根据牛顿第二定律列方程mgsinθ-μN=ma说课讲解.ppt

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1、根据牛顿第二定律列方程mgsinθ-μN=ma小结：用牛顿第二定律解题的正确步骤是：1)确定研究对象，用隔离法将对象隔离出来；2)对研究对象进行受力分析，作出受力图；3)建立恰当的直角坐标系(一般以a的方向为一轴)，选定正方向，正交分解；4)根据牛顿第二定律建立方程；5)把已知量统一单位后代入方程求解(要有过程)，检验结果的正确性．知识点精析巩固练习：1、如图3-6所示，用挡板P将小球挡在倾角为θ的斜面上，若小球质量为m，斜面以加速度a向右加速运动，小球对挡板P的压力多大小球对挡板P的压力大小为m(a+gtgθ)，其方向为水平向左．知识点应用2、如图3-8，车厢中有一倾角为30°的斜面，当

2、火车以10m/s2的加速度沿水平方向向左运动时，斜面上的m与车厢相对静止，分析物体m所受摩擦力方向．是沿斜面向下．知识点应用3、某人在一个以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯内最多能举起80kg的物体，则此人在地面上最多能举起多重的物体？若他在一匀加速上升的电梯内能举起40kg的物体，则此电梯的加速度为多少？(g取10m/s2)即在地面上，人最多能举起重600N的物体．知识点应用问题8：用倾角θ=30°传送带传送m=0.5kg的物体，物体与传送带间无滑动．求在下述情况下物体所受摩擦力(如图3-15所示)．(1)传送带静止；(2)传送带以v=3m/s的速度匀速向上运动；(3)传送带以a=

3、2m/s2加速度匀加速向上运动．知识点应用．(2)传递带匀速上升时，物体处于平衡状态，所受合力为零．f=mgsinθ=0.5×9.8×0.5=2.45(N)(3)传送带加速斜向上运动，物体所受合力为F合；由F合=ma得f-mgsinθ=ma∴f=mgsinθ+ma=0.5×9.8×0.5+0.5×2=3.45(N)解物体受力分析如图3-16所示．(1)传送带静止，物体处于平衡状态，所受合外力为零．∴f-mgsinθ=0f=mgsinθ=0.5×9.8×0.5=2.45(N)讨论：若上题中，传送带以加速度a=3m/s2减速向上运动，物体受到的摩擦力如何求；如果传送带以a=6m/s2减速向上运

4、动，物体受到的摩擦力又将如何判断？知识点应用解传送带减速向上运动，运动方向斜向上，其加速度a=3m/s2沿传送带向下，合力沿传送带向下，由F合=m·a得mgsinθ-f=ma∴f=mgsinθ-ma=0.5×9.8×0.5-0.5×3=0.95(N)物体所受静摩擦力大小0.95N，方向沿传送带斜向上．传送带以a=6m/s2减速向上时，物体合力沿传送带向下，由F合=m·a得mgsinθ+f=ma∴f=ma-mgsinθ=0.5×6-0.5×9.8×0.5=0.55(N)物体所受静摩擦力大小为0.55N，方向沿传送带斜向下．知识点应用说明　解这类问题关键在抓住合外力跟加速度同方向这一特点．还要

5、注意到力作用的独立性原理．物体沿传送带方向如果仅在重力的分量作用下(即mgsinθ)产生的加速度为gsinθ，应为4.9m/s2，但其实际加速度a=3m/s2，这说明物体所受静摩擦力必沿传送带斜向上．若实际加速度沿传送带向下为a=6m/s2，这说明物体所受静摩擦力必沿传送带斜向下．由此可见，必须首先分析清楚物体的运动情况，才能正确判断物体所受的力．问题8：质量为m=4kg的物块，在一个平行于斜面向上的拉力F=40N作用下，从静止开始沿斜面向上运动，如图3-22所示．已知斜面足够长，倾角θ=37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.2．力F作用5s后立即撤去．g取10m/s2，求1)物块在前5

6、s内的位移及它在5s末的速度．2)物块沿斜面上滑的最远点与它运动的出发点相距多远？3)撤去外力F后4s末的速度．4)物块从斜面上最远点滑到出发点用多长时间？知识点应用解1)前5s内物块受力情况如图3-23所示．沿斜面和垂直斜面建轴，将mg正交分解，根据牛顿第二定律列方程F-mgsinθ-μN=ma1①N=mgcosθ②将②式代入③式得=2.4(m/s2)前5s内位移为5s末速度为v5=a1t1=2.4×5=12(m/s)知识点应用2)5s末撤去拉力F后，物块受力情况如图3-24所示．根据牛顿第二定律列方程mgsinθ+μN=ma2③N=mgcosθ④将④式代入③式得=10×(0.6+0.2

7、×0.8)=7.6(m/s2)5s末撤去外力后物块做匀减速直线运动．设又用了t2s到达最远点．vt=0=v5-a2t2撤去F后，物块还能上滑的距离为所以物块沿斜面上滑的最远点与它运动的出发点相距为s=s1+s2=30+9.5=39.5(m)知识点应用+3)撤去F后的4s内，物体先沿斜面匀减速上滑，用了1.58s，速度减为零后又沿斜面下滑．物块沿斜面下滑受力情况如图3-25．根据牛顿第二定律列方程mgsinθ-μN=ma3