是t，那么加速度可以用下面的公式计算：a = (v₂ - v₁) / t五、牛顿第二定律的应用牛顿第二定律可以应用于各种各样的情况，下面是一些常见的应用：1. 机械运动：当我们推车或者拉车时，施加在车身上的力会导致车产生加速度。
根据牛顿第二定律，我们可以计算出施加的力大小。
2. 自由落体：牛顿第二定律可以解释自由落体运动。
当物体在重力作用下自由落下时，它所受的合力等于其质量乘以重力加速度，即F = mg。
利用牛顿第二定律，我们可以计算物体的加速度。
3. 物体在斜面上的运动：当物体沿斜面滑动时，可以将物体的重力分解为平行于斜面和垂直于斜面的两个分力。
牛顿第二定律在物体受力分析中的应用
牛顿第二定律在物体受力分析中的应用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作用在它上面的外力之间的关系。
具体而言，牛顿第二定律表明，当一个物体受到一个外力时，它的加速度与该力的大小成正比，与物体的质量成反比。
在物体受力分析中，牛顿第二定律可以提供许多有用的信息，帮助我们理解物体运动和相互作用的本质。
首先，牛顿第二定律可以用来计算物体的加速度。
根据牛顿第二定律，物体的加速度等于作用在它上的总力除以物体的质量。
这个关系式告诉我们，如果一个物体的质量较大，那么它所受到的外力相同的情况下，它的加速度将较小；相反，如果一个物体的质量较小，那么它所受到的外力相同的情况下，它的加速度将较大。
通过计算加速度，我们可以判断物体的运动状态，如匀速运动、加速运动或减速运动等。
其次，牛顿第二定律可以用来确定物体所受的力。
在物体受力分析中，我们常常通过观察物体的运动状态和已知的物理量来确定作用在物体上的力的大小和方向。
利用牛顿第二定律，我们可以根据物体的质量和加速度计算出作用在物体上的总力。
同时，我们可以根据物体所受力的性质推断出作用在物体上的其他力，如重力、摩擦力、弹力等。
通过对物体所受力的准确分析，我们可以更好地理解物体的运动规律和相互作用的原理。
此外，牛顿第二定律也可以应用于复杂的力学问题中。
在实际的物体运动中，有时会存在多个力同时作用在一个物体上。
这时，我们可以利用牛顿第二定律来分析和计算这些力对物体的综合效果。
例如，当一个物体受到多个力的作用时，我们可以将这些力分解成水平方向和垂直方向上的分力，然后分别计算每个方向上的加速度，最后将它们合成为物体的总加速度。
通过这种方法，我们可以更准确地描述和预测物体的运动轨迹和速度变化。
此外，在实际的力学问题中，我们常常需要考虑物体所受力的变化。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在它上面的力成正比。
因此，如果外力发生变化，物体的加速度也会相应地发生变化。
例如，当一个物体受到一定的外力作用时，它的加速度将保持不变；而如果外力增大或减小，物体的加速度将相应地增大或减小。
第三章 第2课时 牛顿第二定律的基本应用
3.(2023·广东茂名市一模)电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人 和平衡车的总质量是60 kg，启动平衡车后，车由静止开始向前做直线运 动，某时刻关闭动力，最后停下来，其v－t图像如图所示。假设平衡车 受到的阻力是其重力的k倍，g＝10 m/s2，则 A.k＝0.6
考点二 动力学图像问题
解得 F2＝m2mm1＋1 m2(μ2－μ1)g， 可知 μ2>m1m＋2m2μ1，故 B、C 正确； 由题图(c)可知，0～t2时间段物块与木板相对静止，所以有相同的加速 度，故D正确。
考点二 动力学图像问题
总结提升
分析动力学图像问题的方法技巧 1.分清图像的类别：即分清横、纵坐标所代表的物理量，明确其 物理意义，掌握物理图像所反映的物理过程。 2.建立图像与物体运动间的关系：把图像与具体的题意、情景结 合起来，明确图像反映的是怎样的物理过程。
考点一 动力学两类基本问题
总结提升
动力学问题的解题思路
考点一 动力学两类基本问题
例3 (多选)如图所示，Oa、Ob和ad是竖直平面内三根固定的光滑细杆，
O、a、b、c、d位于同一圆周上，c为圆周的最高点，a为最低点，O′
为圆心。每根杆上都套着一个小滑环(未画出)，两个滑环从O点无初速
