物理：4.3《牛顿第二定律》复习课件(新人教版必修1)

1、一、牛顿第二定律的内容：一、牛顿第二定律的内容：F=ma力力分力还分力还是合力？是合力？加速度加速度同一物体，同一物体，共同的质量共同的质量如何求得？如何求得？二、必会的几个问题二、必会的几个问题1、平面上的问题、平面上的问题2、斜面的上的问题、斜面的上的问题3、竖直方向的问题、竖直方向的问题二、必会的几个问题二、必会的几个问题平面上的问题平面上的问题1、光滑平面、光滑平面匀速直线匀速直线cosFmacosFam匀变速直线运动匀变速直线运动FF1F2a=0二、必会的几个问题二、必会的几个问题平面上的问题平面上的问题2、粗糙平面、粗糙平面cosxFfma轴：y轴：N+Fsin =mgfN辅助：c

2、os(sin )FmgFam匀变速直线运动匀变速直线运动FGxyNfF1F2F二、必会的几个问题二、必会的几个问题平面上的问题平面上的问题3、粗糙平面、粗糙平面vGfNF=f=mgmg=maa=g g物体做匀减速运动物体做匀减速运动例例1：如图，质量为如图，质量为2kg的物体静止在水的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦平地面上，物体与水平面间的动摩擦因因数为数为0.2，现对物体施加一个大小，现对物体施加一个大小F=5N与水平方向成与水平方向成=370角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力(如图如图)，已知：，已知：g=10m/s2,求：求：F（1）若）若4s后撤去拉力后撤去拉力F，则物体还

3、能滑行多远？则物体还能滑行多远？（2）物体运动的总时间？）物体运动的总时间？（3）画出物体运动过程中）画出物体运动过程中速度速度时间图像？时间图像？二、必会的几个问题二、必会的几个问题斜面的上的问题斜面的上的问题1、光滑斜面、光滑斜面 物体沿斜物体沿斜面向下滑面向下滑物体沿斜物体沿斜面向上滑面向上滑sinagsinag结论：结论：物体向下时物体向下时做匀加速直线运动做匀加速直线运动 物体向上时物体向上时做匀减速直线运动做匀减速直线运动方向：沿斜面方向：沿斜面向下向下方向：沿斜面方向：沿斜面向下向下2、粗糙斜面（摩擦系数为、粗糙斜面（摩擦系数为），不加外力，不加外力 物体沿斜物体沿斜面向下滑面向

4、下滑物体沿斜物体沿斜面向上滑面向上滑sincosa gg 方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下sincosa gg 物体向下运动时物体向下运动时做匀加速直线运动做匀加速直线运动物体向上运动时物体向上运动时做匀减速直线运动做匀减速直线运动具有向上的初速度具有向上的初速度方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下结论：结论：3、粗糙粗糙斜面，加外力斜面，加外力sinxFfmgma轴：y轴 ： N=mgcosfN辅 助 ： FxyNfG2GG1 F4、粗糙粗糙斜面，加外力斜面，加外力cossinxFfmgma轴：y轴：Fsinmgcos =NfN辅助：y FxF1F2GG1G2fN F例例2.质量为质量为m2kg

5、的小物块以的小物块以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑动如图所示。已的初速度沿斜面向上滑动如图所示。已知斜面的倾角知斜面的倾角37物块与斜面间的动物块与斜面间的动摩擦因数摩擦因数0.25，斜面足够长，斜面足够长，求：求：2s内物块的内物块的位移大小及物块位移大小及物块在在2s末的速度末的速度.二、必会的几个问题二、必会的几个问题 竖直方向的问题竖直方向的问题1、无空气阻力、无空气阻力GG特点：只受重力特点：只受重力a=g,方向竖直向下方向竖直向下从初从初速度速度角度角度可分可分自由落自由落体运动体运动竖直竖直上抛上抛运动运动以向上方向为正方向，竖以向上方向为正方向，竖 直直向上抛运动是一个加速

