物理：4.3《牛頓第二定律》復習課件(新人教版必修1)

1、一、牛頓第二定律的內(nèi)容：一、牛頓第二定律的內(nèi)容：F=ma力力分力還分力還是合力？是合力？加速度加速度同一物體，同一物體，共同的質(zhì)量共同的質(zhì)量如何求得？如何求得？二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題1、平面上的問題、平面上的問題2、斜面的上的問題、斜面的上的問題3、豎直方向的問題、豎直方向的問題二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題平面上的問題平面上的問題1、光滑平面、光滑平面勻速直線勻速直線cosFmacosFam勻變速直線運動勻變速直線運動FF1F2a=0二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題平面上的問題平面上的問題2、粗糙平面、粗糙平面cosxFfma軸：y軸：N+Fsin =mgfN輔助：c

2、os(sin )FmgFam勻變速直線運動勻變速直線運動FGxyNfF1F2F二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題平面上的問題平面上的問題3、粗糙平面、粗糙平面vGfNF=f=mgmg=maa=g g物體做勻減速運動物體做勻減速運動例例1：如圖，質(zhì)量為如圖，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動摩擦平地面上，物體與水平面間的動摩擦因因數(shù)為數(shù)為0.2，現(xiàn)對物體施加一個大小，現(xiàn)對物體施加一個大小F=5N與水平方向成與水平方向成=370角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力(如圖如圖)，已知：，已知：g=10m/s2,求：求：F（1）若）若4s后撤去拉力后撤去拉力F，則物體還

3、能滑行多遠？則物體還能滑行多遠？（2）物體運動的總時間？）物體運動的總時間？（3）畫出物體運動過程中）畫出物體運動過程中速度速度時間圖像？時間圖像？二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題斜面的上的問題斜面的上的問題1、光滑斜面、光滑斜面 物體沿斜物體沿斜面向下滑面向下滑物體沿斜物體沿斜面向上滑面向上滑sinagsinag結(jié)論：結(jié)論：物體向下時物體向下時做勻加速直線運動做勻加速直線運動 物體向上時物體向上時做勻減速直線運動做勻減速直線運動方向：沿斜面方向：沿斜面向下向下方向：沿斜面方向：沿斜面向下向下2、粗糙斜面（摩擦系數(shù)為、粗糙斜面（摩擦系數(shù)為），不加外力，不加外力 物體沿斜物體沿斜面向下滑面向

4、下滑物體沿斜物體沿斜面向上滑面向上滑sincosa gg 方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下sincosa gg 物體向下運動時物體向下運動時做勻加速直線運動做勻加速直線運動物體向上運動時物體向上運動時做勻減速直線運動做勻減速直線運動具有向上的初速度具有向上的初速度方向：沿斜面向下方向：沿斜面向下結(jié)論：結(jié)論：3、粗糙粗糙斜面，加外力斜面，加外力sinxFfmgma軸：y軸 ： N=mgcosfN輔 助 ： FxyNfG2GG1 F4、粗糙粗糙斜面，加外力斜面，加外力cossinxFfmgma軸：y軸：Fsinmgcos =NfN輔助：y FxF1F2GG1G2fN F例例2.質(zhì)量為質(zhì)量為m2kg

5、的小物塊以的小物塊以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑動如圖所示。已的初速度沿斜面向上滑動如圖所示。已知斜面的傾角知斜面的傾角37物塊與斜面間的動物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)摩擦因數(shù)0.25，斜面足夠長，斜面足夠長，求：求：2s內(nèi)物塊的內(nèi)物塊的位移大小及物塊位移大小及物塊在在2s末的速度末的速度.二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題 豎直方向的問題豎直方向的問題1、無空氣阻力、無空氣阻力GG特點：只受重力特點：只受重力a=g,方向豎直向下方向豎直向下從初從初速度速度角度角度可分可分自由落自由落體運動體運動豎直豎直上拋上拋運動運動以向上方向為正方向，豎以向上方向為正方向，豎 直直向上拋運動是一個加速

6、向上拋運動是一個加速 度度為為-g的勻減速直線運動。的勻減速直線運動。gtvvt02021gttvxgtvt221gtx 例例3 3：從塔上以從塔上以20m/s20m/s的初速度豎直向上的初速度豎直向上拋一個石子，不考慮空氣阻力，拋一個石子，不考慮空氣阻力，求求5s5s末石子速度和末石子速度和5s5s內(nèi)石子位移。內(nèi)石子位移。 (g=10m/s(g=10m/s2 2) )。V V0 0 以向上方向為正方向。以向上方向為正方向。x正正gtvvt0smsmsm/30/510/202021gttvxmmm25510215202xV Vt t二、必會的幾個問題二、必會的幾個問題豎直方向的問題豎直方向的問

