牛顿第二定律基本应用.ppt

1、,牛顿第二定律基本应用,一、力和加速度、速度,力的大小和方向,加速度的大小和方向,大小,方向,速度变化快慢,曲线,直线,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。,1、超重,物体存在向上的加速度,两种情况：加速上升 减速下降,条件：,二、动力学的典型问题,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。,2、失重,物体存在向下的加速度,两种情况：加速下降 减速上升,条件：,3、完全失重,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。,条件,物体的 的加速度等于g,两种情况： 自由落体 竖直上抛,加速上

2、升,减速上升,匀速下降,减速下降,1、关于物体的加速度与受力情况的关系，下列说法正确的是：（ ） A、物体不受力时，加速度也可能改变。 B、物体受力变化时，加速度才会改变。 C、物体受力不变时，加速度也不变。 D、物体不受力时，加速度等于零。,BCD,2、下列说法正确的是： （ ） A、两个质量不同的物体，所受合力大的物体，加速度一定大。 B、两个质量不同的物体，所受合力小的物体，加速度一定小。 C、两个质量不同的物体，所受合力相同，加速度一定相同。 D、两个质量不同的物体，所受合力不同，加速度可能相同。,D,3、甲车的质量是乙车质量的2倍，把它们放在光滑的水平面上，用大小为F的力作用在静止的

3、甲车上时，甲车产生2m/s2加速度。若用大小为F的力作用在静止的乙车上，经过2s，乙车的速度大小为： （ ）,A、2m/s B 、4m/s C、6m/s D 、8m/s,D,4、下列说法正确的是： （ ） A、当物体向下运动时，物体一定处于失重状态。 B、当物体处于失重状态时，物体一定是向下运动的。 C、当物体向上运动时，物体一定处于超重状态。 D、当物体处于超重状态时，物体一定是向上运动的。 E、当物体做向上的加速运动和向下的减速运动时，物体都处于超重状态。 F、当物体做向上的减速运动和向下的加速运动时，物体都处于失重状态。,E 、F,5、容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容器在上抛

4、过程中不发生翻转，下列说法中正确的是： （ ） A、上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大。 B、下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小。 C、在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小。 D、整个过程中水对容器底面都没有压力。,D,思考：上题中的容器，如果在侧边开一个小孔，在容器被抛出后，水会从小孔流出吗？,答：水不会流出。因为容器抛出后，只受重力作用，重力产生的加速度等于g ,水处于完全失重状态，水对容器底和侧面都没有压力，故水不会流出。,6、下列关于超重和失重的说法中，正确的是： （ ） A、物体处于超重状态时，其重力增加了。 B、物体处于完全失重状态时，其重力为零。 C、物体处于超重或

5、失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了。 D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化。,D,7、升降机地板上放一个弹簧盘秤，盘中放一质量为m 的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是： （ ） A、加速上升 B、加速下降 C、减速上升 D、 减速下降,B、C,8、质量为50kg 的人站在升降机中，取竖直向上的方向为正方向，升降机运动的 v-t图如图所示，则在 t =o至t=2s 内，人对升降机地板的压力为( )N；在 t=6s 至 t=10s 内，人对升降机地板的压力为 N 。(取g=10m/s2),在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg 若升降机以2.5m/

6、s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？ 若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？,解：,当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg F ma F mg ma,根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。,当a1=2.5m/s2,F1=300N,当自由下落时，a2=g,F2=0N,牛顿第二定律的题型,（）已知受力情况求运动情况,（）已知运动情况求受力情况,两种类型：,解题关键：,研究对象,匀变速直线运动,圆周运动,变速直线运动,（）选对象,（）画力图,（）定坐标,应用牛顿第二定律的解题步骤,（）列方程，求解讨论（特别注意和牛顿第三定律的完美结合）,根据题意，正确选取并隔离研究

