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《高中物理 第四章 力与运动 第五节 牛顿第二定律的应用教案2 粤教版必修1.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第5节牛顿第二定律的应用新课教学：牛顿第二定律，然而在运动学中与力有关的公式包括由上面的公式，我们得到动力学中的两类问题：1．由左向右求解为第一类问题，即已知物体的受力情况，确定物体的运动情况，可将、、、中任何一个物理量作为未知量进行求解；2．由右向左求解为第二类问题，即已知物体的运动情况，反过来确定物体的受力情况，可将、中任一物理量作为未知求解【例题1】一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是2.0N。1)求物体在4.0秒末的速度；2)若在4秒末撤去拉力，求物体滑行时间。解：1）前4秒 根据牛顿第二定律列方程：水平方向 F-f=maa=
2、1.5(m/s2)由V=at:V=6(m/s)2）4秒后 竖直方向N-mg=0水平方向f=ma′a′=1.0(m/S2)由V=att=v/a=6.0(s)【例题2】一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱，求经过t秒时木箱的速度。解：据牛顿第二定律列方程竖直方向 N-Fsinθ-mg=0 ①水平万向 Fcosθ-f=ma ②二者联系 f=μN ③由①、②、③式得由V=at得:【例题3】如图5－1所示,质量为4kg的物体静止于水平面上,物体与水平面间的动摩擦因
3、数为0.5,物体受到大小为20Ｎ,与水平方向成３０°角斜向上的拉力F作用时沿水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(ｇ取10m/s2)解析:以物体为研究对象,其受力情况如图3—6—3所示,建立平面直角坐标系把F沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为物体沿水平方向加速运动,设加速度为ａ,则ｘ轴方向上的加速度ａｘ＝ａ,ｙ轴方向上物体没有运动,故ａy＝０,由牛顿第二定律得所以又有滑动摩擦力以上三式代入数据可解得物体的加速度a=0.58m/s2.小结：当物体的受力情况较复杂时,根据物体所受力的具体情况和运动情况建立合适的直角坐标系，利用正交分解法来解。由解答上题我们可以得出，应用牛顿
4、第二定律解题的步骤：1．明确研究对象；可以以某一物体为研究对象，也可以以几个物体组成的系统为研究对象；2．对研究对象进行受力分析；（1）受力分析的依据：①力的产生条件是否存在，是受力分析的重要依据之一。②力的作用效果与物体的运动状态之间有相互制约的关系，结合物体的运动状态分析受力情况是不可忽视的。③由牛顿第三定律（力的相互性）出发，分析物体的受力情况，可以化难为易。（2）受力分析的基本方法：①明确研究对象，即对谁进行受力分析。②把要研究的物体从周围物体中隔离出来。③按顺序分析受力情况，画出力的示意图，其顺序为：重力、弹力、摩擦力、其他力。3．画出物体的受力图，根据力的合成与分解的方法，求出物体
5、所受的合外力（包括大小和方向）；4．根据牛顿第二定律列方程，求出物体的加速度；5．结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量；根据上面的思路我们来解答相关的两类物理问题。【例4】静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.解析:物体的整个运动过程分为两段,前4s物体做匀加速运动,后6s物体做匀减速运动.前4s内物体的加速度为①设摩擦力为f,由牛顿第二定律得②后6s内物体的加速度为③物体所受的摩擦力大小不变,由牛顿第二定律得④由②
6、④可求得水平恒力F的大小为小结:解决动力学问题时,受力分析是关键,对物体运动情况的分析同样重要,特别是像这类运动过程较复杂的问题,更应注意对运动过程的分析.在分析物体的运动过程时,一定弄清整个运动过程中物体的加速度是否相同,若不同,必须分段处理,加速度改变时的瞬时速度即是前后过程的联系量.分析受力时要注意前后过程中哪些力发生了变化,哪些力没发生变化.图5－2【例5】一斜面AB长为10ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图5－2所示(ｇ取10m/s2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
7、(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?解析:(1)以小物体为研究对象,其受力情况如图5－3所示,建立直角坐标系,把重力Ｇ沿ｘ轴和ｙ轴方向分解:，小物体沿斜面即ｘ轴方向加速运动,设加速度为ａ,则ａｘ＝ａ,物体在ｙ轴方向没有发生位移,没有加速度则ａｙ＝０,由牛顿第二定律得,所以又所以设小物体下滑到斜面底端时的速度为ｖ,所用时间为ｔ,小物体由