度释放，一个滑环从d点无初速度释放，用t1、t2、 t3分别表示滑环沿Oa、Ob、da到达a或b所用的时 间。下列关系正确的是
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
根据运动学公式，小车2 s末的速度大小v＝at1＝3 m/s，故A错误； 根据牛顿第二定律得 F－Ff＝ma，解得 Ff＝15 N，撤去推力后，加速度 大小为 a′＝Fmf＝0.5 m/s2，减速时间为 t2＝av′＝03.5 s＝6 s，小车运动 的总时间为 t＝t1＋t2＝2 s＋6 s＝8 s，故 B 正确，C、D 错误。
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。
系统的牛顿第二定律及应用
系统的牛顿第二定律及应用一、系统的牛顿第二定律若将系统受到的每一个外力，系统内每一物体的加速度均沿正交坐标系的x轴与y轴分解，则系统的牛顿第二定律的数学表达式如下：F1x+F2x+…=m1a1x+m2a2x+…F1y+F2y+…=m1a1y+m2a2y+…与采用隔离法、分别对每一物体应用牛顿第二定律求解不同的是，应用系统的牛顿第二定律解题时将使得系统内物体间的相互作用力变成内力，因而可以减少不必求解的物理量的个数，导致所列方程数减少，从而达到简化求解的目的，并能给人以一种赏心悦目的感觉，现通过实例分析与求解，说明系统的牛顿第二定律的具体应用，并力图帮助大家领略到应用系统的牛顿第二定律求解的优势。
二、系统的牛顿第二定律的应用1、求系统所受到的外力例1 在图1中，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M。
B为铁片，质量为m。
整个装置用轻绳悬挂于O点。
当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程，轻绳上的拉力F的大小为（）A、F＝MgB、Mg<F<(m+M)gC、F=(m+M)gD、F>(m+M)g分析与解以A、B、C系统为研究对象，它受到的外力为竖直向下的重力（m+M）g，绳对系统竖直向上的拉力F（电磁铁A与铁片B间的相互引力为内力）。
A、C的加速度为0，铁片上升时向上的加速度不为0。
若以竖直向上方向为正向，设某时刻铁片B向上的加速度为a，则由系统的牛顿第二定律得F－(m+M)g=ma∴F=(m+M)g+ma>(m+M)g因此，应选正确答案D。
例2 如图2所8示，一根长为l的轻杆，两端各固定一个质量均为m 的小球A和B。
若轻杆以它的中点O为轴在竖直平面内转动，求轻杆转到竖直位置时，杆对轴的作用力。
分析与解取小球A、B及杆为研究对象，它受到竖直向下的重力2mg，轴对它竖直向上的弹力N.A、B在最低点与最高点时向心加速度恰为反向。
若取竖直向上方向为正向，由系统的牛顿第二定律得：N－2mg=maA +maB∵aA =－aB∴N=2mg由牛顿第三定律知杆对轴的弹力大小为2mg，方向竖直向下。
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。
牛顿第二定律的基本应用(解析版)—2025年高考物理一轮复习
牛顿第二定律的基本应用素养目标：1.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
2.理解各种动力学图像，并能分析图像特殊点、斜率、截距、面积的物理意义。
1.物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。
如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度14m l =，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。
若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为29m =，货物可视为质点（取cos 240.9°=，sin 240.4°=，重力加速度210m /s g =）。
（1）求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度1a 的大小；（2）求货物在倾斜滑轨末端时速度v 的大小；（3）若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2m/s ，求水平滑轨的最短长度2l 。
