牛顿第二定律的应用修

牛顿第二定律的应用修第1页，共27页，2023年，2月20日，星期一例1．用一水平恒力将质量为250kg的木箱由静止开始沿水平地面推行50m，历时10s，若物体受到阻力是物重的0.1倍，则外加的推力多大？(g取10m/s2)《风》P43针对训练2F<分析>F=?<变式1>

如图所示，物体静止在水平地面上，用恒力推着它沿水平面运动，已知推力F＝500.0N，物体的质量m＝250kg，经过时间t＝10.0s，物体移动了距离s＝50.0m，若物体受到阻力是物重的0.1倍,这时撤去推力F，物体还能运动多远？(取g＝10m/s2)F<分析>s=?第2页，共27页，2023年，2月20日，星期一例1第3页，共27页，2023年，2月20日，星期一<变式2>如图所示，质量为0.5kg的物体在与水平面成30°角的拉力F作用下，沿水平桌面向右做直线运动，经过0.5m的距离速度由0.6m/s变为0.4m/s，已知物体与桌面间的动摩擦因数μ＝0.1，求作用力F的大小．(g＝10m/s2)《风》P446F=0.44N<变式3>如图所示，一儿童玩具静止在水平地面上，一个小孩沿与水平面成53°角的恒力拉着它沿水平面运动，已知拉力F＝4.0N，玩具的质量m＝0.5kg，经过时间t＝2.0s，玩具移动了距离s＝4.8m，这时幼儿松开手，玩具还能运动多远？(取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6)《习》P2410s=1.73m第4页，共27页，2023年，2月20日，星期一<变式4>如图，在光滑地面上，水平外力F拉动小车和木块一起做无相对滑动的加速运动．已知小车质量是M、木块质量是m、力大小是F、加速度大小是a、木块和小车之间动摩擦因数是μ.则在这个过程中，关于木块受到的摩擦力大小正确的是(

)A．μmaB．ma

C.D．F－ma<变式5>如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿水平面，再沿斜面(斜面与水平面成θ角)，最后竖直向上加速运动．则在这三个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是(

)A．由大变小B．由小变大C．始终不变

D．由大变小再变大《习》P2610《习》P2410第5页，共27页，2023年，2月20日，星期一4、求题目所求量。物体受力情况加速度a物体运动情况牛顿第二定律运动学公式解题步骤：1、找对象；2、受力(运动)分析；3、求a；解题思路：解题方法：（常用）1、正交分解法；2、整体与隔离法；能否从今天的例题中总结一些规律？第6页，共27页，2023年，2月20日，星期一（2011天津理综-2）如图6所示，A、B两物块叠放在一起，在粗糙的水平面上保持相对静止地向右做匀减速直线运动，运动过程中B受到的摩擦力A．方向向左，大小不变

B．方向向左，逐渐减小C．方向向右，大小不变

D．方向向右，逐渐减小

解析：运动中A、B整体具有水平向左的恒定加速度，使B产生此加速度的是A的静摩擦力。由牛顿第二定律可知，此力恒定不变，方向水平向左。本题选A。第7页，共27页，2023年，2月20日，星期一【举一反三】(2010年惠州二模)如图3－2－11所示，质量为m的木块(可视为质点)沿倾角为θ的足够长的固定斜面以初速度v0向上运动，已知木块与斜面间的动摩擦因数为μ(分析计算时认为木块与斜面间的最大静摩擦力与动摩擦力相等)．求：(1)木块上滑的加速度；(2)木块上升到最高点的时间；(3)分析木块上升到最高点时可能出现的情况，每种情况摩擦力f的大小、方向各有什么特点？《习》P2411第8页，共27页，2023年，2月20日，星期一（2007.上海卷）如图所示,物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在C点.每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.(重力加速度g=10m/s2)求:

(1)斜面的倾角α(2)物体与水平面之间的动摩擦因数μ(3)t=0.6s时的瞬时速度vt(s)0.00.20.4…1.21.4…v(m/s)0.01.02.0…1.10.7…类型《风》P40

模拟真题2第9页，共27页，2023年，2月20日，星期一解：物体在光滑斜面上运动，做匀变速直线运动，由前三列数据可求物体在斜面上运动时的加速度,则

在斜面上运动时重力的分力提供加速度,即:a1=gsinα,解得:α=30°.物体在水平面上做匀速直线运动,由后两列数据可求得物体在水平面上运动时的加速度a2=

负号表示水平面上的加速度与物体运动速度方向相反.由a2=μg得:μ=

.第10页，共27页，2023年，2月20日，星期一设物体在斜面上运动时间为t,则物体到达斜面末端的速度v1=a1t=5t,然后物体又做匀速直线运动,又经过(1.2-t)s速度变为1.1m/s,则a1t-a2(1.2-t)=v2,代入数据解得t=0.5s,则t＇=0.6s时物体在水平面上,其速度v=a1t-a2(t＇-t)=5×0.5m/s-2×0.1m/s=2.3m/s第11页，共27页，2023年，2月20日，星期一1、

