物理第三章 牛顿运动定律 2 牛顿第二定律 两类动力学问题.ppt

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1、第第2讲牛顿第二定律两类动力学问题讲牛顿第二定律两类动力学问题1.理解牛顿第二定律的内容、表达式及性质2.会应用牛顿第二定律解决瞬时问题和两类动力学问题3.会用正交分解法解决有关问题1.牛顿第二定律：物体的加速度跟所受的合外力成_，跟物体的质量成_，加速度的方向跟合外力方向_2.公式：F合_.含义是只要作用在物体上的合外力不为零，物体就产生_，_就要变化3.适用条件：只适用于宏观、_运动的物体，不适用于微观、_运动的粒子；物体的加速度必须是相对于地球静止或匀速直线运动的_(惯性系)而言的正比正比反比反比相同相同ma加速度加速度速度速度低速低速高速高速参考系参考系4.牛顿第二定律的独立性(1)作

2、用于物体上的每一个力各自产生的_都遵从牛顿第二定律(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的_(3)分力与加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即Fx_，Fy_.5.牛顿第二定律的因果性：F是产生a的_，物体具有加速度是因为物体受到了_ 加速度加速度矢量和矢量和maxmay原因原因力力6.两类基本问题的解题思路对牛顿第二定律的理解对牛顿第二定律的理解同向性 公式F合ma是矢量式，任一时刻，F合与a同向瞬时性a与F合对应同一时刻，即a为某时刻的加速度时，F合为该时刻物体所受合外力因果性F合是产生a的原因，物体具有加速度是因为物体受到了力同一性F合ma中，F合、m、a对应同一物体或同一系

3、统，各量统一使用国际单位独立性 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律 物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和A【解析】首先有两个问题应搞清楚：物体在A点所受弹簧的弹力大于物体与地面之间的摩擦力(因为物体能运动)，物体在O点所受弹簧的弹力为0，所以在A、O之间有弹力与摩擦力相等的位置，故物体在A、O之间的运动应该是先加速后减速，A正确、B错误；O点所受弹簧的弹力为0，但摩擦力不是0，所以选项C错误；从A到O的过程加速度先减小、后增大，故选项D错误1.一般思路瞬时加速度的问题分析瞬时加速度的问题分析2.几种模型的比较特性模型受外力时的形变量弹力能否突变产生拉力或支持力质

4、量内部弹力轻绳 微小不计可以只有拉力，没有支持力不计处处相等橡皮绳较大不能只有拉力，没有支持力轻弹簧较大 不能既可有拉力，也可有支持力轻杆微小不计可以既可有拉力，也可有支持力3.求解瞬时性问题时的注意点(1)物体的受力情况和运动情况是时刻对应的，当外界因素发生变化时，需要重新进行受力分析和运动分析(2)加速度可以随着力的突变而突变，而速度的变化需要一个过程的积累，不会发生突变D AC 1.求解两类问题的思路，可用下面的框图来表示：分析解决这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁加速度.动力学的两类基本问题动力学的两类基本问题2.动力学的两类基本问题的解题步骤(1)选取研究对象根

5、据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体，可以是一个物体，也可以是几个物体组成的整体(2)分析研究对象的受力情况和运动情况注意画好受力分析图，明确物体的运动过程和运动性质(3)选取正方向或建立坐标系通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向(4)求合外力F.(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程求解，必要时还要对结果进行讨论典题演示4(2017金陵中学)如图所示，倾角37的足够长斜面固定在水平地面上，质量m2 kg的物块在与斜面成37角向上恒力F20 N的作用下，从斜面底端由静止开始沿斜面向上运动已知物块与斜面间的动摩擦因数0.5，取g10 m/s2，sin 370.6，

