最新牛顿第二定律的应用(经典、全面、实用)PPT课件

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§4.4-4.5牛顿第二定律及应用

m
牛顿第二定律
牛顿第二定律的数学表达式
a∝F ma NhomakorabeaF = k m
F k = ma
F = kma
F = ma
质量为１ｋｇ的物体，获得１质量为１ｋｇ的物体，获得１ｍ/ｓ2的加的物体ｓ速度时，受到的合外力为１Ｎ，k=1. 速度时，受到的合外力为１Ｎ，
k = 1
牛顿第二定律的理解
同体性：同体性：公式中Ｆ、ｍ、ａＦ、ｍ、ａ必须是同一研究对象公式中Ｆ、ｍ、ａ必须是同一研究对象 • 正比性：正比性： a与合外力成正比，与质量成反比与合外力F成正比与合外力成正比，与质量m成反比 • 矢量性：矢量性： a与合外力的方向始终相同与合外力F的方向始终相同与合外力 • 瞬时性：瞬时性： a和合外力是瞬时对应关系，某一时刻的力和合外力F是瞬时对应关系和合外力是瞬时对应关系，决定了这一时刻的加速度，如合外力F随时间决定了这一时刻的加速度，如合外力随时间变化，也随时间变化只有合外力F恒定时也随时间变化，恒定时，变化，a也随时间变化，只有合外力恒定时， a才恒定，物体才做匀变速运动。才恒定，才恒定物体才做匀变速运动。 •
N a f G s
分析:汽车受到个力分析汽车受到3个力合外汽车受到个力.合外力为f.需列出方程组求解力为需列出方程组求解汽车的初速度. 汽车的初速度
此处符号为 “例2解减”号还是 “负”号? • 解：以初速度方向为正(默认可不写) 以初速度方向为正默认,可不写默认可不写 N − mg = 0 解之得因此 f = µN = µmg v0 = 2µgs = 2 × 0.6 ×10 ×12 = 12m / s v0=12m/s=43.2km/h>40km/h 牛二 − f = ma 2 2 超速又 vt − v0 = 2as N a f G s +

牛顿运动定律的应用ppt课件

2L

a
2L
g cos g sin
【讨论2】若传送带“刚够长”(物体到B时，速度刚好等于传送带的速度)
f Gx
由a
g cos g sin
m
物体从A运动到B一直做匀加速，故：
2L
得： t
v0
【讨论3】若传送带“足够长”(物体到B前,速度等于传送带的速度，之后由于受
在接下来的0.5 s物块与长木板相对静止，一起做加速运动且加速度为

a＝
+
＝0.8
m/s2
，这0.5 s内的位移为x2＝vt′＋
通过的总位移x＝x1＋x2＝2.1 m。
1
at′2＝1.1
2
m
动摩擦因数为μ，且μ≥tanθ，求物体从A运动到B需要的时间。
【讨论1】若传送带“不够长”(物体到达B时，速度仍小于传送带的速度)
对物体受力分析如图，则由牛顿第二定律可求出物块的加速度：
f Gx
a
g cos g sin
m
物体从A运动到B一直做匀加速，故：
1 2
L at
2
得： t
加一水平恒定推力F＝8 N，当长木板向右运动的速度达到1.5 m/s 时，在长木板前
端轻轻地放上一个大小不计、质量为m＝2 kg的小物块，物块与长木板间的动摩
擦因数μ＝0.2，长木板足够长。(g取10 m/s2)
(1)小物块放在长木板上后，小物块及长木板的加速度各为多大？
(2)经多长时间两者达到相同的速度？
体列方程求解的方法。
(2)隔离法：当求系统内物体间相互作用的内力时，常
把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，

