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文档简介
1、知识点二 牛顿第二定律 物体的受力分析,高中物理第一册,第三章 牛顿运动定律,1、超重和失重,牛顿力学的适用范围(A),2、牛顿第二定律,质量(B),高考要求,3、牛顿定律的应用(B),一、牛顿第二定律,1.内容:,物体的加速度跟所受的外力的合力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。,2.表达式:,3.说明:,1)同单位制性: 在国际单位制中,FN、mKg 、am/s2,2)同物体性:F、m 、a 都是对同一研 究对象而言,3)矢量性: 由于F、 a均为矢量,所以牛顿第二定律为矢量式,且加速度的方向始终跟合外力的方向一致,式中的“=”不仅表示左、右两边的数值相等,也表示方
2、向相同,注意不能将ma也理解成力,3.说明:,1)同单位制性: 在国际单位制中,FN、mKg 、am/s2,2)同物体性:F、m 、a 都是对同一研 究对象而言,3)矢量性: 由于F、 a均为矢量,所以牛顿第二定律为矢量式,且加速度的方向始终跟合外力的方向一致,式中的“=”不仅表示左、右两边的数值相等,也表示方向相同,注意不能将ma也理解成力,4)瞬时性: 加速度 a与合外力F具有瞬时对应关系,当F变化时, a也随之变化,这种对应变化满足同时性与因果性。因为力可以发生突变,所以加速度也可以发生突变。(注意:速度不能发生突变),5)相对性:加速度a与参照系的选择有关,二、应用牛顿第二定律解题的基
3、本类型,牛顿第二定律 F=ma,平衡状态问题 静止、匀速直线运动: a = 0 F = 0,三、解题的思路,万有引力、重力 弹力 摩擦力 电场力 磁场力 .,平行四边形定则,F=ma,匀变速直线运动(运动公式),曲线运动:平抛运动、圆周运动,简谐运动:弹簧振子、单摆,四、解题的步骤,正确选取研究对象 (整体法与隔离法),分析研究对象的运动情况,对研究对象作受力分析,解方程并讨论,建立坐标系,根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,例1:如图所示,长L=75cm的静止的直筒中有不计大小的小球,筒与球的总质量为4kg,现对筒施加一个竖直向下、大小为21N的恒力,使筒竖直向下运动,经t=0.5s,小球恰
4、好跃出筒口,求小球的质量。,分析:筒受几个力的作用? 在这几个力的作用下筒将做什么运动? 小球受几个力的作用? 在这几个力的作用下小球将做什么运动? 画出筒和小球之间的运动示意图。,解: 小球做自由落体运动,在时间t内,小球与筒的位移分别为h1 、h2 由运动学规律得 h1 =gt2/2 h2 =at2/2 又 L= h1 h2 解得 a=16m/s2 再对筒应用牛顿第二定律,可得 F+(M-m)g= (M-m)a 解得 m=0.5kg,例2.一身高h1=1.8m,质量m65Kg的同学,站立举手摸高(指手能触及到的最大高度)h2=2.2m。(1)该同学用力F1蹬地,经过时间t1=0.45s竖直
5、离地跳起,摸高为h3=2.6m。假定他蹬地的力为恒力,求F1的大小。(2)另一次该同学从所站h41.0m的高度自由下落,脚接触地面后经过时间t2=0.25s身体速度降为零,紧接着他用力F2蹬地跳起,摸高为h5=2.7m。假定前后两个阶段中同学与地面的作用力分别都是恒力,求同学蹬地的作用力F2.(取g10m/s2),t,v,0,t1,v,h3-h2,一身高h1=1.8m,质量m65Kg的同学,站立举手摸高(指手能触及到的最大高度)h2=2.2m。(2)另一次该同学从所站h41.0m的高度自由下落,脚接触地面后经过时间t2=0.25s身体速度降为零,紧接着他用力F2蹬地跳起,摸高为h5=2.7m。假定前后两个阶段中同学与地面的作用力分别都是恒力,求同学蹬地的作用力F2.(取g10m/s2),t,v,0,t1,h4,v1,h,t2,-v2,h,h5-h2,作业:,A、B两站相距60Km,从A站向B站每隔10min开出一辆汽车,速度是60Km/h。一旅客坐在一辆以速度60Km/h从B站向A站开出的车子上,并且当它的车子开动时,同时有一辆汽车从A站开出,这位旅客在路上能遇到的汽车数是:,t/min,s/Km,A,B(60),10,20,30,40,50,60,如图所示,质量为m的物体放在轻弹簧上静止不动,
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