7、題1、有空氣阻力，且大小不變、有空氣阻力，且大小不變特點：受重力空氣阻力，與速度特點：受重力空氣阻力，與速度 方向相反方向相反物體物體向向上運上運動動物體向物體向下運動下運動GGF合合=mg+f=maF合合=mg-f=maa=g+f/ma=g-f/m方向向下方向向下方向向下方向向下例例4：.將物體豎直上拋，假設(shè)運動過程將物體豎直上拋，假設(shè)運動過程中空氣阻力不變，其速度中空氣阻力不變，其速度時間圖象如時間圖象如圖所示，則物體所受的重力和空氣阻圖所示，則物體所受的重力和空氣阻力之比為（）力之比為（） A1:10 B10:1 C9:1 D8:1-9t/sv/(ms-1)01112三三 、動力學的兩類

8、基本問題、動力學的兩類基本問題 1已知物體的受力情況，要求確定物體已知物體的受力情況，要求確定物體的運動情況的運動情況 處理方法：已知物體的受力情況，可處理方法：已知物體的受力情況，可以求出物體的合外力，根據(jù)牛頓第二以求出物體的合外力，根據(jù)牛頓第二定律可以求出物體的加速度，再利用定律可以求出物體的加速度，再利用物體的初始條件（初位置和初速度），物體的初始條件（初位置和初速度），根據(jù)運動學公式就可以求出物體的位根據(jù)運動學公式就可以求出物體的位移和速度也就是確定了物體的運動移和速度也就是確定了物體的運動情況情況 2已知物體的運動情況，要求推斷物已知物體的運動情況，要求推斷物體的受力情況體的受力情況

9、 處理方法：已知物體的運動情況，處理方法：已知物體的運動情況，由運動學公式求出加速度，再根據(jù)牛由運動學公式求出加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的合頓第二定律就可以確定物體所受的合外力，由此推斷物體受力情況外力，由此推斷物體受力情況 已知物體受力的情況，已知物體受力的情況，確定物體運動情況。確定物體運動情況。牛牛頓頓運運動動定定律律的的應(yīng)應(yīng)用用兩類問題：兩類問題： 已知物體的運動情況，確定物已知物體的運動情況，確定物體受力情況。體受力情況。一般步驟：一般步驟：（1）確定研究對象；）確定研究對象； （2）受力及狀態(tài)分析；）受力及狀態(tài)分析；（3）取正方向，列方程；）取正方向，列方程； （

10、4）統(tǒng)一單位，代值求解；）統(tǒng)一單位，代值求解；（5）檢驗結(jié)果）檢驗結(jié)果 例題例題5 5質(zhì)量是質(zhì)量是2kg,2kg,在在6.4N6.4N的水平拉力作用下的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面間沿水平地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是的摩擦力是4.2N.4.2N.問物體在問物體在4 s4 s末的速末的速度和度和4 s4 s內(nèi)發(fā)生的位移。內(nèi)發(fā)生的位移。 一個靜止在水平地面上的物體一個靜止在水平地面上的物體，是不是我們熟悉的某種運動呢？是不是我們熟悉的某種運動呢？加速度呢？怎么求？加速度呢？怎么求？牛頓第二定律牛頓第二定律FGfFNy：Fy合合=0 x：Fx=2.2Nyxo解解: :(1)(

11、1)由牛頓第二定律由牛頓第二定律 F F合合=ma=ma，可以求出物體的加速度可以求出物體的加速度 a=F a=F合合/m=(F-f)/m =/m=(F-f)/m =1.1 m/s1.1 m/s2 2 (2)(2)求出了物體的加速度求出了物體的加速度a a，由運動，由運動學公式就可以求出學公式就可以求出4s4s末的速度末的速度 v=at=1.1 v=at=1.14 m/s=4.4 m/s4 m/s=4.4 m/s， 4s4s內(nèi)發(fā)生的位移內(nèi)發(fā)生的位移x.x. x=1/2x=1/2* *atat2 2=0.5=0.51.11.116 m16 m=8.8 =8.8 m.m.除了這類除了這類已知受力求