第三章牛顿运动定律2第2讲牛顿第二定律的基本应用-2024-2025学年高考物理一轮复习课件

降或减速上升
F－mg＝ma F＝原理方程
_m__g_＋__m_a____
mg－F＝ma F＝ __m_g_－__m__a___
mg－F＝mg F＝0
高考情境链接
(2022·浙江6月选考·改编)如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水
面，吞食荷花花瓣的过程。
判断下列说法的正误：
(1)鱼儿吞食花瓣时鱼儿处于超重状态。
返回
考点三动力学的两类基本问题
返回
动力学的两类基本问题及解决程序图
关键：以加速度为“桥梁”，由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解有关问题。
考向1 已知受力求运动情况例4 (2022·浙江6月选考)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度 l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝ 2 ，货物可视为质
√D．图乙中A、B两球的加速度均为gsin θ
题图甲中撤去挡板瞬间，由于弹簧弹力不能突变，则A球所受合力为0，加速度为0，选项A错误；撤去挡板前，挡板对B球的弹力大小为3mgsin θ，撤去挡板瞬间，B球与挡板之间弹力消失，B球所受合力为3mgsin θ，加速度为3gsin θ，选项B错误；题图乙中撤去挡板前，轻杆上的弹力为 2mgsin θ，但是撤去挡板瞬间，杆的弹力突变为0，A、B两球作为整体以共同加速度运动，所受合力为3mgsin θ，加速度均为gsin θ，选项C错误，D正确。
对点练2．(多选)如图为泰山的游客乘坐索道缆车上山的情景。下列说法中正确的是
√A．索道缆车启动时游客处于超重状态 √B．索道缆车到达终点停止运动前游客处于失重状态 √C．索道缆车正常匀速运动时站在缆车地板上的游客不

牛顿第二定律几种常见题型一PPT课件

t
• 由牛顿第二定律和平衡条件：
• F1-mgsinα=ma • F2-mgsinα=o •
解得：
m F1 F 2 1 kg a
sin F 2 1 mg 2
30 0
答案： m=1kg α=300
-
10
• 9质量为m的物体沿倾角θ的固定粗糙斜面由静止开始向下运动，风速对物体的作用力水平向右，其大小与风速成正比，比例系数为k，物体的加速度a与风速v的关系如图所示，求
• A．两物体间的摩擦力大小不变
• B．m受到的合外力与第一次相同
• C．M受到的摩擦力增大
• D．两物体间可能有相对运动
F m
M
-
12
• 11如图所示，光滑水平面上放置质量分别为m和
2m的四个木块，其中两个质量为m的木块间用
一不可伸长的轻绳相连，木块间的最大静摩擦力
是μmg。现用水平拉力F拉其中一个质量为2 m
• A 图线与纵轴交点M的值为aM=-g
• B 图线与横轴交点N的值为TN=mg
• C 图线的斜率等于物体的质量m
•
D
图线的斜率等于物体的质量的倒数
1 m
-
5
• 5物体均静止在同一水平面上，它们的质量分别为mA，mB,mC,与水平的动摩擦因数分别为µA,µB,µC，用平行于水平面的拉力分别拉物体A，B，C，所得加速度与拉力的关系如图所示，A,B两直线平行，则有：D
•A
B
CDΒιβλιοθήκη -7• 7利用传感器和计算机可以测量快速变化的力，如图为用这种方法获得的弹性绳中的拉力随着时间变化的图线，实验时，把小球举到绳子悬点O处，然后让小球自由下落，从图中提供的信息，判断下列说法正确的是： B

牛顿第二定律超全

02 牛顿第二定律的推导
力的定义与性质
总结词
力的定义与性质是牛顿第二定律推导的基础，包括力的矢量性、单位、分类等。
VS
详细描述
力是一个矢量，具有大小和方向两个要素。在国际单位制中，力的单位是牛顿（N），根据牛顿第二定律的定义，力等于质量乘以加速度。根据力的作用效果，力可以分为保守力和非保守力，保守力做功与路径无关，只与初末位置有关，而非保守力做功与路径有关。
要点一
总结词
通过在月球上进行实验验证，可以观察到月球上物体运动的规律与地球上相同，从而间接验证了牛顿第二定律的普遍适用性。
要点二
详细描述
在月球上进行的实验验证中，科学家们通过测量月球上物体运动的加速度、质量和力，验证了牛顿第二定律的正确性。虽然月球上的重力加速度与地球不同，但物体运动的规律仍然遵循牛顿第二定律的预测结果。因此，可以认为牛顿第二定律具有普遍适用性。
统总动量保持不变。
牛顿第二定律的推导过程
总结词
牛顿第二定律的推导过程涉及力和加速度的关系，通过实验和逻辑推理得到。
详细描述
牛顿第二定律是通过实验和逻辑推理得到的重要物理定律，表述为物体所受合外力等于其质量乘以加速度。该定律的推导过程可以从力的定义和动量定理出发，通过实验验证和逻辑推理得到。牛顿第二定律在经典力学中占有重要地位，是解决动力学问题的基本规律之一。
并求解未知量。
天体运动问题包括行星、卫星、恒星等不同天体的运动规律，需要结合具体问题进行分析和计算。
天体运动问题还包括万有引力、太阳辐射压等不同形式的力，需要结合具体问题进行分析和计算。
04 牛顿第二定律的拓展
非惯性系中的牛顿第二定律

