牛顿第二定律的应用PPT课件
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3．应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被 研究的物体。 (2)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。 (3)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。 (4)求合外力F合。 (5)根据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必要时还要对 结果进行讨论。
)D
B．AB绳拉力绳拉力不变，BC绳拉力变大
A C
B
31
7．斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用， 力F随时间变化的图象及物体运动的v t图象如下图所 示。由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系 是(g取10 m/s2)( ) AD
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3．在下列物理量和单位中，说法正确的是( ) ①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B．属于国际单位制中基本单位的是⑤⑦ C．属于国际单位制中单位的是②③⑦ D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥ 【答案】 C
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4．(2011·德州模拟)蹦床运动有”空中芭蕾”之称，下列 图中能反映运动员从高处落到蹦床后又被弹起的过程中，
解得：v＝20 m/s＝72 km/h＞60 km/h
可知当时轿车的速度至少是72 km/h，是超速行驶。 【答案】 轿车车速至少72 km/h，是超速行驶
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6．如右图所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC
水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，
小球仍处于图中所示的位置，则( A．AB绳、BC绳拉力都变大
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(2010·安徽理综)质量为2 kg的物体在水平推力 F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运 动的v t图象如图所示。g取10 m/s2，求： (1)物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)水平推力F的大小； (3)0～10 s内物体运动位移的大小。
【解题切点】 从v t中求a，根据牛顿第二定律及 Ff＝μFN、运动学公式求解。
D．由 m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的 加速度和它所受的合力而求出
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2．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是( ) A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变 B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化 C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变 D．做曲线运动的物体，其运动状态可能不变 【解析】 物体运动状态的改变，即为速度改变，则必定有 加速度；反之亦然。 【答案】 C
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2．如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°角， 一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板。工人所持木杆对 刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质 量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点。刷子与天花板间的动摩擦因 数为0.5，天花板长为L＝4 m，取 sin 37°＝0.6，g＝10 N/kg，试求： (1)刷子沿天花板向上运动的加速度； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
加速度随时间变化的情况是( C )
分析：1.先自由下落、最后竖直上抛，a=g。 2.接触后先加速下降mg-Kx=ma. 加速度向下。 后加速度向上减速向下Kx-mg=ma。 3.反弹a减小的向上加速向上Kx-mg=ma. ..........
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5．京沪高速公路3月7日清晨，因雨雾天气导致一辆轿车和 另一辆出现故障熄火停下来的卡车相撞。已知轿车刹车时 产生的最大阻力为重力的0.8倍，当时的能见度(观察者与能 看见的最远目标间的距离)约37 m，交通部门规定此种天气 状况下轿车的最大行车速度为60 km/h。设轿车司机的反应 时间为0.6 s，请你通过计算说明轿车有没有违反规定超速 行驶？(g取10 m/s2)
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2．基本方法 (1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比 较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程 组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过 程。 (2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象进行分析，并 画出示意图。图中应注明力、速度、加速度的符号和方向。 对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所 遗漏或无中生有。 (3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理 量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理 量的数值及单位代入，通过运算求结果。
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【解析】 设轿车行驶的速度为v，从轿车司机看到卡 车到
开始刹车，轿车行驶的距离为：x1＝vt1 由牛顿第二定律得：Ff＝kmg＝0.8mg＝ma 解得轿车刹车的加速度为：a＝0.8g＝8 m/s2 从开始刹车到轿车停止运动轿车行驶的距离为：x2＝2va2 轿车行驶的总距离为：x＝x1＋x2 若两车恰好相撞，则有：x＝37 m
第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
1
1．如右图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根 细线上。L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水 平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断， 求剪断瞬时物体的加速度。
若L1变成弹簧呢？
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解答动力学的两类基本问题的方法和步骤
1．动力学两类基本问题的分析流程图
A．物体的质量m B．斜面的倾角θ C．物体与斜面间的动摩擦因数μ D．μ＞tan θ
F1＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma1。 F2＋mgsin θ－μmgcos θ＝0
m＝1 kg，μ＝tan θ＋cos θ(0.2)＞tan θ
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8．(16分)如右图所示，有一长度x＝1 m、质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端 放置一质量m＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩 擦因数μ＝0.25，要使物块在2 s内运动到小车的另一 端，求作用在物块上的水平力F是多少？(g取10 m/s2)