【答案】（1）22m/s ；（2）4m/s ；（3）2.7m 【解析】（1）根据牛顿第二定律可得1sin 24cos 24mg mg ma m °-°=代入数据解得212m/s a =（2）根据运动学公式2112a l v =解得4m/sv =（3）根据牛顿第二定律2mg ma m =根据运动学公式2222max 2a l v v -=-代入数据联立解得2 2.7ml =考点一 动力学两类基本问题分析动力学两类基本问题的关键(1)做好两类分析：物体的受力分析和物体的运动过程分析；(2)搭建两个桥梁：加速度是联系运动和力的桥梁；连接点的速度是联系各物理过程的桥梁。
动力学问题的解题思路例题1. 冰壶是在冰上进行的一种投掷性竞赛项目。
某次训练中，冰壶（可视为质点）被运动员掷出后，在水平冰面上沿直线依次经过A 、B 、C 三点后停在O 点。
已知A 、B 间的距离x =26m ，B 、C 间的距离x 2=5.5m ，冰壶通过AB 段的时间t 1=10s ，通过BC 段的时间t 2=5s ，假设冰壶和冰面间的动摩擦因数处处相等，重力加速度大小g =10m/s 2。
牛顿三大定律在生活中的应用
牛顿三大定律在生活中的应用牛顿三大定律，指的是物理学家弗朗西斯约翰牛顿在1687年发表的《自然哲学的数学原理》（亦称“牛顿第一定律”）、牛顿发现的第二定律及第三定律。
它们是现代物理学的基础，对物理学、力学、动力学、流体力学有巨大影响，也被广泛应用于生活、工程、航空、航天等领域。
牛顿第一定律 (牛顿定律)：如果一个物体的状态保持不变，那么在它的周围没有可能产生物理影响的力就应该把它保持在原地；而如果有可能产生物理影响的力，那么它就会以恒定的速度在一个方向上移动。
牛顿第二定律 (牛顿力学第二定律)：当一个物体产生一个外力时，它会受到一个由力的大小与物体质量成反比的加速度。
牛顿第三定律 (牛顿反作用定律)：当一个物体产生一个外力时，它会产生一个与外力大小相等、方向相反的反作用力。
虽然牛顿三大定律被广泛运用于物理学的研究中，但是它们也被广泛用于我们的日常生活中，我们将在本文中讨论其在生活中的应用。
二、牛顿三大定律在生活中的应用（1）牛顿第一定律在生活中的应用牛顿第一定律的应用在我们的日常生活中很常见。
比如，在我们放下一个玩具时，就是牛顿第一定律的实际运用。
在物体掉到地上时，它不会突然暂停，而是会以恒定的速度继续加速下落，直到受到地心引力影响，停止下落。
此外，牛顿第一定律在安全、工程等方面也有着重要的作用。
比如，它让汽车在行驶中保持平衡，帮助飞行器保持飞行平稳，以及防止超音速飞行时出现爆炸等等。
（2）牛顿第二定律在生活中的应用牛顿第二定律的应用也很普遍，比如，在我们使用摩擦力时推动物体时，就是牛顿第二定律的实际应用。
在这种情况下，我们施加的力就是一个外力，它会把物体加速到某一个特定速度，如果我们施加的力再大一点，速度也会变得更快。
此外，牛顿第二定律也在汽车制造过程中被大量使用。
在汽车启动时，发动机会产生大量的外力，它会把汽车加速到某一个特定速度，如果提高发动机的功率，汽车的速度也会变得更快。
（3）牛顿第三定律在生活中的应用牛顿第三定律在我们抛出一个东西时也有实际应用。
《牛顿第二定律的应用》 讲义
《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的内容牛顿第二定律是动力学的核心定律之一，其表述为：物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与物体的质量成反比，加速度的方向与合外力的方向相同。
用公式表示即为：F ＝ ma ，其中 F 表示合外力，m 表示物体的质量，a 表示物体的加速度。
这个定律揭示了力、质量和加速度之间的定量关系，为我们理解和解决物体的运动问题提供了重要的依据。
二、牛顿第二定律的理解1、因果关系合外力是产生加速度的原因，加速度是合外力作用的结果。
有合外力的作用，物体就会产生加速度；合外力改变，加速度也随之改变。
2、瞬时性当合外力发生变化时，加速度会立即随之变化，二者具有瞬时对应关系。
3、矢量性加速度和合外力都是矢量，它们的方向始终相同。