牛顿第二定律的应用常见题型与解题方法（王老师原创）非常全面,经典..

牛顿第二定律的应用第一讲一、两类动力学问题1.1.已知物体的受力情况求物体的运动情况：已知物体的受力情况求物体的运动情况：已知物体的受力情况求物体的运动情况：根据物体的受力情况求出物体受到的合外力，然后应用牛顿第二定律F=ma 求出物体的加速度，再根据初始条件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

件由运动学公式就可以求出物体的运动情况––物体的速度、位移或运动时间。

2.2.已知物体的运动情况求物体的受力情况：已知物体的运动情况求物体的受力情况：已知物体的运动情况求物体的受力情况：根据物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，然后再应用牛顿第二定律求出物体所受的合外力，进而求出某些未知力。

进而求出某些未知力。

求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：求解以上两类动力学问题的思路，可用如下所示的框图来表示：第一类第一类第二类第二类典型例题：例1、如图所示，用F =12 N 的水平拉力，使物体由静止开始沿水平地面做匀加速直线运动. 已知物体的质量m =2.0 kg ，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.30. 求：求：(1)物体加速度a 的大小；的大小； (2)物体在t =2.0s 时速度v 的大小.例2、列车在机车的牵引下沿平直铁轨匀加速行驶，在100s 内速度由5.0m/s 增加到15.0m/s.（1）求列车的加速度大小．）求列车的加速度大小．（2）若列车的质量是1.01.0××106kg kg，机车对列车的牵引力是，机车对列车的牵引力是1.51.5××105N ，求列车在运动中所受的阻力大小．，求列车在运动中所受的阻力大小．二、正交分解法在牛顿第二定律中的应用例3、如图所示，质量为m 的人站在自动扶梯上，扶梯正以加速度a 向上减速运动，向上减速运动，a a 与水平方向的夹角为θ，求人所受到的支持力和摩擦力．求人所受到的支持力和摩擦力．三、整体法与隔离法在牛顿第二定律中的应用物体的受力情况力情况物体的加速度a 物体的运动情况动情况F 求内力：先整体后隔离求内力：先整体后隔离例4、如图所示，两个质量相同的物体1和2，紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2的作用，而且F1F1＞＞F2F2，则，则1施于2的作用力的大小为（的作用力的大小为（）A ．F1B ．F2C ．（F1+F2F1+F2））/2D D．．（F1-F2F1-F2））/2求外力：先隔离后整体求外力：先隔离后整体例5、如图所示，质量为m 的物块放在倾角为θ的斜面上，斜面的质量为M M ，斜面与物块无摩擦，地面光滑。

牛顿第二定律说课PPT

步骤三
分析数据，得出结论。根据实验数据，分析加速度与力和质量的关系，得出结论并与牛顿第二定律的理论值进行比较。
05
学生互动与答疑
学生提问环节
总结词
鼓励学生提问，提高课堂参与度
详细描述
在牛顿第二定律的说课中，教师应当鼓励学生主动提问，表达自己的疑惑和见解。这样可以激发学生的学习兴趣，提高他们的课堂参与度，同时也有助于教师了解学生的学习情况，及时调整教学策略。
在小组实验中，我学会了与他人合作，合理分工，共同完成任务
。
对未来学习的展望
深入研究牛顿第二定律的应用
加强实验技能训练
我希望在未来的学习中，能够进一步探索牛顿第二定律在各个领域的应用，例如在航天、机械、物理等方面的应用。
我希望能够有更多的机会进行实验操作，提高自己的实验技能和数据处理能力。
拓展知识面
通过本节课的学习，我深入理解了牛顿第二定律的内容和意义，掌握了其表述方法和应用范围。
掌握了实验技巧
通过实验操作，我学会了如何正确使用实验器材，如何控制实验条件，以及如何处理实验数据。
提高了解决问题的能力
通过分析和解决实验中遇到的问题，我提高了自己的逻辑思维和
问题解决能力。
培养了团队协作精神
课程目标
01
掌握牛顿第二定律的基本概念和公式。
02
理解牛顿第二定律在分析物体运动状态变化中的作用。
03
能够运用牛顿第二定律解决实际问题。
02
牛顿第二定律的讲解
牛顿第二定律的内容
总结词
阐述牛顿第二定律的内容，即物体加速度的大小与作用力成正比，与物体的质量成反比。
详细描述
解释牛顿第二定律的含义，说明物体加速度与作用力之间的关系，以及加速度与物体质量之间的关系，强调加速度是物体运动状态改变的度量。

