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1、一、牛顿第二定律一、牛顿第二定律1、内容：物体的加速度跟所受合力、内容：物体的加速度跟所受合力成正比成正比,跟物体跟物体质质量成反比量成反比; 加加速度方向跟合力方向一速度方向跟合力方向一样样。复习：复习：2、公式、公式: F=ma二、运动学公式二、运动学公式速度公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：位移公式：x= vot +at2 /2导出公式：出公式：vt 2 vo 2 =2ax解：物体受力如图由牛顿第二定律得：FFf=ma 那么a= 4s末的速度末的速度4s内的位移内的位移GFFNFfO例例1.一个静止在程度面上的物体，质量一个静止在程度面上的物体，质量是是2kg，在，在6.4N的
2、程度拉力作用下沿程度面的程度拉力作用下沿程度面向右运动，物体与程度地面间的滑动摩擦向右运动，物体与程度地面间的滑动摩擦力为力为4.2N。求物体。求物体4s末的速度和末的速度和4s内发生内发生的位移的位移 。一、一、 从受力确定运动情况从受力确定运动情况 知物体受力情况确定运知物体受力情况确定运动动情况，指的是在情况，指的是在受力情况知的条件下，要求判受力情况知的条件下，要求判别别出物体的运出物体的运动动形状或求出物体的速度、位移等。形状或求出物体的速度、位移等。 处处置置这类问题这类问题的根本思的根本思绪绪是：先分析物体是：先分析物体受力情况求合力，据牛受力情况求合力，据牛顿顿第二定律求加速度
3、，第二定律求加速度，再用运再用运动动学公式求所求量学公式求所求量( (运运动动学量学量) )。 物体运物体运物体运物体运动动情况情况情况情况运运运运动动学学学学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛牛牛牛顿顿第第第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例例1.一个静止在程度地面上的物体一个静止在程度地面上的物体,质量是质量是2Kg,在在6.4N的程度拉力作用下沿程度地面向右运的程度拉力作用下沿程度地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体。求物体在在4s末的速度和末的速度和4s内发生的位移。内发生的位移。思索
4、思索:假假设物体与地面的物体与地面的动摩擦因数摩擦因数为0.2， 其他条件不其他条件不变。其。其结果如何？果如何？GFFNFfO练习：一一木木箱箱质量量为m，与与程程度度地地面面间的的动摩摩擦擦因因数数为，现用用斜斜向向右右下下方方与与程程度度方方向向成成角的力角的力F推木箱，求推木箱，求经过t秒秒时木箱的速度。木箱的速度。程度 方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma竖直方向：N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+atGFNfF1=FCosF2=FSinGFNfF1=FCosF2=FSin建立直角坐建立直角坐标系系XYX方向：F合=F1-f=Fcos -f=maY方向：N=G+F
5、2=G+Fsin f=N Vt=V0+at思思绪：知运：知运动情况求受力。情况求受力。应先求出加速度先求出加速度a，再，再利用牛利用牛顿第二定律第二定律F合合=ma求滑雪人遭到的阻力。求滑雪人遭到的阻力。例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人，质量量m = 75Kg，以以v0 = 2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下，山山坡坡的的倾角角= 30o，在在 t = 5s的的时间内内滑滑下下的的路路程程x = 60m，求求滑滑雪雪人人遭遭到到的的阻阻力力包包括括摩摩擦擦和和空空气气阻阻力力。g=9.8m/s2 解：解： 根据运根据运动学公式：学公式：x xv0tv0t 1/2 at2
6、1/2 at2 得：得： 代入知量得：代入知量得：a a4m/s24m/s2 对人人进展受力分析，建立坐展受力分析，建立坐标系，系， 根据牛根据牛顿第二定律第二定律F Fmama，得：，得： mgsin mgsinF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入数代入数值得：得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人遭到的阻力是即：滑雪人遭到的阻力是67.5N67.5N。a a2xv0tt2F阻阻FNGq=30 q=30 o oAB人人FNGxym mFsinGq qG1=cosGq qG2=二、从运动情况确定受力二、从运动情况确定受力 知物体运动情况确定受力情况，指
7、的是在运动情况知道三个运动学量知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量如动摩擦因数等。 处置这类问题的根本思绪是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的根底上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 物体运物体运物体运物体运动动情况情况情况情况运运运运动动学学学学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛牛牛牛顿顿第第第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上题中假设忽略空气阻力作用，求滑雪板与上题中假设忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大雪面间动摩擦因数多大?假假设坡坡长只需只需60m，下端是程度雪面，