在解决问题时，需要规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。
4、独立性作用在物体上的每个力都独立地产生一个加速度，物体实际的加速度是这些加速度的矢量和。
三、牛顿第二定律的应用类型1、已知受力情况求运动情况如果已知物体的受力情况，可以根据牛顿第二定律求出物体的加速度，再结合运动学公式求出物体的运动状态（如速度、位移等）。
例如，一个质量为 m 的物体，受到水平向右的恒力 F 作用，已知物体与地面间的摩擦力为 f ，求物体在一段时间 t 后的速度和位移。
首先，根据牛顿第二定律，物体的加速度 a ＝（F f) ／ m 。
然后，利用运动学公式 v ＝ v₀＋ at （假设物体的初速度为 v₀），可以求出物体在 t 时刻的速度 v ＝ v₀＋（F f) ／ m t 。
再利用位移公式 x ＝ v₀t ＋ 1/2 at²，可以求出物体在 t 时间内的位移 x 。
2、已知运动情况求受力情况如果已知物体的运动情况（如速度、位移等），可以通过运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律求出物体所受的合外力。
比如，一个物体做匀加速直线运动，加速度为 a ，质量为 m ，已知初速度为 v₀，运动时间为 t ，位移为 x ，求物体所受的合外力。
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牛顿第二定律的应用Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT寒假作业4（考查：牛顿第二定律的应用）一、选择题（1-12单选，13-22多选）1．如图，水平面上一个物体向右运动，将弹簧压缩，随后又被弹回直到离开弹簧，则该物体从接触弹簧到离开弹簧的这个过程中，下列说法中正确的是( )A. 若接触面光滑，则物体加速度的大小是先减小后增大B. 若接触面光滑，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大C. 若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先减小后增大D. 若接触面粗糙，则物体加速度的大小是先增大后减小再增大2．静止在光滑的水平面上的物体，在水平推力F的作用下开始运动，推力F随时间t变化的规律如图所示，则物体在10~t时间内( )A. 速度一直增大B. 加速度一直增大C. 速度先增大后减小D. 位移先增大后减小3．质量为M的木块位于粗糙水平桌面上，若用大小为F的水平恒力拉木块时，其加速度为a，当拉力方向不变，大小变为2F时，木块的加速度大小为a′，则（）A. 2a>a′B. 2a<a′C. 2a=a′D. 无法确定4．一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度-时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段的受力和运动情况，以下判断正确的是（）A. 雨滴下落过程中只受重力B. 雨滴下落过程中加速度恒定不变C. 雨滴下落过程受到逐渐增大的空气阻力D. 雨滴下落过程中速度随时间均匀增加5．如图所示，在沿平直轨道行驶的车厢内，有一轻绳的上端固定在车厢的顶部，下端拴一小球，当小球相对车厢静止时，悬线与竖直方向夹角为θ，则下列关于车厢的运动情况正确的是( )A. 车厢加速度大小为g tan θ，方向沿水平向左B. 车厢加速度大小为g tan θ，方向沿水平向右C. 车厢加速度大小为g sin θ，方向沿水平向左D. 车厢加速度大小为g sin θ，方向沿水平向右6．如图所示，A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动，两球质量mA=2mB，两球间是一个轻质弹簧，如果突然剪断悬线，则在剪断悬线瞬间( )A. A球加速度为，B球加速度为gB. A球加速度为，B球加速度为0C. A球加速度为g，B球加速度为0D. A球加速度为，B球加速度为g7．如图所示，在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体，物体与壁间的动摩擦因数μ，要使物体不致下滑，车厢前进的加速度至少应为（重力加速度为g，最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（）A. μgB. gμC.gμD. g8．