高一物理牛顿第二定律的应用.
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牛顿第二定律的综合应用1.高考真题考点分布题型考点考查考题统计计算题动力学两类基本问题2022年浙江卷选择题连接体问题2024年全国甲卷计算题传送带模型2024年湖北卷选择题、计算题板块模型2024年高考新课标卷、辽宁卷2.命题规律及备考策略【命题规律】高考对动力学两类基本问题、连接体问题、传送带和板块模型考查的非常频繁,有基础性的选题也有难度稍大的计算题。
【备考策略】1.利用牛顿第二定律处理动力学两类基本问题。
2.利用牛顿第二定律通过整体法和隔离法处理连接体问题。
3.利用牛顿第二定律处理传送带问题。
4.利用牛顿第二定律处理板块模型。
【命题预测】重点关注牛顿第二定律在两类基本问题、连接体、传送带和板块模型中的应用。
一、动力学两类基本问题1.已知物体的受力情况求运动情况;2.已知物体的运动情况求受力情况。
二、连接体问题多个相互关联的物体由细绳、细杆或弹簧等连接或叠放在一起,构成的系统称为连接体。
(1)弹簧连接体:在弹簧发生形变的过程中,两端连接体的速度不一定相等;在弹簧形变最大时,两端连接体的速率相等。
(2)物物叠放连接体:相对静止时有相同的加速度,相对运动时根据受力特点结合运动情景分析。
(3)轻绳(杆)连接体:轻绳在伸直状态下,两端的连接体沿绳方向的速度总是相等,轻杆平动时,连接体具有相同的平动速度。
三、传送带模型1.模型特点传送带问题的实质是相对运动问题,这样的相对运动将直接影响摩擦力的方向。
2.解题关键(1)理清物体与传送带间的相对运动方向及摩擦力方向是解决传送带问题的关键。
(2)传送带问题还常常涉及临界问题,即物体与传送带达到相同速度,这时会出现摩擦力改变的临界状态,对这一临界状态进行分析往往是解题的突破口。
四、板块模型1.模型特点:滑块(视为质点)置于木板上,滑块和木板均相对地面运动,且滑块和木板在摩擦力的相互作用下发生相对滑动。
2.位移关系:如图所示,滑块由木板一端运动到另一端的过程中,滑块和木板同向运动时,位移之差Δx=x1 -x2=L(板长);滑块和木板反向运动时,位移之和Δx=x2+x1=L。
《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的基本概念牛顿第二定律是经典力学中的核心定律之一,它描述了物体的加速度与作用在物体上的合力之间的关系。
其表达式为:F = ma,其中 F 表示合力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
这个定律告诉我们,当一个物体受到一个合力的作用时,它将产生一个加速度,加速度的大小与合力的大小成正比,与物体的质量成反比。
二、牛顿第二定律在直线运动中的应用1、匀加速直线运动当物体在一条直线上受到一个恒定的合力作用时,它将做匀加速直线运动。
例如,一个质量为 m 的物体在水平方向受到一个大小为 F 的恒力作用,且初速度为 v0,如果摩擦力可以忽略不计,那么根据牛顿第二定律,物体的加速度 a = F/m。
通过这个加速度,我们可以计算物体在任意时刻的速度 v = v0 +at,以及在任意时间内的位移 x = v0t + 1/2at²。
2、匀减速直线运动如果物体在运动过程中受到一个与运动方向相反的恒定合力,那么它将做匀减速直线运动。
比如,一辆质量为 m 的汽车在刹车时,受到一个大小为 F 的摩擦力作用,加速度 a = F/m(负号表示加速度方向与运动方向相反)。
根据这个加速度,可以计算出汽车从某一速度减速到停止所需的时间和距离。
三、牛顿第二定律在曲线运动中的应用1、平抛运动平抛运动是一种水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动的曲线运动。
对于一个平抛的物体,其水平方向不受力,所以水平方向的加速度为 0,速度保持不变。
而在竖直方向,物体只受到重力作用,根据牛顿第二定律,加速度为 g。
通过分别分析水平和竖直方向的运动,可以计算出物体在任意时刻的位置和速度。
2、圆周运动在匀速圆周运动中,物体的速度大小不变,但方向不断改变,所以存在向心加速度。
向心加速度的大小为 a = v²/r,其中 v 是线速度,r 是圆周运动的半径。
根据牛顿第二定律,提供向心加速度的向心力 F = ma = mv²/r。
高中物理—指牛顿第二定律应用场景介绍牛顿第二定律是物理学中的一个重要定律,描述了物体所受到的力与物体运动变化的关系。
本文将介绍牛顿第二定律在高中物理中的应用场景。
场景一:运动中的小车当一个小车在轨道上匀速行驶时,我们可以利用牛顿第二定律来计算小车所受到的合力。
