用牛顿第二定律解决问题

动力学需要用的规律F=ma牛顿第二定律的两类基本问题1、已知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。解题思路：力受力分析牛顿第二定律加速度a运动学公式运动情况2.正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键1.加速度是联系力和运动的桥梁第1页/共26页第一页，共27页。例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,物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内的位移。FfmgFN从受力确定运动情况第2页/共26页第二页，共27页。例2.某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来。汽车受到的阻力是多大？重新起步加速时牵引力为2000N,产生的加速度是多大？假定试车过程中汽车受到的阻力不变。va解：v0=100km/h=27.8m/s令汽车加速度大小为a,由运动学规律得:fmgFN由牛顿第二定律得：方向与初速度方向相反从运动情况确定受力第3页/共26页第三页，共27页。xy《导与练》P74例1FxyfGFNxyfGFNfNG第4页/共26页第四页，共27页。xy例3.一个滑雪者，质量为75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30°，在t=5s的时间滑下的路程为x=60m。求滑雪者受到的阻力?GfFN第5页/共26页第五页，共27页。xy《导与练》P75针对训练2GfFN第6页/共26页第六页，共27页。课时训练P110

10.质量分别为m1和m2的木块,并列放置于光滑水平地面,如图所示,当木块1受到水平力F的作用时,两木块同时向右做匀加速运动,求:(1)匀加速运动的加速度多大?(2)木块1对2的弹力.连接体问题(整体法与隔离法的应用)(m1+m2)gNF对整体:对2:m2gN2N12若地面不光滑，设地面与木板间的动摩擦因数为μ，结果如何？第7页/共26页第七页，共27页。例4：A、B两物体,质量分别为m1、m2,叠放在水平光滑地面上,如图所示。现用水平拉力F拉A时,A、B间无相对滑动,其间摩擦力为f1,若改用同样的力拉B时,A、B间仍无相对滑动，其间摩擦力为f2，则f1:f2为A．m1:m2B．m2:m1

C．1:1D．m12:m22B第8页/共26页第八页，共27页。《导与练》达标测评P67.例5.如图所示,木块A质量为1kg,木块B的质量为2kg,叠放在水平地面上,A,B间的最大静摩擦力为1N,B与地面间的动摩擦因数为0.1,今用水平力F作用于B,则保持A,B相对静止的条件是F不超过(g=10m/s2)(

)A.1N B.3N C.4N D.6ND第9页/共26页第九页，共27页。《导与练》P72【以例试法】一只小猫跳起来抓住悬挂在天花板上的竖直木杆,如图所示,在这一瞬间悬绳断了,设木杆足够长,由于小猫继续上爬,所以小猫离地面高度不变,则木杆下降的加速度大小为多少?方向如何?(设小猫质量为m,木杆的质量为M,重力加速度为g)第10页/共26页第十页，共27页。〚即学即用〛一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定的竖直杆,在杆上套着一个环,箱子与杆的总质量为m1,环的质量为m2,如图所示.已知环沿杆以加速度a匀加速下滑,则此时箱子对地面的压力大小为多少?第11页/共26页第十一页，共27页。例6．如图所示,小车的质量为M,正在向右加速运动,一个质量为m的木块紧靠在车的前端相对于车保持静止,则下列说法正确的是A.在竖直方向上,车壁对木块的摩擦力与物体的重力平衡B.在水平方向上,车壁对木块的弹力与物体对车壁的压力是一对平衡力C.若车的加速度变小,车壁对木块的弹力也变小D.若车的加速度变大,车壁对木块的摩擦力也变大mgfNN’临界问题第12页/共26页第十二页，共27页。mgfNN’思考：小车加速度至少多大木块m才不会掉下来？题目中出现“最大”、“至少”、“最小”、“刚好”、“恰好”等词语时，往往出现临界现象——临界问题临界问题第13页/共26页第十三页，共27页。例7．如下图所示，小车上有一竖直杆，总质量为M。杆上套有一块质量为m的木块杆与木块间动磨擦因数为u，小车静止时木块可沿杆自由滑下。问：必须对小车施以多大的水平力让车在光滑水平面上运动时，木块才能相对竖直杆匀速下滑？mgfN第14页/共26页第十四页，共27页。应用牛顿第二定律求瞬时加速度《导与练》P65