如图所示，斜面置于粗糙水平地面上，在斜面的顶角处，固定一个小的定滑轮，质量分别为m 1、m 2的物块，用细线相连跨过定滑轮，m 1搁置在斜面上．下述正确的是（ ）A. 如果m 1、m 2均静止，则地面对斜面没有摩擦力B. 如果m 1沿斜面向下匀速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力C. 如果m 1沿斜面向上加速运动，则地面对斜面有向左的摩擦力D. 如果m 1沿斜面向下加速运动，则地面对斜面有向右的摩擦力9．如图所示，小车沿水平面做直线运动，小车内光滑底面上有一物块被压缩的轻弹簧压向左壁，小车向右加速运动。
若小车向右加速度增大，则小车左壁受物块的压力N 1和小车右壁受弹簧的压力N 2的大小变化是( )A. N 1不变，N 2变大B. N 1变大，N 2不变C. N 1、N 2都变大D. N 1变大，N 2减小10．如图所示，A 、B 两个长方体形物块叠放在光滑水平面上，质量分别为6kg 和2kg ，它们之间的动摩擦因数为．设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s 2 ． 现对A 施加水平拉力F ，要保持A 、B 相对静止，F 不能超过（ ）A. 5NB. 16NC. 15ND. 20N11．如图所示，钢铁构件A 、B 叠放在卡车的水平底板上，卡车底板和B间动摩擦因数为μ1，A 、B 间动摩擦因数为μ2，卡车刹车的最大加速度为a ，μ2g ＞a ＞μ1g ，可以认为最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等．卡车沿平直公路行驶途中遇到紧急情况时，要求其刹车后在s 0距离内能安全停下，则卡车行驶的速度不能超过（ ） 02as 102gs μ202gs μ()120gs μμ+12．一物块放在倾角为30°的粗糙的斜面上，斜面足够长，物块受到平行斜面向上的拉力作用，拉力F 随时间t 变化如图甲所示，速度随时间t 变化如图乙所示，由图可知(g 取10m/s 2)，下列说法中正确的是( )A. 物体的质量为B. 0～1s 物体受到的摩擦力为4NC. 73D. 若撤去外力F ，物体还能向上运动2m13．如图所示，一折杆固定在小车上，∠A ＝θ，B 端固定一个质量为m 的小球，设小车向右的加速度为a ，AB 杆对小球的作用力大小为F ，则下列说法正确的是:A. 当a ＝0时，F ＝cos mg θ，方向沿AB 杆 B. 当a ＝g tan θ时，F ＝cos mg θ，方向沿AB 杆 C. 无论a 取何值，F 都等于m 22g a +AB 杆D. 无论a 取何值，F 都等于m 22g a +AB 杆所在直线无关14．如图所示，固定在地面上的斜面足够长，其倾角为30°，用平行于斜面向上F=16N 的力作用在质量为2kg 的物块上，物块恰好沿斜面匀速上滑，若g取10m ／s 2，物块所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等。
则下列说法中正确的是( )A. 在撤去力F 的瞬间，物块所受摩擦力方向不变B. 在撤去力F 的瞬间，物块的加速度大小为8m/s 2C. 物块与斜面间的动摩擦因数等于D. 撤去力F 后，物体最终将静止在斜面上15．如图甲，一物块在t=0时刻滑上一固定斜面，其运动的v —t 图象如图乙所示。
若重力加速度210/g m s =，则A. 斜面的长度L =4mB. 斜面的倾角30θ=C. 物块的质量m =1kgD. 物块与斜面间的动摩擦因数3μ= 16.在光滑水平面上有一个质量为m =1kg 的小球，小球的一端与水平轻弹簧连接，另一端与不可伸长的轻绳相连，轻绳与竖直方向成45°角，如图所示。
