时牛顿第二定律的应用.ppt

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1、第三课时牛顿第二定律的应用第一关:基础关展望高考基础知识牛顿运动定律应用的两种基本类型知识讲解(1)已知物体的受力情况,求解物体的运动情况.解决这类题目,一般是应用牛顿运动定律求出物体的加速度,再根据物体的初始条件,应用运动学公式,求出物体运动的情况,即求出物体在任意时刻的位置、速度及运动轨迹.流程图如下:(2)已知物体的运动的情况,求解物体的受力情况.解决这类题目,一般是应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力,进而求出物体所受的其他外力.流程图如下:分析解决这两类问题的关键是抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度.活学活用如图所示,传送带与地面倾角为

2、37°,AB长为16m,传送带以10m/s的速率逆时针转动.在传送带上端A无初速地放一个质量为0.5kg的物体,它与传送带间的动摩擦因数为0.5.求物体从A至B所需的时间.解析:物体放上传送带后,开始阶段由于传送带速度大于物体的速度.物体受到一沿传送带向下的滑动摩擦力,其受力如图所示.由牛顿第二定律有:mgsinθ+μmgcosθ=ma1a1=10×10×(0.6+0.5×0.8)m/s2=10m/s2物体加速至与传送带具有相等的速度所需时间为:s物体在重力作用下将继续加速,当物体速度大于传送带的速度时,物体受到的滑动摩擦力沿传送带向上,如图所示.则有:mgsinθ-μmgcosθ=ma2,

3、a2=2m/s2L-s=vt2st=t1+t2=2s.答案:2s第二关:技法关解读高考解题技法一､超重和失重的应用技法讲解1.理解超重和失重,应当注意以下几点:(1)不论超重､失重或完全失重,物体的重力依然不变,只是“视重”改变.重力是由于地球对物体的吸引而产生的,地球对物体的引力不会由于物体具有向上或向下的加速度而改变.(2)发生超重或失重的现象和物体的速度无关,只决定于加速度的方向.所以发生超重时,物体可能向上加速或向下减速(加速度方向向上);发生失重时,物体可能向上减速或向下加速(加速度方向向下).(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆､天平失效

4、､液体柱不再产生向下的压强等.2.超重及失重的应用我们的目的不只是判断超重或失重,还要利用超重或失重时产生的现象对问题作出快速判断.(1)发生超重时,物体对水平支持面的压力或对竖直悬挂物的拉力大于本身重力.(2)发生失重时,物体对水平支持面的压力或对竖直悬挂物的拉力小于本身重力.(3)在已知物体对悬挂物的拉力或对支持面的压力大于或小于重力时,可判知物体的运动情况.典例剖析【例1】一物体放置在倾角为θ的斜面上,斜面固定于加速上升的电梯中,加速度为a,如图所示.在物体始终相对于斜面静止的条件下,下列说法中正确的是()A.当θ一定时,a越大,斜面对物体的正压力越小B.当θ一定时,a越大,斜面对物体

5、的摩擦力越大C.当a一定时,θ越大,斜面对物体的正压力越小D.当a一定时,θ越大,斜面对物体的摩擦力越小[解析]解法一:物体放在斜面上,受到三个力作用:重力mg､斜面的支持力FN和静摩擦力Ff,如图所示.由于物体在电梯中,具有与电梯相同的向上加速度,故物体在水平方向上合外力为零,在竖直方向由牛顿运动定律可得:Ffcosθ=FNsinθFfsinθ+FNcosθ-mg=ma由以上两式解得FN=m(g+a)cosθFf=m(g+a)sinθ由支持力和摩擦力的表达式可判断选项B､C正确.解法二:在加速度向上的系统中的物体处于超重状态,也就是在该系统中放一静止的物体,受到的重力大小可以认为是m(g+

6、a).然后利用平衡条件进行判断.对于在斜面上的物体,斜面对物体的支持力FN=m(g+a)cosθ.斜面对物体的静摩擦力Ff=m(g+a)sinθ.由支持力和摩擦力的表达式可以判断B､C两项正确.[答案]BC二､整体法和隔离法的运用技法讲解研究对象的选取方法——整体法和隔离法的运用.1.选取隔离法的条件:若连接体内各物体的加速度不相同,且需要求物体之间的作用力.这种情况就需要把物体从系统中隔离出来,将内力转化成外力,分析物体的受力情况和运动情况,并分别应用牛顿第二定律求解.隔离法是受力分析的基础,应重点掌握.2.选取整体法的条件:若连接体内各物体具有相同的加速度,并且不需要求物体之间的作用力.

7、这种情况可以把它们看作一个整体(当成一个质点),来分析整体受到的外力,应用牛顿第二定律来解决问题.3.整体法和隔离法交替运用原则:若连接体内各物体具有相同的加速度,且需要求物体之间的作用力时,可以先用整体法求加速度,然后再用隔离法,选取合适的研究对象,应用牛顿第二定律求作用力.注意:处理连接体的一般方法是先整体法求加速度,后隔离法求内力.典例剖析【例2】质量为m的两个梯形木块A和B,紧挨着并排放在水平面上,在