牛顿第二定律例题.pptx

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1、一、从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第牛顿第二定律二定律二定律二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况第1页/共28页二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运已知物体运动情况确定受力情况，指的

2、是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式动情况，据运动学公式求加速度求加速度，再在分析物体受力，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量求所求量(力力)。物体运物体运物体运物体运动情况动情况动情况动情况运动学运动学运动学运动学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛顿第牛顿第牛顿第

3、牛顿第二定律二定律二定律二定律物体受物体受物体受物体受力情况力情况力情况力情况第2页/共28页解：木箱受力如图：将解：木箱受力如图：将F F正交分解，则：正交分解，则：一木箱质量为一木箱质量为=10Kg=10Kg，与水平地面间的动摩擦因数为，与水平地面间的动摩擦因数为=0.2=0.2，现用斜向右下方，现用斜向右下方=100N=100N的力推木箱，使木箱在的力推木箱，使木箱在水平面上做匀加速运动。与水平方向成水平面上做匀加速运动。与水平方向成=37=37O O角，求角，求经过经过=5=5秒时木箱的速度。秒时木箱的速度。F FN NmgmgF Ff fF FF F1 1F F2 2F F2 2=F

4、 sin=F sin F F1 1=F cos=F cos F Ff fF FN N 由由得得竖直方向：竖直方向：水平方向：水平方向：v at 代入数据可得：代入数据可得：v v m/sm/s第3页/共28页一个滑雪的人，质量m m75kg75kg，以v v0 02m/s2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角3030，在t t5s5s的时间内滑下的路程S S60m60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。F F2 2F F1 1 mgmgF F阻阻F FN N F F1 1=mg=mgsinsin 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:F:F1 1F F阻阻m am a 1 1 1

5、12 2 2 2由由S Sv v0 0 t tat at2 2 得得a a t t2 22 2（S Sv v0 0t t）由由得得F F阻阻F F1 1mama=mgmgsinsin-t t2 22 2 m m（S Sv v0 0t t）已知运动情况求已知运动情况求受力情况受力情况F F阻阻 方向沿斜面向上方向沿斜面向上滑雪的人滑雪时受力如图，将滑雪的人滑雪时受力如图，将G G分解得：分解得：代入数据可得：代入数据可得：F F阻阻67.5N67.5N1 1第4页/共28页一木箱质量为m m，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方与水平方向成角的力F F推木箱，求从静止开始经过 t t 秒时

6、木箱的速度？GNf Vt=？V0=0FFcosFcosFsin竖直方向 NFsin=G水平方向 Fcos-f=ma 二者联系 f=N 如果还要求经过t秒时木箱的速度vt=at第5页/共28页连结体问题：连结体：两个(或两个以上)物体相互连结参与运动的系统。隔离法，整体法第6页/共28页光滑的水平面上有质量分别为m m1 1、m m2 2的两物体 静止靠在一起(如图),),现对m m1 1施加一个大小为 F F 方向向右的推力作用。求此时物体m m2 2受到物体 m m1 1的作用力F F1 1m1m2Fm1FF1m2F1FN1 解法一解法一 ：分别以分别以m m1 1、m m2 2为隔离体作受

7、力分析为隔离体作受力分析FN2m1gm2g对对m m1 1有有 ：F F F F1 1=m =m 1 1a a （1 1）对对m m2 2有有:F:F1 1=m=m2 2 a a （2 2）联立（联立（1 1）、（）、（2 2）可得）可得F1=第7页/共28页m1m2Fm2F1FN2 解法二解法二 ：对对m m1 1、m m2 2视为整体作受力分析视为整体作受力分析m2g有有 ：F=F=（m m 1 1+m+m2 2）a a （1 1）对对m m2 2作受力分析作受力分析联立（联立（1 1）、（）、（2 2）可得）可得F1=FN（m1+m2）gF有有 ：F F1 1=m=m2 2 a a （2

8、 2）光滑的水平面上有质量分别为m m1 1、m m2 2的两物体 静止靠在一起(如图),),现对m m1 1施加一个大小为 F F 方向向右的推力作用。求此时物体m m2 2受到物体 m m1 1的作用力F F1 1第8页/共28页求求m m1 1对对m m2 2的作用力大小。的作用力大小。m1 m2m2gF1FNFf用水平推力F F向左推 m m1 1、m m2 2间的作用力与原来相同吗？对对m m2 2受力分析受力分析：第9页/共28页mMF例例.质量为质量为M M的斜面放置于水平面上，其上有质量为的斜面放置于水平面上，其上有质量为m m的的小小物物块块，各各接接触触面面均均无无摩摩擦擦

9、力力，将将水水平平力力 F F加加在在M M上上，要求要求m m与与M M不发生相对滑动，力不发生相对滑动，力F F应为多大应为多大?解解:以以m m为对象；其受力如图：为对象；其受力如图：由图可得：由图可得：第10页/共28页动动 力力 学学 中中 的的 临临 界界 极极 值值 问问 题题第11页/共28页瞬时加速度的分析问题瞬时加速度的分析问题分析物体在某一时刻的瞬时加速度，分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键关键分析瞬时分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。时加速度。有两种模型：刚性绳（或接触面）：是一种不需要发