12、運動已知受力求運動的問題外，的問題外，生活中還有另一種問題生活中還有另一種問題也很常見。也很常見。“已知受力求運動已知受力求運動”解題思路：解題思路：aF=ma分析受力分析受力分析運動分析運動運動學公式運動學公式 例題例題6 6受力分析受力分析 合力沿什么合力沿什么方向？方向？ 合力沿斜面合力沿斜面向下。向下。 受力方向復雜，受力方向復雜，如何求合力如何求合力? 沿平行于斜面向沿平行于斜面向下和垂直斜面向上下和垂直斜面向上為為+x+x，+y+y軸。軸。解解(1)(1)如圖所示建立坐標系，把重力如圖所示建立坐標系，把重力G G沿沿x x軸 方 向 和軸 方 向 和 y y 軸 方 向 進 行 分

13、 解 ， 得 到 ：軸 方 向 進 行 分 解 ， 得 到 ： Gx=mgsinGx=mgsin，Gy=mgcosGy=mgcos， (2)(2)根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)牛頓第二定律得：F F阻阻=Gx-ma=mgsin=Gx-ma=mgsinmama代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：F F阻阻6 6.5N.5N.人沿山坡做勻加速運動，人沿山坡做勻加速運動，由運動學公式：由運動學公式： x=vx=v0 0t+1/2att+1/2at2 2 解出解出 a=2(x-va=2(x-v0 0t)/tt)/t2 2， a a4 m/s4 m/s2 2“已知運動求受力已知運動求受力”解題思路：解題思路：運動運動aF

14、=ma分析運動分析運動分析分析受力受力運動學公式運動學公式力力1 1例例2 2中物體受力方向較為復雜，建中物體受力方向較為復雜，建立平面直角坐標系后，就可以用立平面直角坐標系后，就可以用GxGx和和GyGy代替代替G G，使解題方便。，使解題方便。2 2因為加速度方向就是物體所受合外因為加速度方向就是物體所受合外力的方向，所以以加速度的方向為正方力的方向，所以以加速度的方向為正方向，會給分析問題帶來很大方便。向，會給分析問題帶來很大方便。力力運動運動aF=ma分析受力分析受力分析運動分析運動運動學公式運動學公式運動運動F=ma分析分析運動運動分析分析受力受力運動學公式運動學公式力力a練習練習1

15、 1：質(zhì)量為：質(zhì)量為100100t t的機車從停車場的機車從停車場出發(fā)，經(jīng)出發(fā)，經(jīng)225225m m后，速度達到后，速度達到5454kmkmh h，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站，此時，司機關(guān)閉發(fā)動機，讓機車進站，機車又行駛機車又行駛125125m m才停在站上設(shè)運動才停在站上設(shè)運動阻力不變，阻力不變，求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受到的牽引力求機車關(guān)閉發(fā)動機前所受到的牽引力四、簡單連結(jié)體問題四、簡單連結(jié)體問題 連結(jié)體：連結(jié)體：兩個兩個(或兩個以上或兩個以上)物體相互物體相互連結(jié)參與運動的系統(tǒng)。連結(jié)參與運動的系統(tǒng)。 內(nèi)力與外力：內(nèi)力與外力： 連結(jié)體間的相互作用力叫連結(jié)體間的相互作用力叫內(nèi)力內(nèi)力； 外部

16、對連結(jié)體的作用力叫外部對連結(jié)體的作用力叫外力外力。 例例1 1：如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為2kg 2kg 的正方體的正方體A A和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的正方體的正方體B B兩個物體靠在兩個物體靠在一起，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平一起，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平力力F=30NF=30N推推A A，求，求A A對對B B作用力的大小。作用力的大小。 四、簡單的連接體問題四、簡單的連接體問題F合合 =F =30N2/10smmmFaBA合先分析先分析AB整體的受力情況：整體的受力情況：再分析再分析B的受力情況：的受力情況：GBA AFB BABABGNFB BNBFBFB =mB

17、a=10N 例例2 2：如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為2kg 2kg 的的m m1 1和質(zhì)量和質(zhì)量為為1kg 1kg 的的m m2 2兩個物體用水平細線連接，放在兩個物體用水平細線連接，放在光滑的水平面上，現(xiàn)用水平拉力光滑的水平面上，現(xiàn)用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿水平面運動，若細線能承受一起沿水平面運動，若細線能承受的最大拉力為的最大拉力為8N8N，求水平拉力，求水平拉力F F的最大值。的最大值。 四、簡單的連接體問題四、簡單的連接體問題先分析先分析mm2 2 的受力情的受力情況：況：22/8smmTa再分析再分析mm1 1mm2 2整體受力情

