牛顿第二定律的应用课件.ppt

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1、第二节　牛顿第二定律　两类动力学问题一、牛顿第二定律1．内容：物体加速度的大小跟作用力成①，跟物体的质量成②，加速度的方向跟③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④的关系。4．适用范围(1)牛顿第二定律仅适用于⑤参考系(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⑥运动的情况。正比反比作用力合外力惯性低速二、两类动力学问题1．已知物体的受力情况，求物体的⑦。2．已知物体的运动情况，求物体的⑧。运动情况受力情况2．有一物块放在粗糙的水平面上，在水平向右的外力F作用下向右做直

2、线运动，如下图甲所示，其运动的vt图象如图乙中实线所示，则下列关于外力F的判断正确的是()A．在0～1s内外力F不断变化B．在1s～3s内外力F恒定C．在3s～4s内外力F不断变化D．在3s～4s内外力F恒定BC【解析】对物体受力分析如图，根据牛顿第二定律可知F－Ff＝ma；从vt图象中可知，0～1s内，a恒定1～3s内a＝0,3～4s内，a逐渐增大。故选B、C。【答案】BC2．在中学阶段国际单位制中的基本物理量和基本单位三、单位制1．单位制：由⑨和导出单位一起构成单位制。(1)基本单位：人为选定的基本物理量的单位。在力学中，选定⑩、时间和⑪三个物

3、理量的单位为基本单位。在物理学中共有七个基本单位。(2)导出单位：根据物理公式中其他物理量和⑫的关系，推导出的物理量的单位。基本单位长度质量基本物理量电流、热力学温度、物质的量、发光强度3．请把下列物理量与单位一一对应起来。(1)力A．kg·m2/s3(2)压强B．kg·m/s2(3)功C．kg·m2/s2(4)功率D．kg/(s2·m)【解析】本题中几个物理量的单位都是用基本单位表示的，更具间接性。如由F＝ma和a＝可得力的单位应是kg·m/s2；在力的单位的基础上由p＝F/S可得压强的单位应是kg/(s2·m)；由W＝F·l可得功的单位应是kg

4、·m2/s2，再由P＝W/t可得功率的单位是kg·m2/s3。【答案】(1)－B(2)－D(3)－C(4)－A1．牛顿第二定律的”五性”2.瞬时加速度的问题分析分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析该时刻物体的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。此类问题应注意两种基本模型的建立。(1)刚性绳(或接触面)：一种不发生明显形变就能产生弹力的物体，剪断(或脱离)后，弹力立即改变或消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所给的细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。(2)弹簧(或橡皮绳)：此种物体的特点是形变量大，形变恢复需要

5、较长时间，在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成是不变的。(2010·全国Ⅰ)如右图，轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连，下端与另一质量为M的木块2相连，整个系统置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。现将木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，木块1、2的加速度大小分别为a1、a2。重力加速度大小为g。则有(　　)A．a1＝0，a2＝gB．a1＝g，a2＝gC．a1＝0，a2＝(m+M)g/MD．a1＝g，a2＝gC1．如右图所示，一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上。L1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L2水平拉直，

6、物体处于平衡状态。现将L2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。若L1变成弹簧呢？【解题切点】弹簧的弹力在木板撤去的瞬间前后没发生变化。【解析】木板抽出前，由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为mg。木板抽出后瞬间，弹簧弹力保持不变，仍为mg。由平衡条件和牛顿第二定律可得a1＝0，a2＝g。答案为C。【答案】C【发散思维】弹簧形变的恢复需要时间，而绳子的恢复，改变不需要时间。1．动力学两类基本问题的分析流程图解答动力学的两类基本问题的方法和步骤2．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，应该明确整个物理现象是由哪几

7、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)根据问题的要求和计算方法，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，然后将已知物理量的数值及单位代入，通过运算求结果。3．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运动情况。画好受力分析图，明确物体的运动性质和

8、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。