6、向上抛运动是一个加速 度度为为-g的匀减速直线运动。的匀减速直线运动。gtvvt02021gttvxgtvt221gtx 例例3 3：从塔上以从塔上以20m/s20m/s的初速度竖直向上的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，抛一个石子，不考虑空气阻力，求求5s5s末石子速度和末石子速度和5s5s内石子位移。内石子位移。 (g=10m/s(g=10m/s2 2) )。V V0 0 以向上方向为正方向。以向上方向为正方向。x正正gtvvt0smsmsm/30/510/202021gttvxmmm25510215202xV Vt t二、必会的几个问题二、必会的几个问题竖直方向的问题竖直方向的问

7、题1、有空气阻力，且大小不变、有空气阻力，且大小不变特点：受重力空气阻力，与速度特点：受重力空气阻力，与速度 方向相反方向相反物体物体向向上运上运动动物体向物体向下运动下运动GGF合合=mg+f=maF合合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下方向向下方向向下例例4：.将物体竖直上抛，假设运动过程将物体竖直上抛，假设运动过程中空气阻力不变，其速度中空气阻力不变，其速度时间图象如时间图象如图所示，则物体所受的重力和空气阻图所示，则物体所受的重力和空气阻力之比为（）力之比为（） A1:10 B10:1 C9:1 D8:1-9t/sv/(ms-1)01112三三 、动力学的两类

8、基本问题、动力学的两类基本问题 1已知物体的受力情况，要求确定物体已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况的运动情况 处理方法：已知物体的受力情况，可处理方法：已知物体的受力情况，可以求出物体的合外力，根据牛顿第二以求出物体的合外力，根据牛顿第二定律可以求出物体的加速度，再利用定律可以求出物体的加速度，再利用物体的初始条件（初位置和初速度），物体的初始条件（初位置和初速度），根据运动学公式就可以求出物体的位根据运动学公式就可以求出物体的位移和速度也就是确定了物体的运动移和速度也就是确定了物体的运动情况情况 2已知物体的运动情况，要求推断物已知物体的运动情况，要求推断物体的受力情况体的受力情况

9、 处理方法：已知物体的运动情况，处理方法：已知物体的运动情况，由运动学公式求出加速度，再根据牛由运动学公式求出加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的合顿第二定律就可以确定物体所受的合外力，由此推断物体受力情况外力，由此推断物体受力情况 已知物体受力的情况，已知物体受力的情况，确定物体运动情况。确定物体运动情况。牛牛顿顿运运动动定定律律的的应应用用两类问题：两类问题： 已知物体的运动情况，确定物已知物体的运动情况，确定物体受力情况。体受力情况。一般步骤：一般步骤：（1）确定研究对象；）确定研究对象； （2）受力及状态分析；）受力及状态分析；（3）取正方向，列方程；）取正方向，列方程； （

10、4）统一单位，代值求解；）统一单位，代值求解；（5）检验结果）检验结果 例题例题5 5质量是质量是2kg,2kg,在在6.4N6.4N的水平拉力作用下的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是的摩擦力是4.2N.4.2N.问物体在问物体在4 s4 s末的速末的速度和度和4 s4 s内发生的位移。内发生的位移。 一个静止在水平地面上的物体一个静止在水平地面上的物体，是不是我们熟悉的某种运动呢？是不是我们熟悉的某种运动呢？加速度呢？怎么求？加速度呢？怎么求？牛顿第二定律牛顿第二定律FGfFNy：Fy合合=0 x：Fx=2.2Nyxo解解: :(1)(

11、1)由牛顿第二定律由牛顿第二定律 F F合合=ma=ma，可以求出物体的加速度可以求出物体的加速度 a=F a=F合合/m=(F-f)/m =/m=(F-f)/m =1.1 m/s1.1 m/s2 2 (2)(2)求出了物体的加速度求出了物体的加速度a a，由运动，由运动学公式就可以求出学公式就可以求出4s4s末的速度末的速度 v=at=1.1 v=at=1.14 m/s=4.4 m/s4 m/s=4.4 m/s， 4s4s内发生的位移内发生的位移x.x. x=1/2x=1/2* *atat2 2=0.5=0.51.11.116 m16 m=8.8 =8.8 m.m.除了这类除了这类已知受力求

