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牛顿第二定律的应用 PPT

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最新牛顿第二定律的应用(经典、全面、实用)PPT课件

最新牛顿第二定律的应用(经典、全面、实用)PPT课件
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

牛顿第二定律ppt课件

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弹力能突变
（形变量微小） 恢复需要时间短
五、瞬时性问题 3.基本思路
①分析原状态下物体受力 ➢ 列方程（平衡；F=ma）
②分析当状态变化瞬间，哪些力变化，哪些力不变
剪断细绳、剪断弹簧、抽出木板、撤去某力等 ③分析状态变化瞬间的F合，利用F合=ma求瞬时a
【例】(多选)甲、乙二个小球均处于静止状态,甲、乙间通过轻
③瞬时性：a与F合对应同一时刻,同时产生、变化、消失。 ④同体性：F=ma中，F、m和a对应同一物体（同一系统）。
物体受到的每一个力都产生加速度，且彼此 ⑤独立性：独立互不影响。
物体的实际加速度是这些加速度的矢量和。
2.加速度二个公式的比较
决定式 a F
大小： a F, a 1
m
m 方向： a与F合方向一致
2.牛顿的定义：使质量为1kg的物体产生1m/s2的 加速度的力叫1N。
3.国际单位制中，牛顿第二定律的表达式 F ma 注：①利用牛二 F ma 计算时，统一为国际单位
②a一般以地面为参考系 ③F一般指合力
三、对牛顿第二定律的理解 1.五个性质 ①因果性：F是产生a的原因。
②矢量性：F=ma是矢量式，应用时应先规定正方向。 a与F合的方向相同
为2m、m,重力加速度为g,将甲与乙间的弹簧剪断瞬间,二个小球
的加速度大小为( BC )
A.a甲＝1.5g C.a乙＝g
B.a甲＝0 D.a乙＝0
➢ 合成法 （适用于二力）
利用 F合 ma ，由a的方向确定F合
的方向，以F合为对角线做平行四 边形
【例】某同学在列车车厢的顶部用细线悬挂一个小球， 在列车以某一加速度渐渐启动的过程中，细线就会偏 过一定角度并相对车厢保持静止，通过测定偏角的大 小就能确定列车的加速度在某次测定中，悬线与竖直 方向的夹角为θ，求列车的加速度。

牛顿第二定律ppt课件

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§4.3 牛顿第二定律
《运动和力的关系》
复习与回顾
实验：探究加速度与力、质量的关系
控制变量法
加速度与力的关系
a
加速度与质量的关系
a
F
a∝ F
1
m
a∝
1 m
一、牛顿第二定律的表达式
1、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。
2、力的单位
F ＝k ma
【解析】虽然 F＝ma 表示牛顿第二定律，但 F 与 a 无关，因 a 是由 m 和 F 共同决定的，即 a∝F 且 a 与 F 同时产生、同时消失、同时存在、同时改变；
m a 与 F 的方向永远相同。综上所述，可知选项 A、B 错误，C、D 正确。 【答案】CD
二.对牛顿第二定律的理解
2、第二定律的性质 （1）因果性：F合 是 a 产生的原因 （2）矢量性：a 与 F合 的方向相同
437N
负号表示与运动方向相反
第二阶段，汽车重新起步加速,汽车水平受力如右
F合=F－F阻 =2 000N-437N=1 563N
FN
F阻
F
由牛顿第二定律得：a2
F合 m
1563 m/s2 1100
1.42m/s2
G
加速度方向与汽车运动方向相同
用牛顿第二定律解题的一般步骤
1.确定研究对象； 2.对研究对象进行受力分析 3.求出合力；(力的合成法；正交分解法)
同时消失的 B. 物体只有受到力的作用时,才有加速度,才有速度 C. 任何情况下,加速度的方向总与合外力方向相同,也总与速度的方向相
同 D. 当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作

牛顿第二定律ppt课件

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应用牛顿第二定律解题的一般步骤
● （1）根据题意选取研究对象．
● （2）对研究对象进行受力分析和运动情况分析，并画出示意
图．
● （3）建立直角坐标系，分别求出两个方向的合力．
● （4）根据牛顿第二定律列出方程，代入数值求解方程．
牛顿第二定律小结
内容：物体的加速度与合外力成
正比，与物体的质量成反比。加
Q5：自然下垂的Slinky，松手之后下端为何不立即下落
典例3 （瞬时性）如图所示，两小球悬挂在天花板上，a、b两小
球用细线连接，上面是一轻质弹簧，a、b两球的质量分别为m和
2m，在细线烧断瞬间，a、b两球的加速度为（取向下为正方向）
（ C）
A．0，g
B．-g，g
C．-2g，g
D．2g，0
轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，
● 针对训练 如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，
悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的
质量为1 kg（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
（1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况；
（2）求悬线对球的拉力大小．
解析：（1）小球和车厢相对静止，它们的加速度
体加速度的大小（g取10 m/s2，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）．
解析：选取物体为研究对象，对其受力分析如图所示．
在水平方向：F cos 37°-Ff=ma． ①
在竖直方向：FN+Fsin 37°=mg． ②
又因为Ff=μFN． ③
解①②③可得：a=0.5 m/s2．
牛顿第二定律的应用
物体将（ B ）

