《牛顿第二定律的应用》课件2

第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用,栏目链接,1知道应用牛顿第二定律解答两类基本问题2能结合物体的运动情况进行受力分析3能根据受力情况进行分析、判断和研究物体的运动情况4掌握解题的基本思路和分析方法5能结合运动学公式来解简单的力学问题重点：掌握求解物体在水平面和斜面做加速运动的加速度的方法难点：感悟牛顿第二定律知识的初步应用的物理过程、物理思想和方法,栏目链接,栏目链接,1牛顿第二定律的内容：物体的_与物体_成正比，与_成反比加速度的方向与合外力方向_2牛顿第二定律的表达式为_；其中F是物体_；a是指物体的_3动力学的两类主要问题：(1)已知力求运动类：已知物体的_，求物体的_如物体运动的_、_及_等,加速度,所受的合外力,物体的质量,相同,Fma,所受的合外力,加速度,受力情况,运动情况,位移,速度,时间,栏目链接,(2)已知运动求力类：已知物体的_，求物体的_如确定力的_和_等不管哪种类型的问题，_始终是联系_和_的桥梁,运动情况,受力情况,大小,方向,加速度,运动,力,栏目链接,栏目链接,考点1用牛顿运动定律解决两类基本问题,1动力学的两类主要问题：(1)已知物体的受力情况，确定物体的运动状态；(2)已知物体的运动情况，确定物体的受力情况；(3)解决两类问题的基本方法，是以加速度为桥梁，由运动公式和牛顿运动定律列方程求解,栏目链接,栏目链接,2已知物体的受力情况，确定物体的运动状态在受力情况已知的情况下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的运动速度或位移处理这类问题的基本思路是：先求出几个力的合力，由牛顿第二定律求出加速度，再由运动学的公式求出速度或位移,栏目链接,例1(2014南昌高一)2008年北京奥运会的开幕式上，用焰火打出奥运五环图案、2008等中英文字样，这其中的关键技术就是焰火的空间定向、定位与艺术造型技术假设有一质量5kg的焰火弹，要竖直发射到距炮筒出口150m的最高点时恰好点火，焰火弹在上升过程中受到的空气阻力恒为自身重力的0.20倍(g取10m/s2)请问：(1)设计师设计的焰火弹离开炮筒时的速度为多大？(2)从离开炮筒口到最高点点火，其控制时间应设定为多长？,栏目链接,解析：(1)焰火弹上升过程的受力如图，根据牛顿第二定律有,栏目链接,栏目链接,变式练习,1(2014陕西高一)如图所示，质量为2kg的物体放在水平地板上，在F14N的水平拉力作用下，沿地板恰好能匀速运动若改用F210N的力沿水平方向拉此物体使它由静止开始运动，求：,栏目链接,变式练习,(1)此物体的加速度；(2)F2作用4s时物体运动的速度大小,栏目链接,3已知物体的运动情况，确定物体的受力情况对于第二类问题，在运动情况已知的情况下，要求判断出物体的未知力的情况，其解题的思路一般是：已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力，至于牛顿第二定律中合力的求法可用力的合成和分解或正交分解法,栏目链接,例2如图所示，质量m2kg的物体静止于水平地面的A处，A、B间距L20m，用大小为30N，沿水平方向的外力F拉此物体，经t02s拉至B处(取g10m/s2)求：(1)物体与地面间的动摩擦因数(2)若物体到达B点时撤去F，则物体还能滑行多远？,栏目链接,栏目链接,栏目链接,栏目链接,变式练习,2(2014陕西高一)如图甲所示为一风力实验示意图开始时，质量为m1kg的小球穿在固定的足够长的水平细杆上，并静止于O点现用沿杆向右的恒定风力F作用于小球上，经时间t10.4s后撤去风力小球沿细杆运动的vt图象如图乙所示(g取10m/s2)试求：(1)小球沿细杆滑行的距离；(2)小球与细杆之间的动摩擦因数；(3)风力F的大小,栏目链接,变式练习,栏目链接,变式练习,栏目链接,例3(2014南昌高一)如图所示，一个质量为10kg的木箱放在水平面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为0.5.现有一个与水平方向成53角的拉力拉着木箱沿水平方向以4m/s速度匀速前进，求：(已知sin530.8，cos530.6，取g10m/s2)(1)拉力F的大小；(2)F撤消后物体运动的最大位移,栏目链接,栏目链接,栏目链接,栏目链接,变式练习,3(2014广州天河高一)一质量m2kg小物块从斜面的A点由静止开始滑下，滑到斜面底端B点后沿水平面再滑行一段距离停下来若物块与斜面、水平面间的动摩擦因数均为0.5，斜面AB两点之间的距离s25m，斜面的倾角37(sin370.6，cos370.8)斜面与水平面平滑连接，不计空气阻力g10m/s2求：(1)物块在斜面上下滑过程中的加速度大小；(2)物块滑到B点时的速度大小；(3)物块在水平面上滑行的时间,栏目链接,变式练习,栏目链接,变式练习,栏目链接,考点2牛顿三个运动定律的区别与联系,栏目链接,例4如图表示某小球所受的合外力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，设小球从静止开始运动，由此可判定()A小球向前运动，再返回停止B小球向前运动再返回不会停止C小球始终向前运动D小球向前运动一段时间后停止,栏目链接,栏目链接,解析：开始时，小球在第1s内做匀加速直线运动，在第2s内做匀减速直线运动在第2s末小球速度恰好为零，然后第3s内又重复第1s内的运动状态，就这样依次加速、减速运动下去，但速度方向不会发生改变，故C正确答案：C点评：此类问题，一定要认真分析过程，掌握好力和加速度的瞬时对应关系，搞清运动过程、找准运动规律，应用已学知识求解,栏目链接,变式练习,4在静止的小车内，用细绳a和b系住一个小球，绳a在竖直方向成角，拉力为Ta，绳b成水平状态，拉力为Tb.现让小车从静止开始向右做匀加速直线运动，如图所示，此时小球在车内的位置仍保持不变(角不变)，则两根细绳的拉力变化情况是(),栏目链接,变式练习,ATa变大，Tb不变BTa变大，Tb变小CTa变大，Tb变大DTa不变，Tb变小,栏目链接,变式练习,解析：因小球在竖直方向上没有加速度，所以有：Fy0，且未变，则TAymg不变，所以TA不变，则TAx也不变，小球有向右的a，所以Fx0(向右)，故TB.答案：D,栏目链接,考点1牛顿运动定律的瞬时性,牛顿第二定律是表示力的瞬时作用规律，描述的是力的瞬时作用效果产生加速度物体在某一时刻加速度的大小和方向，是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，Fma对运动过程的每一瞬间成立，加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生、同时变化、同时消失,栏目链接,无明显形变产生的弹力能突变，如“绳”和“线”的弹力；有明显形变产生的弹力不能突变，如“弹簧”和“橡皮绳”的弹力,栏目链接,例5如图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上，L1的一端悬