牛顿第二定律及应用 ppt

2．矢量性：F＝ma是一个矢量式，加速度与合外力都是矢量．物体的加速度的方向由它所受的合外力的方向决定，且总与合外力的方向相同(同向性)，而物体的速度方向与合外力的方向之间则并无这种关系．应用时应规定正方向，凡是与正方向相同的力和加速度取正值，反之取负值，在一般情况下取加速度的方向为正方向．
二、牛顿第二定律
1．内容：物体加速度的大小与所受合外力的大小成 _正__比__，与物体的质量成__反__比_，加速度方向与合外力方向__相__同_． 2．公式表示：F＝kma 在国际上，质量的单位用kg，加速度单位用__m_/_s_2 ，且规定质量为1 kg的物体获得1 m/s2的加速度所需的力为__1_N__，这样表达式中的k就等于1，牛顿第二定律表达式可简化为：F＝__m_a_.
3．瞬时性：牛顿第二定律反映的是力的瞬时效应，所以牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用规律．物体在某一时刻加速度的大小和方向是由该物体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向决定的．当物体所受到的合外力发生变化时，它的加速度随即也要发生变化，F＝ma对运动过程的每一瞬时成立．加速度与力是同一时刻的对应量，即同时产生(虽有因果关系，但却不分先后)、同时变化、同时消失．
(3)物体的实际运动是沿力 F 的方向，以 a＝mF做匀加速直线运动． (4)因为重力和支持力是一对平衡力，其作用效果相互抵消，此时作用于物体的合外力相当于 F.
二、合外力、加速度、速度的关系 1．物体所受合外力的方向决定了其加速度的方向，合外力与加速度的大小关系是F＝ma，只要有合外力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只要合外力为零，则加速度为零，与速度的大小无关．只有速度的变化率才与合外力有必然的联系． 2．合力与速度同向时，物体做加速运动，反之减速． 3．力与运动关系：力是改变物体运动状态的原因，即力→加速度→速度变化(运动状态变化)，物体所受到的合外力决定了物体加速度的大小，而加速度的大小决定了单位时间内速度变化量的大小，加速度的大小与速度大小无必然的联系．

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mθ
θ
小车的斜面光滑，倾角为θ，木块位于斜面上，则小车应以什么样的加速度运动才能使木块与它保持相对静止？
m
判断车在做什么样的运动？
若m、θ已知，则车的加速度多大？
θ
小车下滑的加速度为多大时系小球的细线刚好与斜面垂直？
连结体问题：
连结体：两个(或两个以上)物体相互连结参与运动的系统。
隔离法：将各个物体隔离出来，分别对各个物体根整据体牛法顿与定隔律离列法式交，叉并使要用注：意若标连明接各体物内体各的加物速体度具方有向相，同找的到加各速物度体时之，间应的先速把度连制接约体关系当。成一个整体列式。如还要求连接体内物
例４.质量为M的斜面放置于水平面上，其上有质量为m
的小物块，各接触面均无摩擦力，将水平力 F加在M上，
要求m与M不发生相对滑动，力F应为多大?
解:以m为对象；其受力如
图：由图可得：
F 合 mg tan
m
F
由牛顿第二定律有
M
mg tan ma ........( 1)
θ
以整体为对象 , 受力如图 , 则
C．tl<t2<t3
D．t3>tl>t2
练习如图，底板光滑的小车上用两
个量程为20N，完全相同的弹簧甲和乙
系住一个质量为1Kg的物体，当小车在
水平路面上匀速运动时，两堂皇秤的读
数均为10N，当小车做匀加速运动时，
甲的读数是8N，则小车的加速度
是
，方向向
。（左、
右）
甲
乙
V0
θ 物体以某一初速度v0冲上倾角为θ的斜面，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，则物体经多长时间上滑至最高点？
二定律
a
公式
动情况
解题思路：
力的合成与分解
受力情况合力F合
运动学公式
a 运动情况
F合= m a
应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，必要时画受力的示意图。 3、分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图。 4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度。 5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。
牛顿第二定律
加速度 a
运动学公式
物体运动情况
练习：一木箱质量为ｍ=10Kg，与水平地面间的动摩
擦因数为μ=0.2，现用斜向右下方Ｆ=100N的力推木箱，
使木箱在水平面上做匀加速运动。Ｆ与水平方向成
θ=37O角，求经过ｔ=5秒时木箱的速度。
解：木箱受力如图：将F正交分解，则：