46牛顿第二定律-的应用 共59页PPT资料

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是不是我们熟悉的某种运动呢？
初速度为零 加速度呢？怎么求？ 牛顿第二定律
一、研究对象是谁？
受 力 二、受几个力的作用？ 分 析
三、合力沿什么方向？大小是多少？
y
FN
o
f
F
x
y：Fy合=0 x：Fx合=2.2 N
G
解:(1)由牛顿第二定律 F合=ma，
可以求出物体的加速度 a=F合/m=(F-f)/m =1.1 m/s2
x
v0t

1 2
gt2
例3： 从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个 石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度 和5s内石子位移。(g=10m/s2)。
以向上方向为正方向。
vt v0 gt
x正
V0
2 m / s 0 1 5 m 0 / s 3 m / s 0
x
v0t

1 2
一、牛顿第二定律的内容：
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。
F=ma
力 分力还是合力？
加速度 如何求得？ 同一物体，共同的质量
二、必会的几个问题 1、平面上的问题 2、斜面的上的问题
3、竖直方向的问题
二、必会的几个问题 ——平面上的问题
1、光滑平面
(2)求出了物体的加速度a，由运动学公 式就可以求出4s末的速度
v=at=1.1×4 m/s=4.4 m/s， 4s内发生的位移x.
x=1/2*at2=0.5×1.1×16 m=8.8 m.
“已知受力求运动”解题思路：
a 分析受力
力
分析运动 运动
F=ma
运动学公式
除了这类 已知受力求运动

牛顿第二定律的应用.ppt

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• 例4：如图所示，一个质量为m的物体放在水平地 面上，物体与地面间的滑动摩擦系数为μ，对物 体施加一个与水平方向成α角斜向上的力F，使物
体沿水平地面加速运动。为使相同大小的作用力 产生的加速度最大，则α角应为_______；若要在 相同α角情况下，沿水平地面运动的加速度最大， 则F应为___________
应用四-----动态分析
• 例1：如图所示，在粗糙的水平桌面上，有一个物
体在水平力F作用下向右做匀加速直线运动。某
时刻起使力F逐渐减小直至为零，但方向不变，
则该时刻起物体在向右运动的过程中，加速度a和
速度v的大小变化为
（）
• A．a先增大再减小
• B．a先减小再增大
F
• C．v一直增大
• D．v先增大再减小
应用五：极值问题
• 例1：某物体如图所示，沿光滑斜面上下滑，则不 同倾角下滑的时间如何关系？（OA、OB、OC分 别与竖直方向的夹角为600、450、300）
• 推广：某物体沿不同倾角，但底边一样宽的光滑 斜面的滑下，试求：倾角为多少的斜面所用的时 间最短？
• 例3：在水平直轨道上运动的火车车厢内有一个倾 角为300斜面上放着质量为m的小球当火车以加速 度a=10m/s2和a=20m/s2向右加速运动时，则物 体所受的拉力和支持力各为多少？
• 例2：静止在水平面的物体受到与水平方向 成370的角作用从静止开始运动，（如图所
示），物体与地面间的滑动摩擦系数为 =0.2经过5秒钟撤去外力，求（1）物体再 经过几秒钟停下来，（2）物体一共移动了 多少米？
• 例3：倾角为370的斜面和水平面相接，现 在是某个物体从斜面顶端滑下来，滑到水
平桌面，如果斜面和物体的滑动摩擦系Байду номын сангаас 为1=0.25，水平面和物体间的滑动摩擦系 数为2， 如果在斜面上和在水平面上的移 动的时间之比2：5，求2的数值，

人教版2019高中物理4.3牛顿第二定律 课件(共25张PPT)

