2016-2017学年度第一学期高一物理人教版必修一课件：4.3牛顿第二定律 （共36张PPT）

课件36张PPT。1. 牛顿第二运动定律内容:物体的加速度跟所受合力成正比,跟物体质量成反比加速度方向跟合力方向相同。公式:F=ma导 入 新 课4.6 用牛顿运动定律解决问题（一）第四章 牛顿运动定律1、从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况，指的是在受力情况已知的条件下，要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度、位移等。 处理这类问题的基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。 例:一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。例题分析：（1）受力分析如图示:竖直方向:合力为零,加速度为零。水平方向:大小：F合=F－f;方向与拉力F方向相同。（2）用牛顿第二定律知:F合=ma利用合力来求加速度,利用运动学公式求位移。GFNf
解：物体受力如图
由图知：F合=F－f=ma
a= 4s末的速度4s内的位移 例: 如图所示：一个滑雪人，质量m=50kg，从静止开始沿倾角θ=37°的斜坡自由滑下，若已知滑雪板与雪面动摩擦数为0.05，经过5秒后下滑路程多少？此时速度又是多少？（不计空气阻力）例题解：
X方向：mgsinθ-f=ma ①
Y方向：FN-mg cosθ=0 ②
f=μFN ③
三个未知量f、FN、a解三个方程得：a=g(sinθ-μcosθ)
=10×(sin37°-0.05cos37°)
=5.6m/s2
v=at=5.6×5m/s=28m/s从受力确定运动学参量解题步骤：1.确定研究对象,并对该物体进行受力分析,2.画出受力示意图。
3.根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力。
4.根据牛顿第二定律列方程,求出加速度。
5.结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未知量并加以讨论。归纳2、从运动情况确定受力 已知物体运动情况确定受力情况，指的是在运动情况（知道三个运动学量）已知的条件下，要求得出物体所受的力或者相关物理量（如动摩擦因数等）。 处理这类问题的基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。 例:一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角θ=30o，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。例题 解：对人进行受力分析得右图因为v0=2m/s,x=60m,t=5s取沿钭面向下方向为正则：根据运动学公式：
求得a = 4m/s2再由牛顿第二定律可得： 例:一个质量为0.2Kg的物体用细绳吊在倾角为θ＝５３°的光滑斜倾面顶端如图所示，斜面静止时，物体紧靠在斜面上，绳与斜面平行，不计摩擦，当斜面以１０ｍ／ｓ2 的加速度向右运动时，求绳中的拉力及斜面对物体的弹力。例题解：Ｆcosθ-FＮsinθ＝ｍａ
Ｆsinθ+FＮcosθ＝ｍｇ
故随着加速度的增长,拉力Ｆ增大,支持力Ｎ减小。
当加速度达到某一值ａ0时,FＮ刚好为零，
F cosθ= ma0
F sinθ= mg θFmgFN ａ0 = gcotθ = 7.5 m／s2
因为ａ＝１０ｍ／ｓ2＞ａ0故物体飞起，压力大小Ｎ＝０
如图，由三角形知识得：从运动确定受力解题步骤：
1.确定研究对象,结合给定的运动学参量,选择运动学公式求加速度。
2.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图.
3.根据力的合成与分解法,表示出物体所受的合力。
4.根据牛顿第二定律列方程,求出未知力。 例:质量为100t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停止在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。例题 解：火车的运动情况和受力情况如图所示加速阶段：v0=0, vt=54km/h=15m/s, s1=225m由运动学公式：由牛顿第二定律得： 减速阶段：以运动方向为正方向
v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0 由牛顿第二定律得：-f=ma2
故阻力大小f= -ma2= -105×(0.9)N=9×104N
因此牵引力
F=f+ma1=（9×104+5×104）N=1.4×105N 1.加速度a是联系力和运动的桥梁。 2.牛顿第二定律公式和运动学公式中，均包含有一个共同的物理量——加速度a。
3.由物体的受力情况，可求加速度，进而确定物体的运动状态及其变化。 4.由物体的运动状态及其变化，可求加速度，进而确定物体的受力情况。
5.加速度始终是联系力和运动的桥梁。课 堂 小 结 1.（08,重庆)如图，粗糙水平桌面上有一质量为m的铜质矩形线圈，当一竖直放置的条形磁铁从线圈中线AB正上方等高快速经过时，若线圈始终不动，则关于线圈受到的支持力FN及在水平方向运动趋势的正确判断是（　　） 高考链接 A．FN先小于mg后大于mg，运动趋势向左
?
　　B．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向左
?
　　C．FN先大于mg后大于mg，运动趋势向右
?
　　D．FN先大于mg后小于mg，运动趋势向右2.（08，山东）用轻弹簧竖直悬挂的质量为m物体，静止时弹簧伸长量为L0。现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L0斜面倾角为30°，如图所示。则物体所受摩擦力（　　） A．等于零
? B．大小为 ??????，方向沿斜面向下
? C．大于为 ????????，方向沿斜面向上
? D．大小为mg，方向沿斜面向上 1. 在粗糙的水平面上有一个三角形木块，在它的两个粗糙的斜面上分别放置两个质量为m1和m2的木块， ，如图1所示，已知三角形木块和两个物体都是静止的，则粗糙水平面对三角形木块（ ）课 堂 练 习A. 在摩擦力作用，方向水平向右；
B. 有摩擦力作用，方向水平向左；C. 有摩擦力作用，但方向不确定；
D. 以上结论都不对。 2.有一个直角支架AOB，AO水平放置，表面粗糙，OB竖直向下，表面光滑，AO上套有小环P，OB上套有小环Q，两环质量均为m，两环间有一根质量可忽略，不可伸长的细绳相连，并在某一位置平衡，如图5所示，现将P环向左移一小段距离，两环再次达到平衡，那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态相比较，AO杆对P环的支持力FN和细绳的拉力FT的变化情况（ ）A. FN不变，FT变大
B. FN不变，FT变小
C. FN不变，FT不变
D. FN变大，FT变小 3.质量为40kg的物体静止在水平面上, 当在400N的水平拉力作用下由静止开始经过16m时, 速度为16 m/s, 求物体受到的阻力是多少?答案：80N 4.用弹簧秤拉着一个物体在水平面上做匀速运动, 弹簧秤的示数是0.40N. 然后用弹簧秤拉着这个物体在水平面上做匀变速运动, 测得加速度是0.85 m/s2, 弹簧秤的示数是2.10N。这个物体的质量是多大? 答案：m=2 Kg 1. 解答：因为二力大小相等所以其合力必然沿它们的角平分线方向。所以合力F=87N. S=196m 2. 解答：电车的加速度a=-1.5m/s2电车所受的阻力F=ma=-6.0×103N.负号表示阻力方向与初速度方向相反。问题与练习 3. 解答：人在气囊上下滑时的加速度为a=1.8m/s2。滑到底端时的速度为v=4.4m/s. 4. 解答：卡车在刹车后在滑动过程中，因为竖直方向上卡车运动的状态不变，所以卡车所受的重力G与地面对它的支持力FN’大小相等，根据牛顿第三运动定理，卡车对地面的压力FN=FN’，所以G=FN。因此卡车刹车后的加速度a=7m/s2.v0=37.1km/h>30km/h.所以判定该车超速。