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1．下列对牛顿第二定律的表达式 F＝ma
及其变形公式的理解，正确的是( ) CD
A．由 F＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比， 与物体的加速度成正比 B．由 m＝Fa可知，物体的质量与其所受合力成正比， 与其运动的加速度成反比
C．由 a＝mF 可知，物体的加速度与其所受合力成正比， 与其质量成反比
3．应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象。根据问题的需要和解题的方便，选出被 研究的物体。 (2)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。 (3)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。 (4)求合外力F合。 (5)根据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必要时还要对 结果进行讨论。
)D
B．AB绳拉力绳拉力不变，BC绳拉力变大
A C
B
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7．斜面上的物体受到平行于斜面向下的力F的作用， 力F随时间变化的图象及物体运动的v t图象如下图所 示。由图象中的信息能够求出的量或可以确定的关系 是(g取10 m/s2)( ) AD
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3．在下列物理量和单位中，说法正确的是( ) ①密度 ②牛顿 ③米/秒 ④加速度 ⑤长度 ⑥质量 ⑦千克 ⑧时间 A．属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧ B．属于国际单位制中基本单位的是⑤⑦ C．属于国际单位制中单位的是②③⑦ D．属于国际单位制中单位的是④⑤⑥ 【答案】 C
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4．(2011·德州模拟)蹦床运动有”空中芭蕾”之称，下列 图中能反映运动员从高处落到蹦床后又被弹起的过程中，
解得：v＝20 m/s＝72 km/h＞60 km/h
可知当时轿车的速度至少是72 km/h，是超速行驶。 【答案】 轿车车速至少72 km/h，是超速行驶
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6．如右图所示，车内绳AB与绳BC拴住一小球，BC
水平，车由原来的静止状态变为向右加速直线运动，
小球仍处于图中所示的位置，则( A．AB绳、BC绳拉力都变大
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(2010·安徽理综)质量为2 kg的物体在水平推力 F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运 动的v t图象如图所示。g取10 m/s2，求： (1)物体与水平面间的动摩擦因数μ； (2)水平推力F的大小； (3)0～10 s内物体运动位移的大小。
【解题切点】 从v t中求a，根据牛顿第二定律及 Ff＝μFN、运动学公式求解。
D．由 m＝Fa可知，物体的质量可以通过测量它的 加速度和它所受的合力而求出
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2．关于物体运动状态的改变，下列说法中正确的是( ) A．运动物体的加速度不变，则其运动状态一定不变 B．物体的位置在不断变化，则其运动状态一定在不断变化 C．做直线运动的物体，其运动状态可能不变 D．做曲线运动的物体，其运动状态可能不变 【解析】 物体运动状态的改变，即为速度改变，则必定有 加速度；反之亦然。 【答案】 C
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2．如图所示，楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ＝37°角， 一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板。工人所持木杆对 刷子的作用力始终保持竖直向上，大小为F＝10 N，刷子的质 量为m＝0.5 kg，刷子可视为质点。刷子与天花板间的动摩擦因 数为0.5，天花板长为L＝4 m，取 sin 37°＝0.6，g＝10 N/kg，试求： (1)刷子沿天花板向上运动的加速度； (2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间。
加速度随时间变化的情况是( C )
分析：1.先自由下落、最后竖直上抛，a=g。 2.接触后先加速下降mg-Kx=ma. 加速度向下。 后加速度向上减速向下Kx-mg=ma。 3.反弹a减小的向上加速向上Kx-mg=ma. ..........
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5．京沪高速公路3月7日清晨，因雨雾天气导致一辆轿车和 另一辆出现故障熄火停下来的卡车相撞。已知轿车刹车时 产生的最大阻力为重力的0.8倍，当时的能见度(观察者与能 看见的最远目标间的距离)约37 m，交通部门规定此种天气 状况下轿车的最大行车速度为60 km/h。设轿车司机的反应 时间为0.6 s，请你通过计算说明轿车有没有违反规定超速 行驶？(g取10 m/s2)
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2．基本方法 (1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比 较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由哪几个物理过程 组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过 程。 (2)根据问题的要求和计算方法，确定研究对象进行分析，并 画出示意图。图中应注明力、速度、加速度的符号和方向。 对每一个力都明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所 遗漏或无中生有。 (3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理 量的符号运算，解出所求物理量的表达式，然后将已知物理 量的数值及单位代入，通过运算求结果。
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【解析】 设轿车行驶的速度为v，从轿车司机看到卡 车到
开始刹车，轿车行驶的距离为：x1＝vt1 由牛顿第二定律得：Ff＝kmg＝0.8mg＝ma 解得轿车刹车的加速度为：a＝0.8g＝8 m/s2 从开始刹车到轿车停止运动轿车行驶的距离为：x2＝2va2 轿车行驶的总距离为：x＝x1＋x2 若两车恰好相撞，则有：x＝37 m
第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
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1．如右图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根 细线上。L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水 平拉直，物体处于平衡状态。现将L2线剪断， 求剪断瞬时物体的加速度。
若L1变成弹簧呢？
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解答动力学的两类基本问题的方法和步骤
1．动力学两类基本问题的分析流程图
A．物体的质量m B．斜面的倾角θ C．物体与斜面间的动摩擦因数μ D．μ＞tan θ
F1＋mgsin θ－μmgcos θ＝ma1。 F2＋mgsin θ－μmgcos θ＝0
m＝1 kg，μ＝tan θ＋cos θ(0.2)＞tan θ
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8．(16分)如右图所示，有一长度x＝1 m、质量M＝10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端 放置一质量m＝4 kg的小物块，物块与小车间的动摩 擦因数μ＝0.25，要使物块在2 s内运动到小车的另一 端，求作用在物块上的水平力F是多少？(g取10 m/s2)
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1．下列对牛顿第二定律的表达式 F＝ma
及其变形公式的理解，正确的是( ) CD
A．由 F＝ma 可知，物体所受的合力与物体的质量成正比， 与物体的加速度成正比 B．由 m＝Fa可知，物体的质量与其所受合力成正比， 与其运动的加速度成反比
C．由 a＝mF 可知，物体的加速度与其所受合力成正比， 与其质量成反比