牛顿第二定律两类基本问题

1、 牛顿第二定律的两类基本问题牛顿第二定律的两类基本问题1、已知受力情况求运动情况。、已知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。、已知运动情况求受力情况。受力情况受力情况受力分析，画受力图受力分析，画受力图处理受力图，求合力处理受力图，求合力aF=ma运动情况（运动情况（x v t a)x v t a)运动学规律初始条件 解题思路：解题思路：axvvattvxatvv221202200 例例1 1：如图，质量为：如图，质量为2kg2kg的物体静止在水的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.20.2，现对物体施加一个大小，现对物体施加

2、一个大小F=5NF=5N、与水平方、与水平方向成向成=37=370 0角的斜向上的拉力角的斜向上的拉力( (如图如图) )，已知：，已知：g=10m/sg=10m/s2 2, ,求：求：（1 1）物体在拉力的作用下）物体在拉力的作用下4s4s内通过的位移大内通过的位移大小小（2 2）若）若4s4s后撤去拉力后撤去拉力F F，则物体还能滑行多，则物体还能滑行多远？远？Fxy解：加速阶段：物体解：加速阶段：物体m m受力如图，建立图示受力如图，建立图示把把F F分解为分解为F F1 1、F F2 2（如图）（如图）N1Gf1FF1F2由牛顿第二定律，得：由牛顿第二定律，得：水平方向：水平方向：Fc

3、os370-f-f1 1=ma=ma1 1 竖直方向：竖直方向：Fsin370+N+N1 1-G=0 -G=0 又又 f1=N1 由得：由得：matx4 . 2243 . 0210.3m/sm/s23)(200.24m)F(GFa22122121减速阶段：物体减速阶段：物体m受力如图，受力如图， 由牛顿第二定律得：由牛顿第二定律得：-f-f2 2=-mg=ma=-mg=ma2 2故故 a a2 2 =-g=-0.2=-g=-0.210m/s10m/s2 2=-2m/s=-2m/s2 2GN2f2aV（正正）又又v=a1t1=0.34m/s=1.2m/s，vt=0由运动学公式由运动学公式v v2

4、 2-v-v0 02 2=2ax=2ax2 2，得：得：0.36mm) 2(21.202av0 x22222物体的滑行距离物体的滑行距离应用牛顿运动定律解题的一般步骤：应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究、明确研究对象对象和研究和研究过程过程2、画图分析研究对象的受力情况和运动情况；（、画图分析研究对象的受力情况和运动情况；（画图画图很重要，要养成习惯很重要，要养成习惯）3、建立直角坐标系，对必要的力进行正交分解、建立直角坐标系，对必要的力进行正交分解,并注意并注意选定选定正方向正方向4、应用、应用 Fx = ma 及运动学公式列方程解题。及运动学公式列方程解题。 Fy = 05、对解

5、的合理性进行讨论、对解的合理性进行讨论 答案：答案：(1)2 m/s2(2)3 m/s 练习：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节练习：风洞实验中可产生水平方向、大小可调节的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，的风力，现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径，如图所示小球孔径略大于细杆直径，如图所示. .(1)(1)当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所球在杆上做匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的受重力的0.50.5倍倍. .求小球与杆间的动摩擦因数求小球与杆间

6、的动摩擦因数(2)(2)保持小球所受风力不变，保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为使杆与水平方向间夹角为3737并固定，则小球从静止出发并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离在细杆上滑下距离s s所需时所需时间为多少间为多少?(sin37?(sin37=0.6,=0.6,cos37cos37=0.8)=0.8)gst38 =0.5 =0.5 例例2：如图甲所示，质量为：如图甲所示，质量为1kg的物体置于的物体置于固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉固定斜面上，对物体施以平行于斜面向上的拉力力F，1s末后待拉力撤去末后待拉力撤去.物体运动的物体运动的vt图象图象如图乙，试求拉力如图

7、乙，试求拉力F。解：在解：在01s内，由内，由v-t图象，图象，a1=12m/s2.物体受力如图所示物体受力如图所示由牛顿第二定律沿斜面方向有由牛顿第二定律沿斜面方向有F-N-mgsin=ma1 垂直斜面有垂直斜面有N= mgcos在在02s内由内由v-t图象知图象知 a2=-6m/s2,因为此时物体具有向上的初速度，故因为此时物体具有向上的初速度，故由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得-N-mgsin=ma2 . 式代入式代入式得式得F=18N。 NGf 练习：练习：如图所示，有一长度如图所示，有一长度L L1m1m、质量、质量M M10 kg10 kg的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放的平板小车，静止在光滑的水平面上，在小车一端放置一质量置一质量m m4 kg4 kg的小物块，物块与小车间的动摩擦因的小物块，物块与小车间的动摩擦因数数0.250.25，要使物块在，要使物块在2s2s内运动到小车的另一端，内运动到小车的另一端，求作用在物块上的水平力求作用在物块上的水平力F F是多少？是多少？( (g g取取10 m/s10 m/s2 2) )答案：答案：16 N16 Nn求解两类问题的求解两类问题的基本思路基本思路：n牛顿第二定律反映的是牛顿第二定律反映的是-加速度、质量、加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所