如图所示,小球M处于静止状态,弹簧与竖直方向的夹角为θ,烧断BO绳的瞬间小球M的加速度指向何方?1.刚性绳(或接触面):其中弹力立即发生变化.2.弹簧(或橡皮绳):此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在解决瞬时问题时,可将其弹力的大小看成不变来处理.第15页/共26页第十五页，共27页。《导与练》P65【例3】(1)如图(甲)所示,A,B间用细绳连接并将A球用细绳悬挂在天花板上,剪断悬挂A球的细绳的瞬间,A,B的加速度分别为多大?方向如何?(2)若悬挂A球的细绳改为轻弹簧,如图(乙)所示,如果把A,B之间的细绳剪断,则A,B两球的瞬时加速度各是多少?方向如何?(设A,B两球质量相等)第16页/共26页第十六页，共27页。针对训练3:如图所示,小球A,B,C的质量均为m,A,B间用细线相连,B,C间用轻质弹簧k2相连,然后用轻质弹簧k1悬挂而静止,则在剪断A,B间细线的瞬间,A,B,C的加速度分别是(

)A.aA=3g,aB=2g,aC=0B.aA=0,aB=g,aC=gC.aA=2g,aB=2g,aC=0D.aA=g,aB=2g,aC=gC第17页/共26页第十七页，共27页。例8.水平传送带A、B以v=4m/s的速度匀速运动,如图所示,A、B相距16m，一木块（可视为质点）轻放到A点,木块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2.则：(g取10m/s2)(1)木块从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？(2)木块在传送带上留下了多长的滑行痕迹?传送带问题ABmgNf本题若A、B之间的距离为2m，则木块从A沿传送带运动到B所需的时间为多少？第18页/共26页第十八页，共27页。例9.水平传送带的长度为L=8m。A、B为传送带水平部分的最左端和最右端.现有一物体(视为质点)以v0=10m/s的初速度从A端水平地滑上水平传送带.已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.6,g=10m/s2,(1)若传送带保持静止,物体滑到B端时,速度为多大?(2)若传送带逆时针转动的速率恒为8m/s,则物体到达B端时的速度是多大?(3)若传送带顺时针转动的速率恒为8m/s,则物体从A端到达B端所用的时间是多少?传送带上留下多长的滑痕。第19页/共26页第十九页，共27页。xy300mgNf1《导与练》P76

例1第20页/共26页第二十页，共27页。xy300mgNf2物体与传送带共速以后f会发生突变第21页/共26页第二十一页，共27页。例10.如图所示,倾角为37°,长为L=16m的传送带,转动速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:(1)传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;xy370mgNf第22页/共26页第二十二页，共27页。例10.如图所示,倾角为37°,长为L=16m的传送带,转动速度为v=10m/s,动摩擦因数μ=0.5,在顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5kg的物体.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:(2)传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.xy370mgNxymgNff★物体与传送带共速以后需判断物体是否能够与传送带保持相对静止.∵

∴物体继续加速第23页/共26页第二十三页，共27页。滑块、滑板问题《导与练》P76

例3第24页/共26页第二十四页，共27页。例11：如图所示,质量M=8kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8N,当小车向右运动的速度达到1.5m/s时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计,质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2，小车足够长.求(1)小物块放后，小物块及小车的加速度各为多大？(2)经多长时间两者达到相同的速度？(3)从小物块放上小车开始，经过t=1.5s小物块通过的位移大小为多少？(取g=l0m/s2).滑块、滑板问题第25页/共26页第二十五页，共27页。感谢您的