7、对象,对研究对象的受力情况和运动情况进行分析，画出受力分析图,选取适当坐标系，一般以加速度方向为正方向,根据牛顿第二定律和运动学公式建立方程,1. 如图所示的物体重500N，放在水平地面上，它受到一个与水平方向成37斜向上的外力F作用沿水平地面作匀速向右运动，F大小为200N，此时地面受到的压力大小为 N，物体受到的摩擦力大小为_N，物体与地面的动摩擦因数大小为_(本空保留两位小数),380,160,0.42,解：如图建立坐标系。,解之得：,压力N=N=380N,摩擦力f=160N,摩擦系数=0.42,2如图所示，是一辆汽车在两站间行驶的速度图像汽车 段的牵引力为零，已知汽车的质量为kg，则汽

8、车在段的加速度大小为，段汽车的牵引力大小为。,解：BC段,OA段,3一个弹簧秤最多只能挂上kg的物体，在以加速下降的电梯中，则它最多能挂上的物体，如果在电梯内，弹簧秤最多只能挂上的物体，则此刻电梯在作 运动,加速度大小为（取）,120kg,匀减速下降或匀加速上升,5m/s2,4、质量为2.0kg的物体A静止在水平地面 上，物体与地面间的动摩擦因数为0.25。物体受到水平向右的6.8N拉力，如图所示。（1）画出物体的受力图。（2）求物体的加速度。（3）求3.0s末的速度。（4）3.0s内发生 的位移。,5. 如图所示，在倾角37的足够长的固定的斜面上，有一质量为m 1 kg的物体，物体与斜面间动

9、摩擦因数0.2，物体受到沿平行于斜面向上的轻细绳的拉力F9.6 N的作用，从静止开始运动，经2 s绳子突然断了，求绳断后多长时间物体速度大小达到22 m/s.(sin 370.6，g取10 m/s2),【思路点拨】本题为典型的已知物体受力情况求物体运动情况的动力学问题，物体运动过程较为复杂，应分阶段进行过程分析，并找出各过程的相关量，从而将各过程有机地连接在一起 【解析】第一阶段：在最初2 s内物体在F9.6 N拉力作用下，从静止开始沿斜面做匀加速运动，受力分析如图所示 沿斜面方向： Fmgsin Ffma1 沿垂直斜面方向： FNmgcos ,【答案】5.53 s,6.蹦床是运动员在一张绷紧

10、的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直方向弹回到离水平网面5.0 m高处已知运动员与网接触的时间为1.2 s. 若把这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小(g10 m/s2),选向上为正方向，速度的改变量vv2(v1) 18 m/s(向上) 用a表示加速度，t表示接触时间，则vat. 接触过程中运动员受到向上的弹力F和向下的重力mg，由牛顿第二定律得Fmgma 由以上五式解得 F1.5103 N.,7(2010年浙江理综，14)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力

11、)下列说法正确的是() A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力,解析：对于A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A项正确 答案：A,8(2010年山东理综，16)如图甲所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接图乙中v、a、f和s分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程图乙中正确的是(),

12、解析：物体在斜面上受重力、支持力、摩擦力作用，其摩擦力大小为f1mgcos ，做初速度为零的匀加速直线运动，其vt图象为过原点的倾斜直线，A错，加速度大小不变，B错，其st图象应为一段曲线，D错；物体到达水平面后，所受摩探力f2mgf1，做匀减速直线运动，所以正确选项为C. 答案：C,9.如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力是mg.现用水平拉力F拉其中一个质量为2m的木长块，使四个木块以同一加速度运动，则轻绳对m的最大拉力为(),答案：B,10如图所示，质量M8.0 kg的小车放在光滑水平面上，给小车施加一个水平向右的恒力F8.0 N当向右运动的速度达到u01.5 m/s时，有一物块以水平向左的初速度v01.0 m/s滑上小车的右端小物块的质量m2.0 kg，物块与小车表面的动摩擦因数0.20.设小车足够长，重力加速度g10 m/s2.求：(1)物块从滑上小车开始，经过多长时间速度减小为零； (2)物块在小车上相对滑动的过程中，物块相对地面的位移,解析：(1)设物块滑上小车后做加速度为am的匀变速运动，经过时间t1速度减为零 mgma