牛顿第二定律受力分析.ppt

知识点二 牛顿第二定律 物体的受力分析,高中物理第一册,第三章 牛顿运动定律,1、超重和失重，牛顿力学的适用范围（A）,2、牛顿第二定律，质量（B）,高考要求,3、牛顿定律的应用（B）,一、牛顿第二定律,1.内容：,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同。,2.表达式：,3.说明：,1）同单位制性： 在国际单位制中，FN、mKg 、am/s2,2）同物体性：F、m 、a 都是对同一研 究对象而言,3）矢量性： 由于F、 a均为矢量，所以牛顿第二定律为矢量式，且加速度的方向始终跟合外力的方向一致，式中的“=”不仅表示左、右两边的数值相等，也表示方向相同，注意不能将ma也理解成力,3.说明：,1）同单位制性： 在国际单位制中，FN、mKg 、am/s2,2）同物体性：F、m 、a 都是对同一研 究对象而言,3）矢量性： 由于F、 a均为矢量，所以牛顿第二定律为矢量式，且加速度的方向始终跟合外力的方向一致，式中的“=”不仅表示左、右两边的数值相等，也表示方向相同，注意不能将ma也理解成力,4）瞬时性： 加速度 a与合外力F具有瞬时对应关系，当F变化时， a也随之变化，这种对应变化满足同时性与因果性。因为力可以发生突变，所以加速度也可以发生突变。（注意：速度不能发生突变）,5）相对性：加速度a与参照系的选择有关,二、应用牛顿第二定律解题的基本类型,牛顿第二定律 F=ma,平衡状态问题 静止、匀速直线运动： a = 0 F = 0,三、解题的思路,万有引力、重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场力 ,平行四边形定则,F=ma,匀变速直线运动（运动公式）,曲线运动：平抛运动、圆周运动,简谐运动：弹簧振子、单摆,四、解题的步骤,正确选取研究对象 (整体法与隔离法),分析研究对象的运动情况,对研究对象作受力分析,解方程并讨论,建立坐标系，根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,例1：如图所示，长L=75cm的静止的直筒中有不计大小的小球，筒与球的总质量为4kg，现对筒施加一个竖直向下、大小为21N的恒力，使筒竖直向下运动，经t=0.5s，小球恰好跃出筒口，求小球的质量。,分析：筒受几个力的作用？ 在这几个力的作用下筒将做什么运动？ 小球受几个力的作用？ 在这几个力的作用下小球将做什么运动？ 画出筒和小球之间的运动示意图。,解： 小球做自由落体运动，在时间t内，小球与筒的位移分别为h1 、h2 由运动学规律得 h1 =gt2/2 h2 =at2/2 又 L= h1 h2 解得 a=16m/s2 再对筒应用牛顿第二定律，可得 F+（M-m）g= （M-m）a 解得 m=0.5kg,例2.一身高h1=1.8m，质量m65Kg的同学，站立举手摸高（指手能触及到的最大高度）h2=2.2m。（1）该同学用力F1蹬地，经过时间t1=0.45s竖直离地跳起，摸高为h3=2.6m。假定他蹬地的力为恒力，求F1的大小。（2）另一次该同学从所站h41.0m的高度自由下落，脚接触地面后经过时间t2=0.25s身体速度降为零，紧接着他用力F2蹬地跳起，摸高为h5=2.7m。假定前后两个阶段中同学与地面的作用力分别都是恒力，求同学蹬地的作用力F2.（取g10m/s2),t,v,0,t1,v,h3-h2,一身高h1=1.8m，质量m65Kg的同学，站立举手摸高（指手能触及到的最大高度）h2=2.2m。（2）另一次该同学从所站h41.0m的高度自由下落，脚接触地面后经过时间t2=0.25s身体速度降为零，紧接着他用力F2蹬地跳起，摸高为h5=2.7m。假定前后两个阶段中同学与地面的作用力分别都是恒力，求同学蹬地的作用力F2.（取g10m/s2),t,v,0,t1,h4,v1,h,t2,-v2,h,h5-h2,作业：,A、B两站相距60Km，从A站向B站每隔10min开出一辆汽车，速度是60Km/h。一旅客坐在一辆以速度60Km/h从B站向A站开出的车子上，并且当它的车子开动时，同时有一辆汽车从A站开出，这位旅客在路上能遇到的汽车数是：,t/min,s/Km,A,B(60),10,20,30,40,50,60,如图所示，质量为m的物体放在轻弹簧上静止不动，