18、整體受力情況：況：Fmm2 2mm1 1G2N2Tmm1 1 mm2 2GNFF =(m1+m2)a=24N四、簡單的連接體問題四、簡單的連接體問題小結(jié)：小結(jié)：先用整體法求加速度，先用整體法求加速度，1、已知外力求內(nèi)力：、已知外力求內(nèi)力：再用隔離法求內(nèi)力再用隔離法求內(nèi)力先用先用隔離法隔離法求加速度，求加速度，2、已知內(nèi)力求外力：、已知內(nèi)力求外力：再用再用整體法整體法求外力求外力例與練例與練 1 1、如圖所示，在水平地面上有兩個如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物體相互接觸的物體A A和和B B，它們的質(zhì)量分別，它們的質(zhì)量分別為為m m1 1 和和m m2 2 ，與地面間的動摩擦因數(shù)都，與地

19、面間的動摩擦因數(shù)都是是，現(xiàn)用水平推力，現(xiàn)用水平推力F F向右推向右推A A，使，使A A、B B一起沿地面向前運動，則一起沿地面向前運動，則A A對對B B的作用力的作用力為多大？為多大？A AFB B 1 1、如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物體物體A A和和B B，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為m m1 1 和和m m2 2 ，與地面間，與地面間的動摩擦因數(shù)都是的動摩擦因數(shù)都是，現(xiàn)用水平推力，現(xiàn)用水平推力F F向右推向右推A A，使使A A、B B一起沿地面向前運動，則一起沿地面向前運動，則A A對對B B的作用力為的作用力為多大？多大？A

20、AFB Bf =N=(m=N=(m1+m+m2)g)g21mmFa合先分析先分析AB整體的受力情況：整體的受力情況：FABABGNfF合合 =F-f =F-(m(m1+m+m2)g)ggmmF211 1、如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物如圖所示，在水平地面上有兩個相互接觸的物體體A A和和B B，它們的質(zhì)量分別為，它們的質(zhì)量分別為m m1 1 和和m m2 2 ，與地面間的，與地面間的動摩擦因數(shù)都是動摩擦因數(shù)都是，現(xiàn)用水平推力，現(xiàn)用水平推力F F向右推向右推A A，使，使A A、B B一起沿地面向前運動，則一起沿地面向前運動，則A A對對B B的作用力為多大？的作用力為多大？A AFB

21、 B再分析再分析B的受力情況：的受力情況：FBFB合合 =FB-fB=m2aFABABGNfB BGBNBfBFB =fB+m2afB =N=NB=m=m2g g212mmFm 2 2、如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為2kg 2kg 的的m m1 1和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的的m m2 2兩個物體疊放在一起，放在水平面，兩個物體疊放在一起，放在水平面，m m1 1 與與m m2 2、m m1 1與水平面間的動摩擦因數(shù)都是與水平面間的動摩擦因數(shù)都是0.30.3，現(xiàn)用水平拉力，現(xiàn)用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿一起沿水平面運動，要使水平面運動，要

22、使m m1 1 和和m m2 2之間沒有相對滑動，之間沒有相對滑動，水平拉力水平拉力F F最大為多大？最大為多大？ mm2 2G2N2f2先分析先分析mm2的受力情況：的受力情況：f2 =N=N2=m=m2g=3Ng=3N222/3smmfaf2 =m=m2a例與練例與練mm1 1mm2 2 2 2、如圖所示，質(zhì)量為如圖所示，質(zhì)量為2kg 2kg 的的m m1 1和質(zhì)量為和質(zhì)量為1kg 1kg 的的m m2 2兩兩個物體疊放在一起，放在水平面，個物體疊放在一起，放在水平面，m m1 1 與與m m2 2、m m1 1與水平面與水平面間的動摩擦因數(shù)都是間的動摩擦因數(shù)都是0.30.3，現(xiàn)用水平拉力

23、，現(xiàn)用水平拉力F F拉拉m m1 1，使，使m m1 1 和和m m2 2一起沿水平面運動，要使一起沿水平面運動，要使m m1 1 和和m m2 2之間沒有相對滑動，之間沒有相對滑動，水平拉力水平拉力F F最大為多大？最大為多大？ 再再把把mm1 1mm2作為一個整體作為一個整體的受力：的受力：f =N=N=（mm1 1+ +mm2)g=g=9 9N NF-f = =(m(m1 1+ +mm2)a例與練例與練NGF FfF= =(m(m1 1+ +mm2)a+f =9N+9N=18N3 3. .如圖所示如圖所示, ,在光滑的水平面上在光滑的水平面上, ,有等質(zhì)有等質(zhì)量的五個物體量的五個物體,