12、运动已知受力求运动的问题外，的问题外，生活中还有另一种问题生活中还有另一种问题也很常见。也很常见。“已知受力求运动已知受力求运动”解题思路：解题思路：aF=ma分析受力分析受力分析运动分析运动运动学公式运动学公式 例题例题6 6受力分析受力分析 合力沿什么合力沿什么方向？方向？ 合力沿斜面合力沿斜面向下。向下。 受力方向复杂，受力方向复杂，如何求合力如何求合力? 沿平行于斜面向沿平行于斜面向下和垂直斜面向上下和垂直斜面向上为为+x+x，+y+y轴。轴。解解(1)(1)如图所示建立坐标系，把重力如图所示建立坐标系，把重力G G沿沿x x轴 方 向 和轴 方 向 和 y y 轴 方 向 进 行 分

13、 解 ， 得 到 ：轴 方 向 进 行 分 解 ， 得 到 ： Gx=mgsinGx=mgsin，Gy=mgcosGy=mgcos， (2)(2)根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F F阻阻=Gx-ma=mgsin=Gx-ma=mgsinmama代入数值得：代入数值得：F F阻阻6 6.5N.5N.人沿山坡做匀加速运动，人沿山坡做匀加速运动，由运动学公式：由运动学公式： x=vx=v0 0t+1/2att+1/2at2 2 解出解出 a=2(x-va=2(x-v0 0t)/tt)/t2 2， a a4 m/s4 m/s2 2“已知运动求受力已知运动求受力”解题思路：解题思路：运动运动aF

14、=ma分析运动分析运动分析分析受力受力运动学公式运动学公式力力1 1例例2 2中物体受力方向较为复杂，建中物体受力方向较为复杂，建立平面直角坐标系后，就可以用立平面直角坐标系后，就可以用GxGx和和GyGy代替代替G G，使解题方便。，使解题方便。2 2因为加速度方向就是物体所受合外因为加速度方向就是物体所受合外力的方向，所以以加速度的方向为正方力的方向，所以以加速度的方向为正方向，会给分析问题带来很大方便。向，会给分析问题带来很大方便。力力运动运动aF=ma分析受力分析受力分析运动分析运动运动学公式运动学公式运动运动F=ma分析分析运动运动分析分析受力受力运动学公式运动学公式力力a练习练习1

15、 1：质量为：质量为100100t t的机车从停车场的机车从停车场出发，经出发，经225225m m后，速度达到后，速度达到5454kmkmh h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶机车又行驶125125m m才停在站上设运动才停在站上设运动阻力不变，阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力求机车关闭发动机前所受到的牵引力四、简单连结体问题四、简单连结体问题 连结体：连结体：两个两个(或两个以上或两个以上)物体相互物体相互连结参与运动的系统。连结参与运动的系统。 内力与外力：内力与外力： 连结体间的相互作用力叫连结体间的相互作用力叫内力内力； 外部

16、对连结体的作用力叫外部对连结体的作用力叫外力外力。 例例1 1：如图所示，质量为如图所示，质量为2kg 2kg 的正方体的正方体A A和质量为和质量为1kg 1kg 的正方体的正方体B B两个物体靠在两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平一起，放在光滑的水平面上，现用水平力力F=30NF=30N推推A A，求，求A A对对B B作用力的大小。作用力的大小。 四、简单的连接体问题四、简单的连接体问题F合合 =F =30N2/10smmmFaBA合先分析先分析AB整体的受力情况：整体的受力情况：再分析再分析B的受力情况：的受力情况：GBA AFB BABABGNFB BNBFBFB =mB

17、a=10N 例例2 2：如图所示，质量为如图所示，质量为2kg 2kg 的的m m1 1和质量和质量为为1kg 1kg 的的m m2 2两个物体用水平细线连接，放在两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平面上，现用水平拉力光滑的水平面上，现用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿水平面运动，若细线能承受一起沿水平面运动，若细线能承受的最大拉力为的最大拉力为8N8N，求水平拉力，求水平拉力F F的最大值。的最大值。 四、简单的连接体问题四、简单的连接体问题先分析先分析mm2 2 的受力情的受力情况：况：22/8smmTa再分析再分析mm1 1mm2 2整体受力情

