高中物理知识点总结：牛顿第二定律的应用

一 教学内容 牛顿第二定律的应用 二 知识要点 牛顿运动定律的应用 进一步解决动力学问题 三 重点 难点解析 1 应用牛顿运动定律解题的一般步骤 1 确定研究对象 2 将研究对象隔离出来进行受力分析 并画出受力图 3 分析研究对象的运动情况 画出运动简图 标出物体的速度方向 由此可 得滑动摩擦力的方向 以及加速度的方向 即合外力的方向 4 应用牛顿第二定律列方程 应用运动学公式列式 5 解方程并分析讨论结果是否正确合理 2 处理动力学问题的基本方法 那道题目之后 要对物体的受力情况和运动情 况进行必要的分析 而初学者往往一拿到题目就想代牛顿定律公式和运动学公 式 结果把有初速度的当作无初速度 有摩擦力的以为没有摩擦 多过程的问 题误认为是单个过程 这样不但会解错题目 而且形成一种乱套公式的不良习 惯 认真审题 弄清物体受力情况和运动情况 确定了解题思路再着手解题 这是解题的基本方法也是必须训练的基本功 由于物体的受力情况与运动情况 密不可分 所以受力分析和运动分析往往是同时考虑 交叉进行 在画受力分 析图时 把所受外力画在物体上 3 物体的运动情况分析方法 1 分析研究对象有没有初速度 初速度的方 向如何 2 分析研究对象作什么形式的运动 是匀速直线运动 还是匀加速 直线运动或是匀减速运动 3 从受力情况或从运动学公式 分析是否能确定 加速度的大小和方向 4 分清物体经历的是一个阶段的运动 a 不变 还 是连续发生的分阶段运动 找到各段之间存在的联系 判断相邻两段运动中哪 些物理量必定相同 速度 位移还是时间等 典型例题典型例题 1 一物体质量为 10Kg 在 40N 的水平向右的拉力作用下沿水平桌面由静止 开始运动 物体与桌面间的动摩擦因数为 0 20 物体受几个力的作用 画出物 体的受力图 物体做什么性质的运动 加速度多大 方向如何 g 10m s2 如果在物体运动后的第 5s 末把水平拉力撤去 物体受几个力的作用 画出 物体的受力图 物体又做什么性质运动 加速度多大 方向如何 计算物体从开始 运动到停止一共走了多远 g 10m s2 竖直方向物体处于平衡状态 FN G 所以 F FN 0 2 此时 F ma1 a1 F m 20 10 2m s2方向 水平向左 物体又以第 5s 末的速度 以 2m s2的加速度 向右做匀减速直线运动 直至停止 设水平向右为正 则 a 2m s2 a1 2m s2 物体前 5s 的位移 X1 5s 末的速度 v1 at 2 撤去 F 后物体的位移 X2 v1t 1 竖直方向物体处于平衡状态 FN G 所以 F FN 0 2 由图可知 AB 两物体在此过程中的位移差是 B 的长度 L 对 A 受力如图 竖直方向物体处于平衡状态 FN G 所以 F FN 0 2 竖直方向物体处于平衡状态合力为 0 F F M 80 20 20 3m s2 则 10 2N F F ma1 a1 F F m 3 2 1 5m s2 设初速方向为正则 a1 5m s2 经 t1 速度减小为 0 则 0 v0 a1t1 10 5t1 t1 2s 2 0 5 22 10m 方向向右 2s 后物体反向加速运动 受力如图 在第 3s 内 F 合 F F 3 2 1N a F 合 m 1m s2 第 3s 内的位移 X2 0 5 12 0 5m 第 3s 末的速度 v2 at2 1 1 2A 仍为a B 变为 2a C 小于 2a 大于a D 大于 2a 3 如图 2 所示 一个自由下落的小球 从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的 过程中 小球的速度和所受合外力的变化情况为 A 速度一直变小直到零 B 速度先变大 然后变小直到为零 C 合外力一直变小 方向向上 D 合外力先变小后变大 方向先向下后向上 4 如图 3 所示 光滑水平桌面上 有甲 乙两个用细线相连的物体在水平拉力 F1 和F2 的作用下运动 已知F1 F2 则以下说法中正确的有 B 若撤去F1 则细线上的拉力一定变小 D 若撤去F2 则细线上的拉力一定变小 5 如图 4 在光滑的水平桌面上有一物体A 通过绳子与物体B相连 假设绳 子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计 绳子不可伸长 如 果 则物体A的加速度大小等于 A 3g B g C 3g 4 D g 2 6 如图 5 所示 质量m的球与弹簧 和水平细线 相连 的另一端分别 固定于P Q 球静止时 中拉力大小T1 中拉力大小T2 当仅剪断 中的一根的瞬间 球的加速a应是 A 若断 则a g 竖直向下 B 若断 则a 方向水平向左 C 若断 则a 方向沿 的延长线 D 若断 则a g 竖直向上 7 一个放在水平桌面上质量为 2kg 原来静止的物体 受到如图 6 所示方向不变 的合外力作用 则下列说法正确的是 A 在t 2s 时 物体的速率最大 B 在 2s 内物体的加速度为 5m s2 C 在 2s 内物体运动的位移为 10m D 0 2s 这段时间内作减速运动 8 如图 7 所示 质量为 10kg 的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端 弹簧 的拉力为 5N 时 物体A 处于静止状态 若小车以 1m s2的加速度向右运动后 9 如图 8 所示 A B两条直线是在A B两地分别用竖直向上的力F拉质量分 别是 的物体实验得出的两个加速度a与力F的关系图线 由图分析可 知 A B 两地重力加速度C D 两地重力加速度 10 一物体重为 50N 与水平桌面间的动摩擦因数为 0 2 现如图 9 所示加上水 平力F1 和F2 若F2 15N 时物体做匀加速直线运动 则F1 的值可能是 11 如图所示 传送带与地面倾角为 从 A B 长度为 16m 传送带以 10m s 的速度向下运动 在传送带上端 无初速释放一质量为 0 5kg 的物体 它与传送带间的摩擦系数为 0 5 求物体从 A 运动到 B 所用的时间 12 质量为 1 5Kg 的物体在水平拉力 F 的作用下 从水平面上 A 点由静止开始 运动 运动一段距离后撤去该力 物体继续滑行 t 2 0s 停在 B 点 已知 AB 两 点的距离 L 5 0m