24、,每個物體的質(zhì)量為每個物體的質(zhì)量為m.m.若若用水平推力用水平推力F F推推1 1號物體號物體, ,求求: : (1)(1)它們的加速度是多少它們的加速度是多少? ? (2)2(2)2、3 3號物體間的壓力為多少號物體間的壓力為多少? ?五、傳送帶問題：五、傳送帶問題：1、如圖所示，傳送帶保持、如圖所示，傳送帶保持10m/s的速度的速度運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳的小物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動摩擦送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動摩擦因數(shù)為因數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運動到右端所經(jīng)歷的時間則物體從左端運動到

25、右端所經(jīng)歷的時間為？為？五、傳送帶問題：五、傳送帶問題：2、如圖所示，傳送帶保持、如圖所示，傳送帶保持1m/s的速度運的速度運動，現(xiàn)將一質(zhì)量為動，現(xiàn)將一質(zhì)量為0.5kg的小物體從傳送的小物體從傳送帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動摩擦因帶左端放上，設(shè)物體與皮帶間動摩擦因數(shù)為數(shù)為0.1，傳送帶兩端水平距離為，傳送帶兩端水平距離為2.5m，則物體從左端運動到右端所經(jīng)歷的時間則物體從左端運動到右端所經(jīng)歷的時間為？為？3.(2006年高考題年高考題19分分)一水平的淺色長傳一水平的淺色長傳送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），送帶上放置一煤塊（可視為質(zhì)點），煤塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為煤塊與傳送帶之間的動摩擦因

26、數(shù)為。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的。初始時，傳送帶與煤塊都是靜止的?，F(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度現(xiàn)讓傳送帶以恒定的加速度a0開始運開始運動，當其速度達到動，當其速度達到v0后，便以此速度后，便以此速度做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在做勻速運動。經(jīng)過一段時間，煤塊在傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤傳送帶上留下了一段黑色痕跡后，煤塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色塊相對于傳送帶不再滑動。求此黑色痕跡的長度。痕跡的長度。4、如圖所示，傳送帶與地面的傾、如圖所示，傳送帶與地面的傾角角370，從，從A到到B長度為長度為16m，傳送帶以，傳送帶以10 m /s的速度逆時針轉(zhuǎn)動。在傳送帶上的速度逆時針轉(zhuǎn)動。在傳

27、送帶上端端A無初速地放一個質(zhì)量為無初速地放一個質(zhì)量為0.5 kg的物的物體，它與傳送帶之間的體，它與傳送帶之間的 0.5,求物體求物體從從A到到B的時間的時間 ？六、與圖像結(jié)合的問題六、與圖像結(jié)合的問題1. 如圖所示，是一輛汽車在兩站間行駛的速如圖所示，是一輛汽車在兩站間行駛的速度圖像，汽車所受到的阻力大小為度圖像，汽車所受到的阻力大小為2000N不不變，且變，且BC段的牽引力為零，已知汽車的質(zhì)量段的牽引力為零，已知汽車的質(zhì)量為為4000kg，則汽車在，則汽車在BC段的加速度大小段的加速度大小為為 ， OA段汽車的牽引力大小為段汽車的牽引力大小為 。2、 物體物體A、B都靜止在同一水平面上，它

28、都靜止在同一水平面上，它們的質(zhì)量分別是們的質(zhì)量分別是mA和和mB，與水平面之間，與水平面之間的動摩擦因數(shù)分別為的動摩擦因數(shù)分別為A和和B。用平行于水。用平行于水平面的力平面的力F分別拉物體分別拉物體A、B，得到加速度，得到加速度a 和拉力和拉力F的關(guān)系的關(guān)系圖象分別如圖中圖象分別如圖中A、B所示。利用所示。利用圖象求出圖象求出A、B兩兩物體與水平面之間物體與水平面之間動摩擦因數(shù)動摩擦因數(shù)A和和B的數(shù)值。的數(shù)值。七七牛頓第二定律的瞬時性牛頓第二定律的瞬時性例例1如圖所示，當剪斷如圖所示，當剪斷AB、OB舜時，舜時，求兩圖中小球的加速度。求兩圖中小球的加速度。例例2 如圖所示，如圖所示，A、B兩物體的質(zhì)量分兩物體的質(zhì)量分別為別為M和和m，中間用輕彈簧相連，物體，中間用輕彈簧相連，物體與水平面間的摩擦因數(shù)為與水平面間的摩擦因數(shù)為，在水平拉，在水平拉力作用下，力作用下，A、B一起以加速度一起以加速度a向右作向右作勻加速直線運動。