18、整体受力情况：况：Fmm2 2mm1 1G2N2Tmm1 1 mm2 2GNFF =(m1+m2)a=24N四、简单的连接体问题四、简单的连接体问题小结：小结：先用整体法求加速度，先用整体法求加速度，1、已知外力求内力：、已知外力求内力：再用隔离法求内力再用隔离法求内力先用先用隔离法隔离法求加速度，求加速度，2、已知内力求外力：、已知内力求外力：再用再用整体法整体法求外力求外力例与练例与练 1 1、如图所示，在水平地面上有两个如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体相互接触的物体A A和和B B，它们的质量分别，它们的质量分别为为m m1 1 和和m m2 2 ，与地面间的动摩擦因数都，与地

19、面间的动摩擦因数都是是，现用水平推力，现用水平推力F F向右推向右推A A，使，使A A、B B一起沿地面向前运动，则一起沿地面向前运动，则A A对对B B的作用力的作用力为多大？为多大？A AFB B 1 1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体物体A A和和B B，它们的质量分别为，它们的质量分别为m m1 1 和和m m2 2 ，与地面间，与地面间的动摩擦因数都是的动摩擦因数都是，现用水平推力，现用水平推力F F向右推向右推A A，使使A A、B B一起沿地面向前运动，则一起沿地面向前运动，则A A对对B B的作用力为的作用力为多大？多大？A

20、AFB Bf =N=(m=N=(m1+m+m2)g)g21mmFa合先分析先分析AB整体的受力情况：整体的受力情况：FABABGNfF合合 =F-f =F-(m(m1+m+m2)g)ggmmF211 1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物体体A A和和B B，它们的质量分别为，它们的质量分别为m m1 1 和和m m2 2 ，与地面间的，与地面间的动摩擦因数都是动摩擦因数都是，现用水平推力，现用水平推力F F向右推向右推A A，使，使A A、B B一起沿地面向前运动，则一起沿地面向前运动，则A A对对B B的作用力为多大？的作用力为多大？A AFB

21、 B再分析再分析B的受力情况：的受力情况：FBFB合合 =FB-fB=m2aFABABGNfB BGBNBfBFB =fB+m2afB =N=NB=m=m2g g212mmFm 2 2、如图所示，质量为如图所示，质量为2kg 2kg 的的m m1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的m m2 2两个物体叠放在一起，放在水平面，两个物体叠放在一起，放在水平面，m m1 1 与与m m2 2、m m1 1与水平面间的动摩擦因数都是与水平面间的动摩擦因数都是0.30.3，现用水平拉力，现用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿一起沿水平面运动，要使水平面运动，要

22、使m m1 1 和和m m2 2之间没有相对滑动，之间没有相对滑动，水平拉力水平拉力F F最大为多大？最大为多大？ mm2 2G2N2f2先分析先分析mm2的受力情况：的受力情况：f2 =N=N2=m=m2g=3Ng=3N222/3smmfaf2 =m=m2a例与练例与练mm1 1mm2 2 2 2、如图所示，质量为如图所示，质量为2kg 2kg 的的m m1 1和质量为和质量为1kg 1kg 的的m m2 2两两个物体叠放在一起，放在水平面，个物体叠放在一起，放在水平面，m m1 1 与与m m2 2、m m1 1与水平面与水平面间的动摩擦因数都是间的动摩擦因数都是0.30.3，现用水平拉力

23、，现用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿水平面运动，要使一起沿水平面运动，要使m m1 1 和和m m2 2之间没有相对滑动，之间没有相对滑动，水平拉力水平拉力F F最大为多大？最大为多大？ 再再把把mm1 1mm2作为一个整体作为一个整体的受力：的受力：f =N=N=（mm1 1+ +mm2)g=g=9 9N NF-f = =(m(m1 1+ +mm2)a例与练例与练NGF FfF= =(m(m1 1+ +mm2)a+f =9N+9N=18N3 3. .如图所示如图所示, ,在光滑的水平面上在光滑的水平面上, ,有等质有等质量的五个物体量的五个物体,