根据牛顿第二定律的公式 F = ma,我们可以知道小车所受合力与小车的质量和加速度之间的关系。
通过测量小车的质量和加速度,我们可以计算出小车所受到的合力。
场景二:撞击实验在物理实验中,我们可以利用牛顿第二定律来研究撞击过程中物体的运动变化。
通过在实验中测量撞击前后物体的质量、速度和时间等参数,我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体所受到的合力。
这样可以帮助我们了解撞击过程中的能量转化和动量守恒等物理原理。
场景三:斜面上的物体当物体放置在斜面上时,我们可以利用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度。
通过测量斜面的角度、物体的质量和斜面上的摩擦力等参数,我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体在斜面上的运动变化。
场景四:弹簧振子在弹簧振子中,牛顿第二定律可以用来描述弹簧的力学性质。
通过测量弹簧的弹性系数和振动物体的质量等参数,我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算振子的运动特性,例如振动频率和幅度等。
场景五:风力和物体运动当一个物体受到风力作用时,我们可以利用牛顿第二定律来计算物体所受到的合力和加速度。
通过测量物体的质量、风力的方向和大小等参数,我们可以应用牛顿第二定律的公式来计算物体在风力作用下的运动变化。
结论牛顿第二定律在物理学中有广泛的应用场景,通过应用该定律,我们可以解释和计算物体所受到的合力和加速度。
以上介绍了高中物理中一些常见的应用场景,展示了牛顿第二定律的重要性和实际意义。
《牛顿第二定律的应用》讲义牛顿第二定律是经典力学中的重要定律之一,它揭示了物体的加速度、质量和作用力之间的关系。
在物理学的众多领域以及实际生活中,牛顿第二定律都有着广泛而重要的应用。
一、牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律的表达式为:F = ma ,其中 F 表示作用在物体上的合力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
这个公式表明,当物体所受合力不为零时,物体将产生加速度,加速度的大小与合力成正比,与物体的质量成反比。
二、在直线运动中的应用1、匀加速直线运动当物体在一条直线上受到恒定的合力作用时,它将做匀加速直线运动。
例如,一辆汽车在牵引力恒定的情况下在水平道路上行驶。
已知汽车的质量为 m ,牵引力为 F ,行驶过程中受到的阻力为 f ,则合力F 合= F f 。
根据牛顿第二定律,加速度 a =(F f) / m 。
通过这个加速度,可以计算出汽车在任意时刻的速度和位移。
2、匀减速直线运动当物体在一条直线上受到与运动方向相反的恒定合力时,它将做匀减速直线运动。
比如,一个在水平面上滑行的木块,受到摩擦力的作用逐渐减速。
假设木块的质量为 m ,摩擦力为 f ,则合力 F 合= f ,加速度 a = f / m 。
三、在曲线运动中的应用1、平抛运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
在竖直方向上,物体只受到重力的作用,根据牛顿第二定律,加速度 a = g 。
通过这个加速度,可以计算出物体在竖直方向上的速度和位移。
2、圆周运动在圆周运动中,物体需要受到一个指向圆心的向心力来维持运动。
例如,一个小球在绳子的牵引下做圆周运动,绳子的拉力提供了向心力。
设小球的质量为 m ,线速度为 v ,圆周运动的半径为 r ,则向心力 F 向= m v²/ r 。
根据牛顿第二定律,这个向心力会产生向心加速度 a = v²/ r 。
四、在日常生活中的应用1、交通运输汽车的加速、减速性能与牛顿第二定律密切相关。
牛顿第二定律举例子
牛顿第二定律在生活中有很多实例,比如:
当人踢球时,球会获得较大的加速度,并且运动状态有了变化。
在足球比赛或训练中,球员之间连续传球时,足球本身受到不同方向的力,这时足球的运动方向以及速度都会发生改变,并且也会出现朝着相反的方向运动。
在罚角球时,罚球队员罚出的球速度飞快,加速度也很大,这时接应队员并不需要用力改变球的路线,只需要轻轻一碰,就可以凭借之前的加速度射向球门。
牛顿第二定律在物理学上的作用和影响力非常突出,并且在日常生活中也有很多实际案例。
比如物理课本中自由落体运动、竖直上抛运动、平抛运动等都运用到了牛顿第二定律。
牛顿第二定律是动力学基础,从新课程中课本内容的安排上是对前面三章所学内容的综合运用。
它是学生在高中物理学习过程中必须掌握的处理物理问题的第一种方法,也是解决高中物理问题最基本的方法之一。