10、生明显形变就能产生弹力的物体，若剪断（或脱离）后，其中弹力立即发生变化，不需要形变恢复的时间。弹簧（或橡皮绳）：特点是形变量大，形变恢复需要较长时间，在瞬时问题中，其弹力可以看成不变。第12页/共28页一条轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物体A,AA,A的下边通过一轻绳连接物体B B。A A、B B的质量相同均为m m,待平衡后剪断A A、B B间的细绳,则剪断细绳的瞬间,物体A A、B B加速度和方向?AB第13页/共28页AB如图如图,两个质量均为两个质量均为m的重物静的重物静止止,若剪断绳若剪断绳OA,OA,则剪断瞬间则剪断瞬间A A和和B B的加速度分别是多少的加速度分别是多少?0

11、第14页/共28页质量皆为质量皆为m的的A,BA,B两球之间系着一个不计质量的轻弹簧两球之间系着一个不计质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上放在光滑水平台面上,A,A球球紧靠墙壁紧靠墙壁,今用力今用力F将将B B球向左推压弹簧球向左推压弹簧,平衡后平衡后,突然将力突然将力F撤去的瞬间撤去的瞬间A,BA,B的加速的加速度分别为多少？度分别为多少？第15页/共28页两物体两物体P,QP,Q分别固定在质量可以忽分别固定在质量可以忽略不计的弹簧的两端略不计的弹簧的两端,竖直放在一竖直放在一块水平板上并处于平衡状态块水平板上并处于平衡状态,两物两物体的质量相等体的质量相等,如突然把平板撤开如突然把平板撤开,

12、在刚撤开的瞬间在刚撤开的瞬间P,QP,Q的加速度各的加速度各是多少是多少?QP第16页/共28页如图如图,质量为质量为m的小球处的小球处于静止状态于静止状态,若将绳剪断若将绳剪断,则此瞬间小球的加速度是则此瞬间小球的加速度是多少多少?BmA第17页/共28页 如图所示，吊篮A A、物体B B、物体C C的质量均为m m，B B和C C分别固定在竖直弹簧两端，弹簧的质量不计整个系统在轻绳悬挂下处于静止状态现将悬挂吊篮的轻绳剪断，在轻绳刚断的瞬间（）A A物体B B的加速度大小为g gB B物体C C的加速度大小为2g2gC C吊篮A A的加速度大小为3g3gD DA A、C C间的弹力大小为0.

13、5mg0.5mgD第18页/共28页(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速v0v时，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)v0v时，可能一直加速，也可能先加速再匀速(1)传送带较短时，滑块一直减速达到左端(2)传送带较长时，滑块还要被传送带传回右端其中v0v返回时速度为v，当v0v返回时速度为v0模型传送带模型模型传送带模型第19页/共28页(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能先以a1加速后以a2加速(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以a1加速后以

14、a2加速第20页/共28页模型模型“等时圆等时圆”模模型型第21页/共28页图中的ABAB、ACAC、ADAD都是光滑的轨道，A A、B B、C C、D D四点在同一竖直圆周上，其中ADAD是竖直的。一小球从A A点由静止开始，分别沿ABAB、ACAC、ADAD轨道滑下B B、C C、D D点所用的时间分别为t tl、t t2、t t3。则 Atl=t2=t3Btlt2t3Ctlt2tlt2第22页/共28页V0物体以某一初速度v v0 0冲上倾角为的斜面，物体与斜面间的动摩擦因数为，则物体经多长时间上滑至最高点？小车的斜面光滑，倾角为，木块位于斜面上，则小车应以什么样的加速度运动才能使木块与

15、它保持相对静止？判断车在做什么样的运动？m若m、已知，则车的加速度多大？m小车下滑的加速度为多大时系小球的细线刚好与斜面垂直？第23页/共28页ABCD5.5.四个相同的木块并排放在光滑的四个相同的木块并排放在光滑的水平地面上水平地面上,当用力当用力F F推推A A使它们共使它们共同加速运动时同加速运动时,A,A对对B B的作用力是多的作用力是多少少?第24页/共28页6.6.如图所示如图所示,在光滑的地面上在光滑的地面上,水平外力水平外力F F拉拉动小车和木块一起做加速运动动小车和木块一起做加速运动,小车质量为小车质量为M M,木块质量为木块质量为m m,设加速度大小为设加速度大小为a a,

16、木块和木块和小车之间的动摩擦因数为小车之间的动摩擦因数为,则在这个过程则在这个过程中中,木块受到的摩擦力大小是木块受到的摩擦力大小是:MmaFA,mgB.maC,mF/(M+m)D,F-Ma第25页/共28页7.7.如图如图:m m1 1mm2 2,滑轮质量和摩滑轮质量和摩擦不计擦不计,则当将两物体由静则当将两物体由静止释放后止释放后,弹簧秤的读数是弹簧秤的读数是多少多少?M1M2第26页/共28页8.在气垫导轨上用不可伸缩的细绳，一端系在质量为在气垫导轨上用不可伸缩的细绳，一端系在质量为m1 的滑块上，另一端系在质的滑块上，另一端系在质量为量为m2 的钩码上，如图所示。设导轨与滑块之间、细绳与滑轮之间的钩码上，如图所示。设导轨与滑块之间、细绳与滑轮之间 无摩擦，求滑无摩擦，求滑块的加速度以及细绳的拉力。块的加速度以及细绳的拉力。m1m2aa第27页/共28页感谢您的观看！第28页/共28页