小球处于静止状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，(取g =10m/s 2)，则剪断细绳的瞬间( )A. 此时弹簧的弹力大小为102NB. 小球加速度的大小为2102m/sC. 小球加速度的大小为210m/sD. 小球受到的合力方向水平向左17．如图甲所示，平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k ，一端固定在倾角为θ的斜面底端，另一端与物块A 相连．两物块A 、B 质量均为m ，初始时均静止．现用平行于斜面向上的力F 拉动物块B ，使B 做加速度为a 的匀加速运动，A 、B 两物块在开始一段时间内的v -t 关系分别对应图乙中的A 、B 图线（t 1时刻A 、B 的图线相切，t 2时刻对应A 图线的最高点），重力加速度为g ，则（ ）A. t 2时刻，弹簧处于原长状态B. t 1时刻，弹簧型变量为sin mg ma kθ+ C. 从开始到t 2时刻，拉力F 逐渐增大 D. t =0时刻，拉力满足F =2ma18．如图所示，质量分别为m 1、m 2的两个物体A 、B 用一根质量不计的细绳相连接，在恒力F 的作用下，在水平面上运动(两物体与水平面之间的动摩擦因数相同，则以下对细绳中的拉力F T 的说法正确的是( )A. 不管水平面是粗糙还是光滑的，F T 的大小都一样大B. 水平面粗糙时F T 的大小比水平面光滑时大C. 水平面粗糙时F T 的大小比水平面光滑时小D. F T 的大小与F 大小有关19．如图所示，大三角劈C 置于粗糙水平面上，小三角劈B 置于斜面上，B 的上面又放一个小木块A ，在A 、B 一起共同加速下滑的过程中，C静止不动，下列说法正确的是（ ）A. 木块A 受到方向向左的摩擦力B. 木块A 对B 的压力小于A 的重力C. B 与C 之间的滑动摩擦系数tan μθ<D. 水平地面对C 没有摩擦力作用20．如图所示，质量为m的小球穿在足够长的水平固定直杆上处于静止状态，现对小球同时施加水平向右的恒力F和竖直向上的力F，使小球从静止开始向右运动，其中竖直向上的力F大小始终与小球的速度成正比，即F＝kv（图中未标出），已知小球与杆间的动摩擦因数为，下列说法中正确的是（）A. 小球先做加速度增大的加速运动，后做加速度减小的减速运动B. 小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动直到静止C. 小球的最大加速度为F0/m D. 小球的最大速度为0F mgkμμ+21．如图甲所示，绷紧的水平传送带始终以恒定速率v1运行。
初速度大小为v2的小物块从与传送带等高的光滑水平地面上的A处滑上传送带。
若从小物块滑上传送带开始计时，小物块在传送带上运动的v－t图象(以地面为参考系)如图乙所示。
已知v2>v1，则( )A. t 2时刻，小物块离A处的距离达到最大B. t2时刻，小物块相对传送带滑动的距离达到最大C. 0～t2时间内，小物块受到的摩擦力方向一直不变D. 0～t3时间内，小物块始终受到大小不变的摩擦力作用二、计算题（请自备白纸书写计算题步骤．．．．．．．．．．．．）22．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=，在倾角为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，求：（1）物体做加速运动时加速度a的大小；（2）5s末物体的速度大小；（3）撤去F后，物体还能滑行多长时间；23．滑沙游戏中，游戏者从沙坡顶部坐滑沙车呼啸滑下．为了安全，滑沙车上通常装有刹车手柄，游客可以通过操纵刹车手柄对滑沙车施加一个与车运动方向相反的制动力F，从而控制车速．为便于研究，作如下简化：游客从顶端A点由静止滑下8s后，操纵刹车手柄使滑沙车摩擦变大匀速下滑至底端B点，在水平滑道上继续滑行直至停止．已知游客和滑沙车的总质量m=70kg，倾角θ=37°，滑沙车底部与沙面间的动摩擦因数μ=．重力加速度g取10m/s2，sin37°=，cos37°=，不计空气阻力．(1)游客匀速下滑时的速度大小．(2)若游客在水平滑道BC段的最大滑行距离为16m，则他在此处滑行时，需对滑沙车施加多大的水平制动力24．质量为m的小物块（可视为质点），放在倾角为θ、质量为M的斜面体上，斜面体的各接触面均光滑。
（1）如图（甲）所示，将斜面体固定，让小物块从高度为H的位置由静止下滑，求小物块的加速度大小及滑到斜面低端所需的时间。
（2）如图（乙）所示，对斜面体施加一水平向左的力F ，可使m 和M 处于相对静止状态，一起向左做加速运动，求水平力F 的大小。