接触与脱离的临界条件：1、二、动力学中的典型临界问题：第12页，共27页，2023年，2月20日，星期一《习》P2213、P267第13页，共27页，2023年，2月20日，星期一2、

相对静止与相对滑动的临界条件：

两个物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力。则它们相对静止或相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值或为零。

变式：如图所示，质量为M的木板上放着一质量为m的木块，木块与木板间的动摩擦因数为μl，木板与水平地面间动摩擦因数为μ2。求加在木板上的力F至少为多大时，才能将木板从木块下抽出?【分析】将M从m下抽出，此时对应的临界状态是：M与m间的摩擦力必定是最大静摩擦力fm，且m运动的加速度必定是二者共同运动时的最大加速度am

。例2：周三晚测：12将M抽出，F≥

(M+m)(μ1+μ2)g。

第14页，共27页，2023年，2月20日，星期一3、绳子断裂与松弛的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力；绳子松弛的临界条件是张力T=0。

例3：如图所示的升降机中用两根能承受的最大拉力均为320N的绳子AO、BO吊着一质量m＝20kg的重物。两绳互相垂直，且AO与竖直方向夹角θ＝37°。为了使AO、BO两绳不断裂，升降机由静止开始匀加速上升20m的最短时间是多少?ABOθθm判断哪根绳子中先达最大张力是解题的关键所在。这需要通过受力分析，建立运动方程进行讨论，才能确定临界状态和临界条件。

第15页，共27页，2023年，2月20日，星期一三、传送带问题难点与疑点：难点：传送带与物体运动的牵制。关键(突破点):是受力分析和情景分析

疑点:牛顿第二定律中a是物体对地加速度，运动学公式中S是物体对地的位移，这一点必须明确。

第16页，共27页，2023年，2月20日，星期一vGN随传送带一起向右匀速运动练习1：如图所示，水平传送带上的物体。分析物体的受力情况

GN传送带由静止开始起动fa第17页，共27页，2023年，2月20日，星期一vvGNGNf0f0向上运输向下运输分析物体的受力情况

练习2

．如图所示，倾斜传送带上静止的物体。

第18页，共27页，2023年，2月20日，星期一视为初速度为零例题分析：AB例一：如图所示，一平直的传送带以v=2m/s的速度匀速运行，现将一物体轻轻放在皮带上，若物体与皮带间的动摩擦因数是0.5，则传送带把物体传送L=10m的距离所需要的时间？[分析]当物体刚放上传送带一段时间内，与传送带之间有相对滑动，在此过程中，物体受到传送带的滑动摩擦力是物体做匀加速运动的动力，物体处于相对滑动阶段。然后当物体与传送带速度相等时,物体相对传送带静止而向右以速度υ做匀速运动直到B端，此过程中无摩擦力的作用。υ《风》P41例一第19页，共27页，2023年，2月20日，星期一如图所示，一平直的传送带以v=2m/s的速度匀速运行，传送带把A处的工件运送到B处.A、B相距L=10m.从A处把工件无初速度地放到传送带上，经过时间t=6s传送到B处。欲用最短的时间把工件从A处传送到B处，求传送带的运行速度至少多大？变式1：【分析】A物体无初速度放上传送带以后，物体将在摩擦力作用下做匀加速运动，因为L/t＞v/2，这表明物体从A到B先做匀加速运动后做匀速运动。第20页，共27页，2023年，2月20日，星期一解：设物体做匀加速运动的加速度为a，加速的时间为t1，相对地面通过的位移为s，则有v=at1，s=at21/2，s+v(t-t1)=L.

数值代入得：a=1m/s2要使工件从A到B的时间最短，须使物体始终做匀加速运动，至B点时速度为运送时间最短所对应的皮带运行的最小速度，由v2=2aL得：v=υS1,t1S2aGNfGN第21页，共27页，2023年，2月20日，星期一如图所示，有一水平放置的足够长的皮带输送机以v=5m/s的速率沿顺时针方向运行。有一物体以v0=10m/s的初速度从皮带输送机的右端沿皮带水平向左滑动。若物体与皮带间的动摩擦因素μ=0.5，并取g=10m/s2，求物体从滑上皮带到离开皮带所用的时间。答案：

t=4.5s

变式2：第22页，共27页，2023年，2月20日，星期一如图所示，倾角θ=30°的传送带以恒定速率v=2m/s转动，皮带始终是绷紧的，皮带AB长L=5m,将质量为1kg的物体放在A点，经t=2.9s到达B点，求物体和皮带间的摩擦力？AB30°变式3：《风》P41

纠错强化GNf0GNf1提示：注意相对静止前后摩擦力是否发生变化《习》P235、P2412第23页，共27页，2023年，2月20日，星期一变式4：如图示，传送带与水平面夹角为370，并以v=10m/s运行，在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5，AB长16米，求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.（1）传送带顺时针方向转动.（2）传送带逆时针方向转动.AB解：（1）传送带顺时针方向转动时受力如图示：vNfmgmgsinθ－μmgcosθ