6、cos 370.8.(1)求物块在恒力F作用下向上运动的加速度a.【答案】1 m/s2(2)若恒力F作用4 s后撤去，求物块再经过多长时间返回斜面底端【答案】3.2 s微模型2 动力学中的图象问题1.常见的动力学图象：v-t图象、a-t图象、F-t图象、Fa图象等2.图象问题的类型：已知物体受到的力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况 已知物体的速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况 由已知条件确定某物理量的变化图象3.解题策略典题演示(2016镇江一模)如图甲所示，倾角37的足够长的斜面固定在水平地面上，质量m1kg的物块在沿斜面向上的恒力F作用下，由斜面底端A处从静止开始

7、沿斜面向上做匀加速运动，当物块运动t12s时撤去外力F，物块继续向上运动，一段时间后物块到达最高点B.物块运动的v-t图象如图乙所示取g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：甲甲 乙乙(1)物块和斜面之间的动摩擦因数【答案】0.5(2)沿斜面向上的恒力F的大小【答案】15N(3)物块从最高点B返回到斜面底端A点所用时间t.跟踪训练1(2016苏锡常镇三模)重物从空中由静止下落，设重物下落时所受的阻力与速度成正比，则下列图象中正确的是()D 跟踪训练2(多选)(2015新课标卷)如图(a)，一物块在t0时刻滑上一固定斜面，其运动的v-t图线如图(b)所示若重力加速度及图中的v

8、0、v1、t1均为已知量，则可求出()A.斜面的倾角B.物块的质量C.物块与斜面间的动摩擦因数 D.物块沿斜面向上滑行的最大高度ACD 图图(a)图图(b)D【解析】据题意可知，小车向右做匀加速直线运动，由于球固定在杆上，而杆固定在小车上，则三者属于同一整体，根据整体法和隔离法的关系分析可知，球和小车的加速度相同，所以球的加速度也应该向右，故选项D正确D3.(2016无锡一模)如图所示，一竖直放置的轻弹簧下端固定于桌面，现将一物块放于弹簧上同时对物块施加一竖直向下的外力，并使系统静止，若将外力突然撤去，则物块在第一次到达最高点前的速度时间图象(图中实线)可能是图中的()A B A D A【解析

9、】突然撤掉外力，物体在向上的弹力和向下的重力的作用下，向上加速运动，弹力逐渐减小，加速度减小，速度逐渐增大；当弹力和重力大小相等时，速度达到最大，此时弹簧仍处于压缩状态，物体继续向上运动，重力大于弹力，物体加速度方向向下，弹力继续减小，加速度大小增大，物体速度减小，直到弹簧回复原长，由于物体和弹簧没有拴接，弹簧恢复原长后，物体继续向上做竖直上抛运动，A项正确4.(多选)(2016泰州一模)如图甲所示，质量相等的a、b两物体，分别从斜面上的同一位置A由静止下滑，经B点在水平面上滑行一段距离后停下不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的v-t图象如图乙所示下列说法中正确的是()A.a在斜面上

10、滑行的加速度比b的大B.a在水平面上滑行的距离比b的短C.a与斜面间的动摩擦因数比b的小D.a与水平面间的动摩擦因数比b的大AC甲甲 乙乙【解析】速度时间图象的斜率代表加速度，a在斜面上滑行的加速度比b大，A项正确；根据牛顿第二定律得出物体在斜面上的加速度agsin gcos，加速度大说明小，C项正确；在水平面上滑行的距离可看对应的图象面积，B项错误；物体在水平面上的加速度ag，斜率大小表示大小，D项错误D6.(2016扬州检测)如图所示，质量为60kg的滑雪运动员在倾角37的斜坡顶端从静止开始自由下滑50m到达坡底，用时5s，然后沿着水平路面继续自由滑行，直至停止不计拐角处能量损失，滑板与斜面及水平面间的动摩擦因数相同，取g10m/s2，sin 370.6，cos 370.8.求：(1)运动员下滑过程中的加速度大小【答案】(1)4m/s2(2)滑板与坡面间的滑动摩擦力大小【答案】120N(3)运动员在水平路面上滑行的时间【答案】8s