人教版2019高中物理4.3牛顿第二定律 课件(共25张PPT)
F
FN
分析小车的受力
f
a2
mg
a1-a2=a合 F
a1
独立性
物体实际的加速度为每个力产生的加速度的矢量和
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性： 物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
3、同时性： F、a是对应同一时刻 5、因果性：力是产生加速度的原因，力决定加速度
4、独立性：分力产生分加速度，合力产生合加速度
项目 公式类别 对应关系
定义式
决定式
a与 没有 a与F有瞬时对 直接对应关系 应关系
基础训练1：根据牛顿第二定律，下列叙述正确是（ ） A、只要物体受力就有加速度 B、只要合力不为零就有加速度 C、如果物体质量很小，哪怕所受合力为零，也会有加速度 D、物体的加速度与其质量成正比，与所受合力成反比
F
1
F
2
课后训练4：质量为m的物体从高处由静止释放后竖直下落， 在某一时刻受到的空气阻力为f，加速度为 a＝ g，则f的 大小为多少？
二、对牛顿第二定律的理解： 1、同体性： 即 F、m 、a是对应同一个物体或系统而言的 2、矢量性：物体受力方向决定物体的加速度方向，加速度
a 的方向与力F的方向是一致的
F发生变化时，a随即也要发生变化， 即:a与F同生,同灭,同变化.
同时性
思考4：牛顿第二定律中指出加速度与力成正比， 能否说成力与加速度成正比，为什么？
不能，力是产生加速度的 原因，力决定加速度
因果性
思考5：一恒力F作用在质量为m的小车上，小车沿着粗 糙地面向右做匀加速直线运动，是否只有一个加速度?
的速度时关闭发动机，经过t=70s停FN下来，汽车受到的阻力F阻是多少？

牛顿第二定律ppt课件

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第四章
3
运动和力的关系
牛顿第二定律
学习目标
1.理解牛顿第二定律的内容、表达式的确切含义。
2.理解国际单位制中力的单位。
3.会应用牛顿第二定律解决简单的动力学问题。
如何利用自制简易加速度计粗略测量自己的
加速度呢？
小车质量一定：
拉力F/N 0.5 0.7
回顾
1
1.2
1.5
1.14 1.44 1.87 2.13 2.57
1.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；加速度的方向和作用力的方向相同。
2.表达式：
=
二、牛顿第二定律的应用
例题 1：在平直路面上，质量为1100 kg的汽车在进行研发测试，
当速度达到100 km/h 时取消动力，经过70 s停了下来。汽车受
到的阻力是多少？重新起步加速时牵引力为2000 N，产生的加
（5）实际物体所受的力往往不止一个，式 = 中的F指的
是物体所受的合力合 。
（6）牛顿第二定律是连接运动与力的桥梁。
二、牛顿第二定律的应用
练习：甲、乙两辆小车放在水平桌面上，在相同拉力的作用下，
甲车产生的加速度为1.5 m/ ，乙车产生的加速度为4.5 m/ ，
甲车的质量是乙车的几倍?（不考虑阻力)
同体性：F、m、a对应于同一物体
应
用
的作用力_________。
质量__________.
一、牛顿第二定律的表达式
/ ∙ −2
/ ∙ −2
1
/(−1 )

/
1
a∝
m
a∝F

∝

∝
1 = 1kg ∙ 1m/ 2
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由①②③
F1
θ
θ
F2
mg
得F阻＝F1－ma
=
mgsinθ-2
m（x
－v0t）
t2
代入数据可得： F阻＝67.5N
F阻 方向沿斜面向上
解：滑雪的人滑雪时受力如图，
将G分解得：
F1= mgsinθ
①
F1－F阻＝m a ②
由x＝v0
t＋
1 2
at2
得
a
＝
2（x －v0t） t2
③
由①②③得F阻＝F1－m a = mgsinθ－
[ 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 =
m2F 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
牛顿第二定律 的应用
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
牛顿第 二定律
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
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
基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(力)。
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
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
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？
速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝
5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力
（包括摩擦和空气阻力）。
解 由x＝v0 t＋ at221得
：
已知运动情况求 受力情况
a
＝
2（x
－v0t）
t2
1
FN
F阻
滑雪的人滑雪时受力如图，将G分解得：
F1= mgsinθ
②
根据牛顿第二定律:F1－F阻＝m a ③
代入数据可得： F阻＝67.5N
FN
F阻
F1 θ
θ
F2
mg
2 m（x －v0t） t2
F阻 方向沿斜面向上
二、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
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？
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
ห้องสมุดไป่ตู้
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
①
F2= F sinθ
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
Fcosθ f
二者联系 f=μN
③
θ
Fsinθ
F
G
a F cos (mg F sin )
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
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。
②
竖直方向： FN (F2 mg ) ③0
水平方向： F1 Ff＝ma ④
Ff＝μFN
⑤
θ
Ff
F1
F2
F
mg
v ＝at
⑥
由①②③④⑤ ⑥得 v = F cos - (mg + F sin ) t
m
代入数据可得： v ＝２４m/s
例题2一个滑雪的人，质量m＝75kg，以v0＝2m/s的初
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