课件18张PPT。牛顿第二定律应用举例——临界问题
你会吗？牛顿定律应用 在应用牛顿定律解决动力学问题中，当物体的加速度不同时，物体可能处于不同状态，特别是题目中出现“最大”.“最小”.“刚好”.“恰好”等词语时，往往出现临界现象——临界问题
1 解题关键：找出临界状态，确定临界条件。
2 常用方法：（1）假设法
（2）极限法习题精选例1 如图所示，倾角为α的光滑斜面体上有一个小球m被平行于斜面 的细绳系于斜面上，斜面体放在水平面上。
1要使小球对斜面无压力，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。
2要使小球对绳无拉力，且小球相对斜面静止，求斜面体运动的加速度范围，并说明其方向。
3若已知α=60°，m=2kg,当斜面体以a=10m/s2向右做匀加速运动时，绳对小球的拉力多大？（g=10m/s2)
mα
解（1）假设小球对斜面刚好没压力时，
受力如图甲，
Tsinα-mg=0
Tcosα=ma0
a0=g.cotα
所以斜面向右运动的加速度
a≥gcotα时，小球对斜面无压力
（2）假设小球对绳刚好无拉力
时，受力如图乙
a0=gtanα
方向水平向左
所以斜面向左运动的加速度
a=gtanα小球对斜面没压力。
mαχymg 甲TNmgα （3）当小球对斜面刚好没压力时a0=gcotα=
而a=10m/s2＞a0，此时小球以飘离斜面
如图所示，
Tsin β=ma
Tcos β=mg
解得T=20
β=45Oαmmg Tyxβ跟踪练习——1 如下图所示，一辆卡车后面用轻绳拖着质量为m的物体A,A与地面之间的摩擦不计。
(1)当卡车以加速度a1=
加速运动时，绳的拉力为
则A对地面的压力多大？
（2）当卡车的加速度a=g时，绳的拉力多大？
解析:(1)对A受力分析如图,
T= ＜mg,N≠0
Tcos α=ma1
cos α= α=530
N=mg－Tsinα= mg
mgTαN(2)当车的加速度较大时，A将飘离地面，当车刚好离开地面时受力如
a0=gcotα=0.75g
a2=g＞a0，此时A已飘离地面
T= (mg)2+(ma2)2
T= 2 mgmgTα 例 2 一大木箱放在平板车的后面，到驾驶室的距离L=1.6m，木箱与车板间的动摩擦因数为μ=0.484，平板车一速度v0=22.0m/s匀速行驶，驾驶员突然刹车，使车均匀减速。为不让木箱撞击驾驶室，从开始刹车到完全停下，至少要经过多少时间？
（g=10m/s 2 提示: 刹车加速度过大时，木箱会在木板上向前滑动，这时车和木箱的加速度大小满足a車＞a箱，因而，当车停下时，木箱还向前滑动，两者的v-t图像如图所示。0vt车箱平板车的加速度不能超过多大?能否求出平板车刹车时最大制动力?匀 速加 速加 速减 速减 速a车>am 静止a车>a箱 静止静止止V=22m/sV1解析:设车的加速度为a
s车=v2/2a
木箱的加速度a木=μg
s木=v2/2 μg
当木箱与车刚好不相撞时
s木= s车+L
a车=5m/s2
t=v/ a车=4.4s
跟踪练习2 小木箱abcd的质量M=180g，高l=0.2m，其顶部离挡板E的竖直距离h=0.8m，在木箱内放有一个质量m=20g的小物体P（可视为质点），通过轻细绳拉静止木箱能向上运动，木箱与挡板E碰撞后，物体P不会和木箱顶ad相碰,求拉力FT的取值范围(取g=10m/s2).Lh54页创新拔高1题Lh54页创新拔高1题FABCV
再 见
课件19张PPT。牛顿第二定律温故知新猜想a 、F、m有存在什么关系？物体运动状态变化物体速度变化加速度a 惯性
（物体运动状态不变）外力F物体质量m力的作用实验验证（1）研究方法：“a”与“F”、“m” 二个物理量均有关系，如何研究？二、受力一定，加速度与质量的关系。控制变量法保持其中一个不变，研究另两个之间的关系一、质量一定，加速度与受力的关系实验原理:实验设计:模拟实验1、加速度测定：3、加速度和质量关系2、加速度和外力F关系4、结论0.5FF加速度和力的关系加速度和力的关系FF加速度和质量的关系加速度和质量的关系（1）内容：物体的加速度跟作用力成正比，跟物体的质量成反比。（2）数学表达式：F=kma等式：当各物理量均选国际单位时，k=1(3)1N定义：使质量是1kg的物体产生1m/s2加速度的力
叫做1N。牛顿第二定律长度单位：m
质量单位：ｋｇ
时间单位：ｓ牛顿第二定律公式理解：（1）a与F合的关系(2) 力和运动的关系牛顿第二定律的一般表述： 物体的加速度跟所受的外力的合力成正比，跟物体的
质量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相同．三、对牛顿运动定律的理解：a与F合的关系定律中的三个物理量的单位必须统一用国际单位制中的单位，即力用N为单位，质量用kg为单位，加速度用m／为单位每个外力对应于一个加速度，合外力对应于合加速度．同时性瞬时对应的关系，有外力，才有加速度，外力不变，加速度不变，外力随时间改变，加速度也随时间改变，外力停止作用，加速度随即消失．矢量性加速度方向始终和引起这个加速度的外力一致． 统一性独立性三、对牛顿运动定律的理解：F合一定a一定匀变速运动F合变化a变化非匀变速运动F合=0a=0 静止或
匀速运动自由落体平抛运动平衡状态三、对牛顿运动定律的应用：某高速列车最大运行速度可达270km/h，机车持续牵引力为157kN。设列车总质量为100t，列车所受阻力所受重力的0.1。如果列车受该持续牵引力牵引作匀加速直线运动，列车从开始起动到到达最大运行速度共需要多长时间？取g=10m/s2受力分析 解：由牛顿第二定律得F-f=ma所以列车的加速度a=(F-f)/m=0.57m/s2又有加速度的定义a=(v-vo)/t可得列车需要时间t=(v-v0)/a≈131.58s牛顿第二定律解题的一般步骤1、确定研究对象2、分析物体的受力情况和运动情况，画出研究对象的受力分析图。3、求出合力。4、选取正方向，根据
牛顿运动定律和运动学
规律建立方程并求解。反馈练习：下列说法正确的是： 1、物体合外力减小时，加速度一定减小
2、物体速度为零，合外力一定为零 3、物体合外力为零时，速度一定为零 4、物体合外力减小时，速度一定减小 5、物体的运动方向一定跟合外力的方向相同
6、物体的加速度大小不变一定受恒力作用
7、根据m = F/a ，物体的质量跟外力成正比，
跟加速度成反比六、反馈练习：2、下面说法正确的（ ）
A、物体所受合外力越大，加速度越大。
B、物体所受合外力越大，速度也越大。
C、物体在外力作用下做匀加速直线
运动，当合外力逐渐减小时，物体的
加速度逐渐减小，物体的速度也逐渐减小。
D、物体的加速度大小不变一定受恒力作用。A六、反馈练习：一个物体质量为m，放在一个倾角为θ的斜面上，物体从斜面顶端由静止开始加速下滑
（1）若斜面光滑，求物体的加速度？
（2）若斜面粗糙，已知动摩擦因数为μ，求物体的加速度？作业：1、书面作业：（书）P113 5、62、（选做）一个物体，质量是4㎏，受到互成120o角的两个力F1和F2的作用。这两个力的大小都是20N，这个物体的加速度是多少？再见
