《物理必修课件－牛顿第二定律 两类动力学问题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理必修课件－牛顿第二定律 两类动力学问题（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、一、牛顿第二定律 1内容： 物体加速度的大小跟作用力成 ，跟物体的 质量成 ，加速度的方向跟 的方向相同 2表达式： F 3物理意义： 反映物体运动的加速度大小、方向与所受 的关系 正比 反比 作用力合外力 4适用范围 (1)牛顿第二定律仅适用于 参考系 (相对地面静止或做匀 速直线运动的参考系 ) (2)牛顿第二定律仅适用于宏观物体 运动的情况 5两类应用 牛顿第二定律将物体的 情况和受力情况联系起来 (1)已知物体的 情况，求物体的运动情况 (2)已知物体的 情况，求物体的受力情况 惯性运动 受力 运动 低速 应用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速 度的“桥梁” 作用，将运动学规律
2、和牛顿第二定律相结 合，寻找加速度和未知量的关系 二、力学单位制 1单位制：由 单位和 单位一起组成了单位制 基本 导出 2基本单位：基本物理量的单位基本物理量共七个，其 中力学有三个，它们是 、 、 ，它们的单位 分别是 、 、 . 质量 时间 长度 s m 3导出单位：由基本物理量根据 推导出来的其 他物理量的单位 物理量关系 物理量名称 物理量符号 单位名称 单位符号 长度 l 米 m 质量 m 千克 间 t 秒 s 电流 I 安 培 A 热力学温度 T 开 尔文 K 物质的量 n 摩 尔 国际单位制中的基本物理量和基本单位 (高中阶段所学 ) 1瞬时性 牛顿第二定律表明了物体的加速度与
3、物体所受合外力的瞬 时对应关系 受的合外力 2矢量性 任一瞬间 合 的方向相同当 时， 任意时刻两者均保持一致 3同一性 (1)加速度 一般指地面 ) (2)F F、 m、 (3)F 量统一使用国际单位制单位 4独立性 (1)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 (2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和 (3)分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律， 即： 1力和加速度的瞬时对应性是高考的重点物体的受力情 况物体的运动状态应对应，当外界因素发生变化 (如撤力、 变力、断绳等 )时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌 想当然！ 2细绳弹力可以发生突变而
4、弹簧弹力不能发生突变 1如图 3 2 1所示，物体 A、 m，中间 有一轻质弹簧相连， 点，当突然剪断 于 列说法正确的 是 ( ) A 0 B g C 2g D无法确定 解析： 剪断绳前，绳中拉力为 2簧中的弹力为 下，剪断绳后，绳中拉力突然消失，而其他力不变， 故物体 速度为向下的 2g，故 答案： C 1基本方法 (1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是 比较复杂的问题，应该明确整个物理现象是由几个物理 过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一 个物理过程 (2)根据题意，确定研究对象，进行分析，并画出示意图 图中应注明力、速度、加速度的符号和方向对每一 个力都应明
5、确施力物体和受力物体，以免分析力时有 所遗漏或无中生有 (3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物 理量的符号运算，解出所求物理量的表达式来，然后将 已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果应事 先将已知物理量的单位都统一采用国际单位制中的单位 (4)分析流程图 2应用牛顿第二定律的解题步骤 (1)明确研究对象根据问题的需要和解题的方便，选出被 研究的物体 (2)分析物体的受力情况和运动情况，画好受力分析图，明 确物体的运动性质和运动过程 (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 (5)根据牛顿第二定律 要时还要
6、对结 果进行讨论 1加速度起到了力和运动间的 “ 桥梁 ” 作用，即无论哪类 动力学问题，分析时都要 “ 经过 ” 加速度 2物体的运动情况由受力情况及物体运动的初始情况共同 决定 2一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾 角 30 ，滑雪板与雪地的动摩擦因数是 求滑雪人 5 (0 m/解析： 以滑雪人为研究对象，受力情况如图所示 研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动 将重力 据牛顿第二定律列方程 0 因为 故由可得： a g(故 x g( 10 ( ) 52 m58 m v 10 ( ) 5 m/s23.3 m/s. 答案： 58 m 23.3 m/
7、s (2010广东外国语学校模拟 )在动摩擦因数 m 1 球与水平轻弹簧及与竖直方向成 45 角的不可伸长的轻绳一端相连，如图 3 2 2所示此时小球处于静止平衡状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取 g 10 m/ (1)此时轻弹簧的弹力大小； (2)小球的加速度大小和方向； (3)在剪断弹簧的瞬间小球的 加速度的大小 思路点拨 解答本题时应注意以下两点： (1)当其他力变化时，弹簧的弹力不能在瞬间发生变化； (2)当其他力变化时，细绳上的拉力可以在瞬间发生变化 课堂笔记 (1)水平面对小球的弹力为零，小球在绳没有断时受到绳的拉力 力 据平衡条件得 竖直方向有： 水平方向有
8、： 解得弹簧的弹力为： 10 N (2)剪断绳后小球在竖直方向仍平衡，水平面支持力与重力平衡 由牛顿第二定律得小球的加速度为： a 8 m/向向左 (3)在剪断弹簧的瞬间，小球立即受地面支持力和重力，且二力平衡，加速度为 0. 答案 (1)10 N (2)8 m/向向左 (3)0 利用牛顿第二定律求瞬时加速度时，关键是分析此时物体的受力情况，同时注意细绳和弹簧的区别 . 如图 3 2 3所示，一质量为 在对物块施加一个大小为 物块从静止开始向右移动距离 ，物块与水平地面间的动摩擦因数为 (1)撤去 块的速度大小； (2)撤去 块还能滑行多远？ 思路点拨 分析物块在撤去 牛顿第二定律求出物块的加
9、速度，然后根据运动学公式进行求解 课堂笔记 (1)设撤去 v，根据牛顿第二定律，物块的加速度 a 又由运动学公式 2得 v (2)撤去 匀减速运动至停止，根据牛顿第二定律，物块的加速度 a g 由运动学公式 v2 2ax，且 v 0 解得 x ( 1)x 答案 (1) 在解决两类动力学的基本问题时，不论哪一类问题， 都要进行受力分析和运动情况分析，如果物体的运动加速 度或受力情况发生变化，则要分段处理，此时加速度或受 力改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量 (14分 )飞船返回舱返回时，打开降落伞后进行竖直减速下降，这一过程若返回舱所受空气阻力与速度的平方成正比，比例系数为 回舱的 v 2 4
10、所示，图中 点的切线，切线交横轴于一点 E，其坐标为 (8,0)， 回舱质量 M 400 0 m/ (1)返回舱在这一阶段做什么运动？ (2)设在初始时刻 120 m/s， 此时它的加速度多大？ (3)写出空气阻力系数 思路点拨 解答本题时应注意以下三点： (1) (2)渐近线 (3)返回舱受力情况分析 解题样板 (1)由题中图象可以看出曲线切线的斜率逐渐减小，说明这一阶段返回舱做加速度逐渐减小的减速运动，最终做匀速运动 (4分 ) (2)在初始时刻， 120 m/s，过 a 15 m/ (2分 ) (3)返回舱最终做匀速运动，选向下为正方向根据平衡条件得 0 (3分 ) 在 g (3分 ) 由两式得 k 代入数据解得 kkg/m. (2分 ) 2案 (1)见解题样板 (2)15 m/3)k kg/m 牛顿第二定律与 v 般先由 v 由牛顿第二定律列方程求解问题，或者
