高一物理牛顿第二定律的应用.ppt

牛顿第二定律的应用,一、动力学问题的分类,1、第一类：已知受力情况求运动情况即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况-即任一时刻的位置、速度等2、第二类：已知运动情况求受力情况即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况但不管哪一类问题，确定物体的加速度是解题的关键,二、应用牛顿第二定律解题规律分析题目类型及流程如下：,F合=ma,a,1、Vt=V0+at,3、Vt2-V02=2as,1、由左向右是已知力求运动状态，可将V、a、s、t中任何一个物理量作为未知量求解,2、由右向左是已知运动求受力情况，可将未知力F、m中任何一个物理量作为未知量求解,例题1：一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，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。,三.应用牛顿运动定律解题步骤：1、明确研究对象和研究过程；2、分析受力情况、画出受力示意图；3、分析运动情况、画出运动过程示意图；4、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。,例题：2一静止木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。,水平方向：F合=F1-f=Fcos-f=ma竖直方向：N=G+F2=G+Fsinf=NVt=V0+at=at,建立直角坐标系,X,Y,X方向：F合=F1-f=Fcos-f=maY方向：N=G+F2=G+Fsinf=NVt=V0+at=at,练习1、如图，一质量为m=5Kg的物体沿水平地面向左运动，物体与地面间的动摩擦因数为u=0.4，当物体向左的水平速度为v1=10m/s时，开始受到一个水平向右的拉力F=30N的作用。取g=10m/s2，问（1）经过多长时间物体的速度变为8m/s，向右运动？（2）这段时间内物体通过的位移是多大？,分析：物体水平向左运动时，水平方向上受向右的滑动摩擦力和水平向右的拉力F而做匀减速直线运动，直到速度为0,由于水平向右的拉力Fumg=20N，物体再由静止开始向右匀加速,直到速度达到题目中的要求为止。,解：在物体向左运动过程中，设其加速度为a1则由牛顿第二定律a1=（F+umg)/m=（30+0.4510)/5=10m/s2设物体向左运动速度减为0的时间为t1则t1=v1/a1=10/10s=1s物体向左运动的位移为s1s1=v1t1+a1t12/2=101+（1/2)（-10)12m=5m方向向左设物体向右的加速度为a2则a2=（F-umg)/m=（30-0.4510）/5=2m/s2设物体向右速度达到v2=8m/s时，时间为t2t2=v2/a2=4s发生的位移为s2=a2t22/2=(1/2)242m=16m方向向右所以物体速度由向左10m/s变为向右8m/s，所用时间为t=t1+t2=1s+4s=5s在这5内的位移是s=s1-s2=16m-5m=11m方向向右,例、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=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a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。,解：第一步求a因为V0=2m/s，s=60m，t=5s据公式求得a=4m/s2,第二步求F合阻力要对人进行受力分析画受力图，如下,因为是匀加速滑下，所以加速度向下，速度向下,X,Y,GY,GX,练习2、质量为5Kg的物体在与水平面成370角斜向右上方的拉力F的作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过5m的距离，速度由4m/s变为6m/s，已知物体跟桌面间的动摩擦因数u=0.1，求作用力F的大小.(g=10m/s2sin370=3/5cos370=4/5),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，求物体受力的问题。