FN
F1= F cosθ
m
如果还要求经过 t 秒时木箱的速度vt=a t
练习:图中的AB、AC、AD都是光滑的轨道，A、B、C、D四点在同一竖直圆周上，其中AD是竖直的。一小球从A点由静止开始，分别沿AB、AC、AD轨道滑下B、 C、D点所用的时间分别为tl、t2、t3。则( )
A．tl=t2=t3
B．tl>t2>t3
牛顿第二定律的应用(经典、全面、实用)
一、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)。
物体受力情况
①
F2= F sinθ
②
竖直方向： F N(F 2m)g ③0 Ff
θ
F1
水平方向： F1 Ff＝ma④
Ff＝μFN
⑤
F2
F
mg
v ＝at
⑥
由①②③④⑤ ⑥得 v=Fcos-(m g+ Fsin)t
m
代入数据可得： v ＝２４m/s
更上一层：
上题中如果忽略空气阻力作用，求滑雪板
与雪面间动摩擦因数多大? 约μ=0.1
[ 解法一 ]：
F m1 m2
分别以m1、m2为隔离体作受力分析对m1有：F – F1 = m 1a （1） [m1] F1
对m2有: F1 = m2 a （2）
FN1 F
m1g
联立（1）、（2）可得
F1 =
m 2F m1 m2
[m2]
FN2 F1
m2g
例题:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪
者在水平面上还能滑多远？ 242m
如果下坡后立即滑上一个300的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？
41m
动力学的两类基本问题
一、从受力确定运动情况
物体受
牛顿第
加速度
运动学
物体运
力情况
二定律
a
公式
动情况
二、从运动情况确定受力
物体受
牛顿第
加速度
运动学
物体运
力情况
F ( M m ) a ........( 2 )
由 (1)( 2 )有
F(Mm)gtan
5.四个相同的木块并排放在光滑的水平地面上, 当用力F推A使它们共同加速运动时, A对B的作用力是多少?
[ 解法二 ]：
F m1 m2
对m1、m2视为整体作受力分析
FN
有：F = （m 1+ m2）a （1）
F
对m2作受力分析有：F1 = m2 a
（2）
联立（1）、（2）可得
F1 =
m 2F m1 m2
（m1 + m2）g
[m2]
FN2 F1
m2g
求m1对m2的作用力大小。
对m2受力分析： FN
整体体法相：互若作连用结的体内内力(即，系则统把内物)体各隔物离体，的对加单速度相个同物，体又根不据需牛要顿系定统律内列各式物。体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究，
例题:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1
用水平推力F 向左推 m1、 m2间的作用
m1 m2
Ff
F1 力与原来相
0
a F m1 m2
同吗？
m2g
F1 =m2a=mm 1+2Fm2
0
aF(m1 m2)g
m1 m2
F1-m2g=m2a
F 1= m 2F -m (1 m + 1+ m 2 m 2)g+m 2g= m m 1+ 2 F m 2
练习：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 秒时木箱的加速度。
N
竖直方向 N– Fsinθ- G = 0 ①
V0= 0
Vt=？水平方向 Fcosθ- f = ma ②
f
Fcosθ
二者联系 f=μN
③
θ
Fsinθ
F
G
aFco s(mgFsin )