(共24张PPT)
牛 顿 第 二 定 律
基本应 用
人教版必修一第四章
2
两类动力学问题
3
超重和失重
1
牛顿第二定律的性质
目
录
CONTENTS
4
小结
01
牛顿第二定律的性质
Part One
牛顿第二定律的性质
内容:物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比、跟它的质量成反比,
加速度的方向跟作用力的方向相同。
公式:F合=ma
性质:矢量性
同体性
因果性
独立性
瞬时性
牛顿第二定律的性质
解题的一般步骤:
①确定研究对象
②分析研究对象的运动状态和受力情况,画出受力分析图
③选定正方向或建立直角坐标系,一般选加速度方向为正方向或将加速度的方向作为某一坐标轴的正方向
④求合力,一般用正交分解法
⑤根据牛顿第二定律列方程
1 .如图所示,沿水平方向右做匀加速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角,小球和车厢相对静止,球的质量为1kg。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求车厢运动的加速度;
(2)求悬线对球的拉力。
典例分析
典例分析
2 .(多选)如图所示,弹簧左端固定,右端自由伸长到O点并系住物体m,现将弹簧压缩到A点,然后释放,物体一直可以运动到B点。如果物体受到的阻力恒定,则( )
A.物体从A到O先加速后减速
B .物体从A到O加速运动,从O到B减速运动
C .物体运动到O点时所受合力不为零
D .物体从A到O的过程加速度逐渐减小
跟踪练习
(多选)如图所示,位于水平地面上的质量为m的物体,在大小为F,与水平方向成α角的拉力作用下沿水平地面做匀加速运动,则下列说法正确的是( )
A.如果地面光滑,物体的加速度为a=F/m
B .如果地面光滑,物体的加速度为a=Fcosα/m
C .如果物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体的
加速度为a=(Fcosα μmg)/m
D .如果物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体的
加速度为a=[Fcosα μ(mg Fsinα)]/m
两种模型:
“绳”或“线”类,只能承受拉力不能承受压力,将绳和线看做理想化模型时,其长度不变,力可瞬间改变
“弹簧”或“橡皮筋”类,弹簧既能承受拉力,也能承受压力,橡皮筋只能承受拉力,形变较大,形变恢复需经过一段时间,所以其弹力不可以突变
瞬时性
牛顿第二定律的性质
典例分析
3 . A、B两球用细线悬挂于天花板上且静止不动,两球质量之比mA:mB=5:3。两球间连接一个轻弹簧(如图所示),如果突然剪断细线,则在剪断细线瞬间A球、B球的加速度分为(已知重力加速度为g)( )
A.g,g
B.1.6g,0
C.0.6g,0
D.0,g
跟踪练习
如图所示,质量均为m的A、B两个小球之间系一个质量不计的弹簧,放在光滑的台面上,A紧靠墙壁。现用恒力F将B球向左挤压弹簧,达到平衡时,突然将力F撤去,此瞬间( )
A.A球的加速度为F/2m
B.A球的加速度为F/m
C.B球的加速度为F/2m
D.B球的加速度为F/m
02
两类动力学问题
Part Two
两类动力学问题
从受力确定运动情况:
从运动情况确定受力:
已知物体受力 求得a 求x、v、t
已知物体运动 求得a 确定物体受力
F=ma
运动学公式
运动学公式
F=ma
典例分析
4 . 一个滑雪的人,质量m=75kg,以v0=10m/s的初速度滑上一山坡,山坡的倾角为30,上滑的最大距离x=5m,假设滑雪人受到的阻力恒定,g取10m/s2。求滑雪人受到的阻力。
5. 一质量m=0.4kg的物块,以v0=2m/s的初速度,在与斜面成α=30夹角的拉力F=N作用下,沿斜面向上做匀加速运动,经t=2s的时间物块由A点运动到B点。已知斜面倾角θ=30,物块与斜面间的动摩擦因数μ=重力加速度g取10m/s2。求物块到达B点时速度的大小。
典例分析
典例分析
6 .如图所示,O点是竖直圆环的顶点,Oc是圆环直径,Oa和Ob是两条不同倾角的弦。分别在Oc、Oa、Ob线上放置三个光滑的面,一个质点从O点由静止释放,先后分别沿Oc、Oa、Ob下滑,关于到达a、b、c三点的时间,下列说法正确的是( )
A.最短的是a点
B.最短的是b点
C.最长的是c点
D.时间都相同
03
超重和失重
Part There
超重和失重
实重:物体实际所受的重力。物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而变化。
视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。
超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的现象。
失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体所受重力的现象。
超重和失重
超、失重条件
超重:加速度向上
加速向上运动
减速向下运动
失重:加速度向下
加速向下运动
减速向上运动
注意:超、失重与运动方向无关,只与加速度方向有关
完全失重:当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物、悬挂物完全没有作用力,这种状态为完全失重状态。
典例分析
7.(多选)某同学乘坐电梯时,突然感到背上的背包变轻了,这一现象表明( )
A.电梯可能在上升
B.该同学处于失重状态
C.电梯的加速度方向向上
D.该同学对电梯地板的压力大于地板对该同学的支持力
典例分析
8.某人在地面上最多能举起60kg的重物,在下列两种情形下,此人最多能举起多大质量的物体(忽略人体自身受力变化的影响,g取10m/s2)。
(1)当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中;
(2)当此人站在以5m/s2的加速度加速下降的升降机中。
04
小结
Part Four
小结
牛顿第二定律的性质
矢量性
同体性
因果性
独立性
瞬时性
已知物体受力 求得a 求x、v、t
已知物体运动 求得a 确定物体受力
两类动力学问题
F=ma
运动学公式
运动学公式
F=ma
小结
超重:加速度向上
加速向上运动
减速向下运动
失重:加速度向下
加速向下运动
减速向上运动
超、失重