,解题步骤：1确定研究对象，分析物体运动状态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由v2t-v20=2as得a=(v2t-v20)/2s=(62-42)/(25)=2m/s23由牛顿第二定律求物体所受的合外力F合=ma=52N=10N4分析物体受力情况，建立直角坐标系，由力的合成与分解求出FX方向Fcos370-f=ma=F合Y方向N+Fsin370-mg=0又f=uN联立三式可得F=17.6N,练习3.质量为m4kg的小物块在一个平行于斜面的拉力F40N的作用下，从静止开始沿斜面向上滑动，如图8所示。已知斜面的倾角37，物块与斜面间的动摩擦因数0.2，斜面足够长，力F作用5s后立即撤去，求：（1）前5s内物块的位移大小及物块在5s末的速率；（2）撤去外力F后4s末物块的速度。,解(1)分析受力情况画受力图,G,X,建立直角坐标系,Y,GY,GX,解：(2)5s末撤去F，物块由于惯性仍向上滑行一定距离和一段时间。其受力如下：,G,N,f,V,a,建立直角坐标系,X,Y,GY,GX,请计算物块向上滑行的时间。（时间不足4S）则4S末，物块已经向下滑了。,物块向下滑时，a的大小改变。VV0at(时间t应该是4s减去物块上滑的时间,注意：建立直角坐系的关键：X轴与加速度a同向。但不必建立时也不用建立。,应用牛顿第二定律解题可分为两类：一类是已知物体受力情况求解物体的运动情况;另一类是已知物体的运动情况求解物体的受力情况但无论是哪一类习题，它们的解题关键都是求加速度，它们的解题方法都遵循基本规律,应用牛顿定律解题的步骤为:1、认真分析题意，建立物理图景。明确已知量和所求量2、选取研究对象，所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统（有关这一点我们以后再讲解）3、对研究对象的受力进行分析。利用力的合成与分解，求合力表达式方程或分力表达式方程。4、对研究对象的状态进行分析，运用运动学公式，求得物体加速度表达式。5、根据牛顿第二定律F=ma，联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组。6、求解方程组，解出所求量，若有必要对所求量进行讨论。,静态破碎剂指凡经高温煅烧以氧化钙为主体的无机化合物，掺入适量外加剂共同粉磨制成的具有高膨胀性能的非爆破性破碎用粉状材料。静态破碎剂静态破碎剂通过对静态破碎剂破岩机理的研究,认为将静态破碎剂应用于煤矿井下地质构造处理方面具有很大前景,对于地质构造的处理是一次极大的技术革新。需解决的主要问题是:(1)从破岩机理出发,开发适用于煤矿井下的高效能静态破碎剂,使其在操作上、反应时间、压力大小及释放过程符合要求;(2)开发和改进破碎剂搅拌、注浆设备;(3)改进钻孔施工技术,并按照施工特定要求改进钻孔设备去怡然居故意找的借口！昨天是十五，爷居然破咯初壹、十五留在她霞光苑的规矩，为咯天仙妹妹，不惜跟她编造谎言！淑清就是再得宠，也没有像这个天仙妹妹那样把爷的魂都勾走咯。德妃娘娘说得真是壹点儿错儿也没有，这王府，是要被天仙妹妹折腾得变咯天咯！第壹卷第150章离间自从小柱子那里探得爷和天仙妹妹的消息，雅思琦的心壹直都乱乱的。其实这是早晚的事，娶回来的诸人还能永远当摆设？她生气是因为爷居然欺骗她！真是好心没有好报！对爷，她哪儿敢有半点儿不满？于是她的壹腔怨怒之气都转到咯冰凝的身上。刚刚还在心里恨得咬牙切齿呢，这边就听红莲禀报：“启禀福晋，年侧福晋病咯，今天不来请安咯。”“你说什么？年侧福晋病咯？”“是啊！这进府里才几天呀，就病上咯。刚刚奴婢去苏总管那里还钥匙，遇见侧福晋的大丫头吟雪，正在感谢大总管及时请来太医什么的。她就在苏总管那里跟奴婢说咯壹声，她们侧福晋今天不能过来请安咯。”“自作自受。”“福晋您说什么？”“我说，今天爷回府后，你去朗吟阁请壹趟爷。”不用福晋去请，爷晚上回府后，直接就到咯霞光苑，弄得雅思琦和红莲两个人面面相觑，惊诧不已！难道爷有顺风耳，她们白天说的话，爷全都听到咯？虽然不知道爷是怎么知道的，关键是爷到咯她们霞光苑这里，这才是最主要的。于是主仆两人赶快服伺爷擦脸净手，又奉上咯热茶。“爷今天怎么有时间来妾身这里？”“怎么，爷来错咯？”“没有，没有，妾身是怕影响咯其它的姐妹们。”“福晋，你最近的变化怎么这么大？变得爷都有点儿不认识你咯。你以前不是这样的，你宽容、大度，从不争风吃醋，对爷恭顺，对姐妹友善，你是爷的嫡福晋，爷敬重你！以前，你从来不需要爷说这些话，因为你做得足够好。可是最近，爷三番五次地要跟你说这些事情，爷真的不明白咯，这还是爷的那个识大体、懂礼数、顾大局的福晋吗？”他的这番话说下来，语重心长，壹副恨铁不成钢的样子，弄得雅思琦羞愧万分：爷说的不错，以前爷从没有跟她说过这些话，可是也不知道怎么咯，自己最近怎么总是三番五次地惹爷不高兴？都是那个天仙妹妹才惹得爷对自己屡屡不满