牛顿第二定律的动态分析4

1、牛顿第二定律的牛顿第二定律的动态分析动态分析1 1物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合外力与加速度的大小关系是合外力与加速度的大小关系是F Fmama，只要有合外，只要有合外力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只要合外力为零，则加速度为零，与速度的大小只要合外力为零，则加速度为零，与速度的大小无关只有速度的变化率才与合外力有必然的联无关只有速度的变化率才与合外力有必然的联系系2 2合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速速1、合外力、加速度、速度的关系

2、、合外力、加速度、速度的关系3 3力与运动关系：力与运动关系：力是改变物体运动状态的原因，即力力是改变物体运动状态的原因，即力加速度加速度速度速度变化变化( (运动状态变化运动状态变化) )，物体所受到的合外力决定了物，物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小，加速度的大小与速度大小无必然速度变化量的大小，加速度的大小与速度大小无必然的联系的联系特别提醒：特别提醒： 物体的加速度的方向与物体所受的合物体的加速度的方向与物体所受的合外力是瞬时对应关系，即外力是瞬时对应关系，即a与合力与合力F方向总方向总

3、是相同，但速度是相同，但速度v的方向不一定与合外力的方向不一定与合外力的方向相同的方向相同例例1如图所示，一个铁球从竖直在地面上的如图所示，一个铁球从竖直在地面上的轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧轻质弹簧的正上方某处自由落下，接触弹簧后将弹簧弹性压缩从它接触弹簧开始到弹后将弹簧弹性压缩从它接触弹簧开始到弹簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到簧压缩到最短的过程中，小球的速度和受到的合外力的变化情况是的合外力的变化情况是( () )A A合力变小，速度变小合力变小，速度变小B B合力变小，速度变大合力变小，速度变大C C合力先变小后变大，速度先变小后变大合力先变小后变大，速度先变小后变大D

4、 D合力先变小后变大，速度先变大后变小合力先变小后变大，速度先变大后变小答案：答案：D分析分析：抓住合外力的变化情况，分析加速度及速度抓住合外力的变化情况，分析加速度及速度的变化情况是分析动态问题的主线的变化情况是分析动态问题的主线解析解析：铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一铁球接触弹簧前，做自由落体运动，有一向下的速度铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧向下的速度铁球接触弹簧后，在整个压缩弹簧的过程中，仅受重力的过程中，仅受重力G G和弹簧弹力和弹簧弹力F F的作用开始的作用开始压缩时，弹簧的弹力压缩时，弹簧的弹力F F小于物体的重力小于物体的重力G G，合外力，合外力向下，铁球向下做加速运动但

5、随着铁球向下运向下，铁球向下做加速运动但随着铁球向下运动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减动，弹簧形变量增大，弹力随之增大，合外力减小，加速度减小，但速度增大当弹簧弹力增至小，加速度减小，但速度增大当弹簧弹力增至与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速与重力相等的瞬间，合力为零，加速度为零，速度最大此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重度最大此后，弹簧弹力继续增大，弹力大于重力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增力，合力向上且逐渐增大，加速度向上且逐渐增大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩大，直至铁球速度逐渐减小为零，此时弹簧压缩量最大量最大规律总结规律总结：分析动态问题的方法是

6、首先确定合外力分析动态问题的方法是首先确定合外力的变化情况，然后根据牛顿第二定律确定物体的加速的变化情况，然后根据牛顿第二定律确定物体的加速度情况，进而根据加速度与速度的方向关系确定速度度情况，进而根据加速度与速度的方向关系确定速度的变化情况的变化情况例例2如右图所示，轻弹簧一端固定，另一端自如右图所示，轻弹簧一端固定，另一端自由伸长时恰好到达由伸长时恰好到达O O点，将质量为点，将质量为m m( (视为质点视为质点) )的物体的物体P P与弹簧连接，并将弹簧压缩到与弹簧连接，并将弹簧压缩到A A由静止由静止释放物体后，物体将沿水平面运动若物体与释放物体后，物体将沿水平面运动若物体与水平面的摩

7、擦力不能忽略，则关于物体运动的水平面的摩擦力不能忽略，则关于物体运动的下列说法中正确的是下列说法中正确的是( () )A从从A到到O速度速度不断增大，不断增大， 从从O到到B速度速度不断减小不断减小B从从A到到O速度速度先增大后减小，先增大后减小， 从从O到到B速度速度不断减小不断减小C从从A到到O加速度加速度先减小后增大，先减小后增大， 从从O到到B加速度加速度不断增大不断增大D从从A到到O加速度加速度不断减小，不断减小， 从从O到到B加速度加速度不断增大不断增大解析解析：设物体与水平面的动摩擦因数为设物体与水平面的动摩擦因数为，分析，分析物体受力情况可知从物体受力情况可知从A到到O的过程中

8、，弹簧对物体的过程中，弹簧对物体的弹力的弹力kx向右，摩擦力向右，摩擦力mg向左，取向右为正方向，向左，取向右为正方向，由牛顿第二定律可得：由牛顿第二定律可得：kxmgma，开始阶段，开始阶段，kxmg，物体，物体P向右加速，但向右加速，但a随随x的减小而减小，的减小而减小，当当kxmg时，加速度时，加速度a0，此后，此后a随随x的减小而反的减小而反向增大，因向增大，因a与速度反向，物体与速度反向，物体P的速度减小；物的速度减小；物体体P由由O到到B的过程，弹簧处于伸长状态，弹簧对的过程，弹簧处于伸长状态，弹簧对物体的弹力方向向左，摩擦力物体的弹力方向向左，摩擦力mg也向左，取向左也向左，取向

9、左为正方向，有：为正方向，有：kxmgma，a随随x的增大而增的增大而增大，故此过程大，故此过程a与与v反向，物体的速度不断减小综反向，物体的速度不断减小综上所述上所述只有只有B、C正确正确【思考【思考1】在光滑的水平面上做匀加速直线运在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体动的物体,当它所受的合力逐渐减小而方向不当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，则物体的（变时，则物体的（ ）A、加速度越来越大，速度越来越大、加速度越来越大，速度越来越大B、加速度越来越小，速度越来越小、加速度越来越小，速度越来越小C、加速度越来越大，速度越来越小、加速度越来越大，速度越来越小D、加速度越来越小，速度越来越大、加速度越来越小，速度越来越大反思：对反思：对力、加速度、速度力、加速度、速度之间的关系要有之间的关系要有深刻分析。深刻分析。加速度的大小加速度的大小与与合力合力成正比，方成正比，方向与合力方向相同。向与合力方向相同。速度的大小速度的大小与与合力合力无必无必然联系，但物体所受然联系，但物体所受合力不为零时合力不为零时速度必发速度必发生变化。生变化。D【思考【思考4-2】物体在光滑的水平面上受一水平的物体在光滑的水平面上受一水平的恒力恒力F作用向前运动，如图所示，它的正前方固作用向前运动，如图所示，它的正前方固定一跟劲度系数足够大的