高中物理 牛顿第二定律复习课课件 新人教版.ppt

牛顿第二定律的应用 二力合成法与正交分解法 动力学两类基本问题的分析流程图 一 二力问题分析 例1 倾角为 的斜面a固定在地面上 斜面光滑 物体b质量为m 放在斜面上由静止开始下滑 求斜面对物体的支持力 例2 倾角为 的斜面a放在地面上 质量为m 斜面光滑 物体b质量为m 放在斜面上 在外力f的作用下a和b一起做水平方向的运动 求斜面对物体的支持力 结论 对只受两个力作用的物体应用牛顿定律时 二力合成法比较简单 确定加速度的方向 即合力的方向 如图所示 沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中 悬挂小球的悬线偏离竖直方向37 角 球和车厢相对静止 球的质量为1kg g 10m s2 sin37 0 6 cos37 0 8 1 求车厢运动的加速度 2 求悬线对球的拉力 37 二 多力问题分析 例3 如图所示 物体的质量m 4kg 与水平地面间的动摩擦因素为0 2 在倾角为37 大小为10n的恒力f的作用下 由静止开始加速运动 g 10m s2 试求 物体运动的加速度 x轴 f合 fcos37 f ma y轴 n fsin37 g f n a 0 3m s2 解析 方法一 以人为研究对象 他站在减速上升的电梯上 受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力fn 还受到水平方向的静摩擦力f 由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量 故可判断静摩擦力的方向水平向左 人受力如图 a 所示 建立如图 a 所示的坐标系 并将加速度分解为水平方向加速度ax和竖直方向加速度ay 如图 b 所示 则ax acos ay asin 由牛顿第二定律得f max mg fn may 解得f macos fn m g asin 例4 如图所示 质量为m的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度a向上减速运动 a与水平方向的夹角为 求人所受到的支持力和摩擦力 答案 m g asin 方向竖直向上macos 方向水平向左 方法二 以人为研究对象 受力分析如图所示 因摩擦力f为待求 且必沿水平方向 设为水平向右 建立如图所示的坐标系 并规定向右为正方向 根据牛顿第二定律得x方向 mgsin fnsin fcos ma y方向 mgcos fsin fncos 0 由 两式可解得fn m g asin f macos f为负值 说明摩擦力的实际方向与假设方向相反 为水平向左 结论 利用正交分解法处理动力学问题 首先建立合适的坐标系 将力或加速度进行分解 将复杂的矢量运算转化为两个直线运动上的代数运算 将加速度和力看成同等地位的矢量 建立合适的坐标系 让需要分解的量最少 2009年安徽高考 为了节省能源 某商场安装了智能化的电动扶梯 无人乘行时 扶梯运转得很慢 有人站上扶梯时 它会先慢慢加速 再匀速运转 一顾客乘扶梯上楼 恰好经历了这两个过程 如图所示 那么下列说法中正确的是 a 顾客始终受到三个力的作用b 顾客始终处于超重状态c 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方 再竖直向下d 顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方 再竖直向下 c 例5 一物体放置在倾角为 的斜面上 斜面固定于加速上升的电梯中 加速度为a 如图所示 在物体始终相对于斜面静止 求物体受到的摩擦力和支持力 当需要分解的量一样多时 那就选择需要求解的物理量方向建立坐标系 以使求解的方程最简化 如图所示 质量为10kg的物体在f 200n的水平推力作用下 从粗糙斜面的底端由静止开始沿斜面运动 斜面固定不动 与水平地面的夹角 37 力f作用2秒钟后撤去 物体在斜面上继续上滑了1 25秒钟后 速度减为零 求 物体与斜面间的动摩擦因数 和物体的总位移x 已知sin37 0 6 cos37 0 8 g 10m s2 一 对只受两个力作用的物体应用牛顿定律时 二力合成法比较简单 注意点 确定加速度的方向 即合力的方向 二 对受多个力作用的物体应用牛顿定律时 利用正交分解法处理比较简单 注意点 1 将加速度和力看成同等地位的矢量 建立合适的坐标系 让需要分解的量最少 2 当需要分解的量一样多时 那就选择需要求解的物理量方向建立坐标系 以使求解的方程最简化 如图所示 质量为1kg 初速度为18m s的物体 沿粗糙水平面滑行 物体与地面