牛顿第二定律两类动力学问题1

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1、一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟作用力成，跟物体的质量成，加速度的方向跟的方向相同．2．表达式：F＝ma.3．物理意义：反映物体运动的加速度大小、方向与所受的关系．正比反比作用力合外力4．适用范围(1)牛顿第二定律仅适用于参考系(相对地面静止或做匀速直线运动的参考系)．(2)牛顿第二定律仅适用于宏观物体运动的情况．5．两类应用牛顿第二定律将物体的情况和受力情况联系起来．(1)已知物体的情况，求物体的运动情况．(2)已知物体的情况，求物体的受力情况．惯性运动受力运动低速应用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用，将运动学规律和牛顿第二定律相结

2、合，寻找加速度和未知量的关系．二、力学单位制1．单位制：由单位和单位一起组成了单位制．基本导出2．基本单位：基本物理量的单位．基本物理量共七个，其中力学有三个，它们是、、，它们的单位分别是、、.质量时间长度sm3．导出单位：由基本物理量根据推导出来的其他物理量的单位．物理量关系Kg物理量名称物理量符号单位名称单位符号长度l米m质量m千克kg时间t秒s电流I安[培]A热力学温度T开[尔文]K物质的量n摩[尔]mol4．国际单位制中的基本物理量和基本单位(高中阶段所学)1．瞬时性牛顿第二定律表明了物体的加速度与物体所受合外力的瞬时对应关系．a为某一瞬时的加速度，F即为该时刻物

3、体所受的合外力．2．矢量性任一瞬间a的方向均与F合的方向相同．当F合方向变化时，a的方向同时变化，且任意时刻两者均保持一致．3．同一性(1)加速度a相对于同一惯性系(一般指地面)．(2)F＝ma中，F、m、a对应同一物体或同一系统．(3)F＝ma中，各量统一使用国际单位制单位．4．独立性(1)作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都遵从牛顿第二定律．(2)物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和．(3)分力和加速度在各个方向上的分量也遵从牛顿第二定律，即：Fx＝max，Fy＝may.1．力和加速度的瞬时对应性是高考的重点．物体的受力情况物体的运动状态应对应，当外界因

4、素发生变化(如撤力、变力、断绳等)时，需重新进行运动分析和受力分析，切忌想当然！2．细绳弹力可以发生突变而弹簧弹力不能发生突变．1．如图3－2－1所示，物体A、B质量均为m，中间有一轻质弹簧相连，A用绳悬于O点，当突然剪断OA绳时，关于A物体的加速度，下列说法正确的是()A．0B．gC．2gD．无法确定解析：剪断绳前，绳中拉力为2mg，弹簧中的弹力为mg向下，剪断绳后，绳中拉力突然消失，而其他力不变，故物体A所受合力的大小为向下的2mg，加速度为向下的2g，故C正确．答案：C1．基本方法(1)明确题目中给出的物理现象和物理过程的特点，如果是比较复杂的问题，应该明确整个物理

5、现象是由几个物理过程组成的，找出相邻过程的联系点，再分别研究每一个物理过程．(2)根据题意，确定研究对象，进行分析，并画出示意图．图中应注明力、速度、加速度的符号和方向．对每一个力都应明确施力物体和受力物体，以免分析力时有所遗漏或无中生有．(3)应用牛顿运动定律和运动学公式求解，通常先用表示物理量的符号运算，解出所求物理量的表达式来，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果．应事先将已知物理量的单位都统一采用国际单位制中的单位．(4)分析流程图2．应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象．根据问题的需要和解题的方便，选出被研究的物体．(2)分析物体的受力情况和

6、运动情况，画好受力分析图，明确物体的运动性质和运动过程．(3)选取正方向或建立坐标系，通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向．(4)求合外力F合．(5)根据牛顿第二定律F合＝ma列方程求解，必要时还要对结果进行讨论．1．加速度起到了力和运动间的“桥梁”作用，即无论哪类动力学问题，分析时都要“经过”加速度．2．物体的运动情况由受力情况及物体运动的初始情况共同决定．2．一个滑雪人从静止开始沿山坡滑下，山坡的倾角θ＝30°，滑雪板与雪地的动摩擦因数是0.04，求滑雪人5s内滑下来的路程和5s末的速度大小．(g取10m/s2)解析：以滑雪人为研究对象，受力情

7、况如图所示．研究对象的运动状态为：垂直于山坡方向，处于平衡；沿山坡方向，做匀加速直线运动．将重力mg沿垂直于山坡方向和沿山坡方向进行分解，据牛顿第二定律列方程FN－mgcosθ＝0①mgsinθ－Ff＝ma②因为Ff＝μFN③故由①②③可得：a＝g(sinθ－μcosθ)故x＝at2＝g(sinθ－μcosθ)t2＝×10×(－0.04×)×52m≈58mv＝at＝10×(－0.04×)×5m/s≈23.3m/s.答案：58m23.3m/s(2010·广东外国语学校模拟)在动摩擦因数μ＝0.2的水平面上有一个质量为m＝1kg的