24、,每个物体的质量为每个物体的质量为m.m.若若用水平推力用水平推力F F推推1 1号物体号物体, ,求求: : (1)(1)它们的加速度是多少它们的加速度是多少? ? (2)2(2)2、3 3号物体间的压力为多少号物体间的压力为多少? ?五、传送带问题：五、传送带问题：1、如图所示，传送带保持、如图所示，传送带保持10m/s的速度的速度运动，现将一质量为运动，现将一质量为0.5kg的小物体从传的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为因数为0.1，传送带两端水平距离为，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间则物体从左端运动到

25、右端所经历的时间为？为？五、传送带问题：五、传送带问题：2、如图所示，传送带保持、如图所示，传送带保持1m/s的速度运的速度运动，现将一质量为动，现将一质量为0.5kg的小物体从传送的小物体从传送带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因带左端放上，设物体与皮带间动摩擦因数为数为0.1，传送带两端水平距离为，传送带两端水平距离为2.5m，则物体从左端运动到右端所经历的时间则物体从左端运动到右端所经历的时间为？为？3.(2006年高考题年高考题19分分)一水平的浅色长传一水平的浅色长传送带上放置一煤块（可视为质点），送带上放置一煤块（可视为质点），煤块与传送带之间的动摩擦因数为煤块与传送带之间的动摩擦因

26、数为。初始时，传送带与煤块都是静止的。初始时，传送带与煤块都是静止的。现让传送带以恒定的加速度现让传送带以恒定的加速度a0开始运开始运动，当其速度达到动，当其速度达到v0后，便以此速度后，便以此速度做匀速运动。经过一段时间，煤块在做匀速运动。经过一段时间，煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤传送带上留下了一段黑色痕迹后，煤块相对于传送带不再滑动。求此黑色块相对于传送带不再滑动。求此黑色痕迹的长度。痕迹的长度。4、如图所示，传送带与地面的倾、如图所示，传送带与地面的倾角角370，从，从A到到B长度为长度为16m，传送带以，传送带以10 m /s的速度逆时针转动。在传送带上的速度逆时针转动。在传

27、送带上端端A无初速地放一个质量为无初速地放一个质量为0.5 kg的物的物体，它与传送带之间的体，它与传送带之间的 0.5,求物体求物体从从A到到B的时间的时间 ？六、与图像结合的问题六、与图像结合的问题1. 如图所示，是一辆汽车在两站间行驶的速如图所示，是一辆汽车在两站间行驶的速度图像，汽车所受到的阻力大小为度图像，汽车所受到的阻力大小为2000N不不变，且变，且BC段的牵引力为零，已知汽车的质量段的牵引力为零，已知汽车的质量为为4000kg，则汽车在，则汽车在BC段的加速度大小段的加速度大小为为 ， OA段汽车的牵引力大小为段汽车的牵引力大小为 。2、 物体物体A、B都静止在同一水平面上，它

28、都静止在同一水平面上，它们的质量分别是们的质量分别是mA和和mB，与水平面之间，与水平面之间的动摩擦因数分别为的动摩擦因数分别为A和和B。用平行于水。用平行于水平面的力平面的力F分别拉物体分别拉物体A、B，得到加速度，得到加速度a 和拉力和拉力F的关系的关系图象分别如图中图象分别如图中A、B所示。利用所示。利用图象求出图象求出A、B两两物体与水平面之间物体与水平面之间动摩擦因数动摩擦因数A和和B的数值。的数值。七七牛顿第二定律的瞬时性牛顿第二定律的瞬时性例例1如图所示，当剪断如图所示，当剪断AB、OB舜时，舜时，求两图中小球的加速度。求两图中小球的加速度。例例2 如图所示，如图所示，A、B两物体的质量分两物体的质量分别为别为M和和m，中间用轻弹簧相连，物体，中间用轻弹簧相连，物体与水平面间的摩擦因数为与水平面间的摩擦因数为，在水平拉，在水平拉力作用下，力作用下，A、B一起以加速度一起以加速度a向右作向右作匀加速直线运动。