4.5牛顿第二定律的应用.pptVIP

牛顿第二定律的应用 一、动力学问题的分类 1、第一类：已知受力情况求运动情况 即先由物体的受力情况求出合力，利用牛顿第 二 定律求出物体的加速度，再根据物体的初始条件利用运动学公式求出物体的运动情况----即任一时刻的位置、速度等 2、第二类：已知运动情况求受力情况 即先根据物体的运动情况，利用运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律推断或者求出物体的受力情况 但不管哪一类问题，确定物体的加速度是解题的关键 二、应用牛顿第二定律解题规律分析 题目类型及流程如下： F合=ma a 1、由左向右是已知力求运动状态，可将V 、a、s、t中任何一个物理量作为未知量求解 2、由右向左是已知运动求受力情况，可将未知力F、m中任何一个物理量作为未知量求解 例题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，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。 解：对物体进行受力分析画图如右 由图知：F合=F-f=ma a= 4s末的速度 4s内的位移 F f 三.应用牛顿运动定律解题步骤： 1、明确研究对象和研究过程； 2、分析受力情况、画出受力示意图； 3、分析运动情况、画出运动过程示意图； 4、应用F合=ma及运动学公式列方程解题。 例题：2．一静止木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。 建立直角坐标系 G F N f F1=FCos F2=FSin X Y X方向：F合=F1-f=Fcos -f=ma Y方向：N=G+F2=G+Fsin f=μN Vt=V0+at=at 例３、一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角?=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。 思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。 解：第一步求a 因为V0=2m/s，s=60m，t=5s 据公式 求得a = 4m/s2 第二步求F合阻力要对人进行受力分析画受力图，如下 G f N 因为是匀加速滑下，所以加速度向下，速度向下 X Y GY GX 应用牛顿定律解题 的步骤为: 1、认真分析题意，建立物理图景。明确已知量和所求量 2、选取研究对象，所选取的对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统 3、对研究对象的受力进行分析。利用力的合成与分解，求合力表达式方程或分力表达式方程。 4、对研究对象的状态进行分析，运用运动学公式，求得物体加速度表达式。 5、根据牛顿第二定律F=ma，联合力的合成、分解的方程和运动学方程组成方程组。 6、求解方程组，解出所求量，若有必要对所求量进行讨论。 牛顿第二定律的应用 ——临界问题 你会吗？ 牛顿定律应用 在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体的加速度不同时，物体可能处于不同状态，特别是题目中出现“最大”.“最小”.“刚好”.“恰好”等词语时，往往出现临界现象——临界问题 1 解题关键：找出临界状态，确定临界条件。 2 常用方法：（1）假设法 （2）极限法 如图所示，倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面 的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上。 1要使小球对斜面无压力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。 2要使小球对绳无拉力，且小球相对斜面静止，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。 3若已知α=60°，m=2kg,当斜面体以a=10m/s2向右做匀加速运动时，绳对小球的拉力多大？（g=10m/s2) m α 解（1）假设小球对斜面刚好没压力时， 受力如图甲， Tsinα-mg=0 Tcosα=ma0 a0=g.cotα 所以斜面向右运动的加速度 a≥gcotα时，小球对斜面无压力 （2）假设小球对绳刚好无拉力 时，受力如图乙 a0=gtanα 方向水平向左 所以斜面向左运动的加速度 a=gtanα小球对斜面没压力。 m α χ y mg 甲 T N mg α （3）当小球对斜