8、滑，下端是程度雪面，滑雪者在程度面上雪者在程度面上还能滑多能滑多远？假假设下坡后立刻滑上一个下坡后立刻滑上一个300的斜坡的斜坡 。请问滑雪者最高能上升多高？滑雪者最高能上升多高？ 更上一层：更上一层：例例2.一一个个滑滑雪雪的的人人，质量量m = 75Kg，以以v0 = 2m/s的的初初速速度度沿沿山山坡坡匀匀加加速速滑滑下下，山山坡坡的的倾角角= 30o，在在 t = 5s的的时间内内滑滑下下的的路路程程x = 60m，求滑雪人遭到的阻力包括摩擦和空气阻力。求滑雪人遭到的阻力包括摩擦和空气阻力。(u=0.10)242m27.97m一、一、 从受力确定运从受力确定运动情况情况二、从运二、从运
9、动情况确定受力情况确定受力 物体运物体运物体运物体运动动情况情况情况情况运运运运动动学学学学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛牛牛牛顿顿第第第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物体运物体运物体运物体运动动情况情况情况情况运运运运动动学学学学公公公公 式式式式加速度加速度加速度加速度 a a牛牛牛牛顿顿第第第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动力学的两力学的两类根本根本问题加速度加速度a是联络力和运动的桥梁是联络力和运动的桥梁 牛牛顿顿第第二二定定律律公公式式(F=ma)和和运运动动学学公公式式(匀
10、匀变变速速直直线线运运动动公公式式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等等)中，均包含有一个共同的物理量中，均包含有一个共同的物理量加速度加速度a。 由由物物体体的的受受力力情情况况，用用牛牛顿顿第第二二定定律律可可求求加加速速度度，再再由由运运动动学学公公式式便便可可确确定定物物体体的的运运动动形形状状及及其其变变化化；反反过过来来，由由物物体体的的运运动动形形状状及及其其变变化化，用用运运动动学学公公式式可可求求加加速速度度，再再由由牛牛顿顿第第二二定定律律便便可可确确定定物体的受力情况。物体的受力情况。 可可见见，无无论论是是哪哪种种情情况况，加加速速度度一一直
11、直是是联联络络力力和和运运动动的的桥桥梁梁。求求加加速速度度是是处处理理有有关关力力和和运运动动问问题题的的根根本本思思绪绪，正正确确的的受受力力分分析析和和运运动动过过程程分分析析那那么么是是处处理理问题问题的关的关键键。 物物体体运运动分分析析物物体体受受力力分分析析运运动学学公公 式式牛牛顿第第二定律二定律加速度加速度 a从受力确定运动从受力确定运动从运动确定受力从运动确定受力 1.根本思绪根本思绪:加速度加速度a是联络力和运动是联络力和运动的桥梁的桥梁所求量所求量所求量所求量2.解题步骤：解题步骤： (1)确定研讨对象；确定研讨对象；(2)分分析析受受力力情情况况和和运运动动情情况况，
12、 画表示图画表示图(受力和运动过程受力和运动过程)；(3)用用牛牛顿顿第第二二定定律律或或运运动动学学公公式式 求加速度；求加速度； (4)用用运运动动学学公公式式或或牛牛顿顿第第二二定定律律 求所求量。求所求量。【练练习习1】质质量量为为40kg的的物物体体静静止止在在程程度度面面上上, 当当在在400N的的程程度度拉拉力力作作用用下下由由静静止止开开场场经经过过16m时时, 速速度度为为16 m/s, 求求物体遭到的阻力是多少物体遭到的阻力是多少? g=10m/s2 F【答案】【答案】80N【练练习习2】用用弹弹簧簧秤秤拉拉着着一一个个物物体体在在程程度度面面上上做做匀匀速速运运动动, 弹
13、弹簧簧秤秤的的示示数数是是0.40N. 然然后后用用弹弹簧簧秤秤拉拉着着这这个个物物体体在在程程度度面面上上做做匀匀变变速速运运动动, 测测得得加加速速度度是是0.85 m/s2, 弹弹簧簧秤秤的的示示数数是是2.10N。这这个个物物体体的的质质量量是是多多大大? g=10m/s2 【答案】【答案】m=2 kg 质质量量为为20kg的的物物体体假假设设用用20N的的程程度度力力牵牵引引它它，刚刚好好能能在在程度面上匀速前程度面上匀速前进进。求：。求： 1 假假设设改改用用50N拉拉力力沿沿与与程程度度方方向向成成37的的夹夹角角向向斜斜上上方方拉拉它它，使物体由静止出使物体由静止出发发在程度面
14、上前在程度面上前进进2.3m时时，它的速度多大？，它的速度多大？ 2 在前在前进进2.3m时时撤去拉力，又撤去拉力，又经过经过3s钟钟，物体的速度多大？，物体的速度多大？ 3 物体物体总总共共经过经过多大位移？多大位移？ g取取10m/s2 1 2.3ms 2 0 3 4.95m稳稳定定定定练习练习( (一一一一) )例例3：质量量为100t的的机机车从从停停车场出出发，经225m后后，速速度度到到达达54kmh，此此时，司司机机封封锁发动机机，让机机车进站站，机机车又又行行驶125m才才停停在在站站上上设运运动阻阻力力不不变，求机求机车封封锁发动机前所遭到的机前所遭到的牵引力引力加速加速 (a1)减速减速(a2)加速加速阶段的初求速度段的初求速度和加速位移知，即可和加速位移知，即可求得求得这一一阶段的加速段的加速度度a1，运用牛，运用牛顿第二第二定律可得定律可得这一一阶段机段机车所受的合力所受的合力.减速减速阶段的初求速度和减段的初求速度和减速位移也知，因此又可由速位移也知，因此又可由运运动学公式求得学公式求得该阶段的段的加速度加速度a2，进而由牛而由牛顿第二定律求得阻第二定律求得阻力力.由第一由第一阶段求得的合力得到机段求得的合力得到机车牵引力的大小引力的大小 (1)加速阶段所以： 由牛顿第二定律得： (2)减速阶段 所以减速运动加速度的大小为 得阻力大小为 因此