牛顿第二定律具有瞬时性,即物体在某一时刻或某一位置可以用牛顿第二定律列式,而要对全过程用牛顿第二定律列式求解时物体必须是做匀变速直线运动。
总之,牛顿第二定律是物理学中的重要定律之一,它在解释和预测物体的运动状态方面发挥着至关重要的作用。
无论是在日常生活还是在学习中,我们都可以通过观察和分析物体的运动状态来验证和应用牛顿第二定律。
同时,通过学习和掌握牛顿第二定律,我们可以更好地理解其他物理学定律,提高自己的科学素养和思维能力。
牛顿第二定律的简单应用1.牛顿第二定律的用途:牛顿第二定律是联系物体受力情况与物体运动情况的桥梁.根据牛顿第二定律,可由物体所受各力的合力,求出物体的加速度;也可由物体的加速度,求出物体所受各力的合力.2.应用牛顿第二定律解题的一般步骤(1)确定研究对象.(2)进行受力分析和运动状态分析,画出受力分析图,明确运动性质和运动过程.(3)求出合力或加速度.(4)根据牛顿第二定律列方程求解.3.两种根据受力情况求加速度的方法(1)矢量合成法:若物体只受两个力作用,应用平行四边形定则求这两个力的合力,再由牛顿第二定律求出物体的加速度的大小及方向.加速度的方向就是物体所受合力的方向.(2)正交分解法:当物体受多个力作用时,常用正交分解法分别求物体在x 轴、y 轴上的合力F x 、F y ,再应用牛顿第二定律分别求加速度a x 、a y .在实际应用中常将受力分解,且将加速度所在的方向选为x 轴或y 轴,有时也可分解加速度,即⎩⎪⎨⎪⎧F x =ma x F y =ma y . 注意:在应用牛顿第二定律解决问题时要重点抓住加速度a 分析解决问题。
【题型1】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的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量为1 kg.sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g =10 m/s 2.求:(1)车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况;(2)悬线对小球的拉力大小.【题型2】(多选)如图所示,套在绳索上的小圆环P 下面用悬线挂一个重力为G 的物体Q 并使它们处于静止状态,现释放圆环P ,让其沿与水平面成θ角的绳索无摩擦下滑,在圆环P 下滑过程中绳索处于绷紧状态(可认为是一直线),若圆环和物体下滑时不振动,稳定后,下列说法正确的是( )A.Q 的加速度一定小于g sin θB.悬线所受拉力为G sin θC.悬线所受拉力为G cos θD.悬线一定与绳索垂直【题型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向上做减速运动,a与水平方向的夹角为α.求人受到的支持力和摩擦力.【题型4】如图所示,质量为m2的物体2放在正沿平直轨道向右行驶的车厢底板上,并用竖直细绳通过光滑定滑轮连接质量为m1的物体1,跟物体1相连接的绳与竖直方向成θ角不变,下列说法中正确的是()A.车厢的加速度大小为g tanB.绳对物体1的拉力为m1g cosθC.车厢底板对物体2的支持力为(m2-m1)gD.物体2受车厢底板的摩擦力为0针对训练1.如图所示,一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动,物体A相对于斜面静止,则斜面运动的加速度为()A.g sin αB.g cosC.g tan αD.gtan α2.如图所示,用橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上,系统处于平衡状态,现使小车从静止开始向左加速,加速度从零开始逐渐增大到某一值,然后保持此值,小球稳定地偏离竖直方向某一角度(橡皮筋在弹性限度内)。
高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用高一物理必考知识点牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典力学中的一个重要定律,也是高一物理学习的必考知识点之一。
本文将从牛顿第二定律的基本原理出发,介绍一些常见的应用场景及计算方法,并探讨其重要性。
一、牛顿第二定律的基本原理牛顿第二定律的表达式为F=ma,其中F 表示物体所受合力的大小,a 表示物体的加速度,m 表示物体的质量。
这个定律说明了力与物体的质量和加速度之间的关系。
当物体所受合力增大时,其加速度也会增大;当物体的质量增大时,其加速度会减小。
二、常见的牛顿第二定律应用场景及计算方法1. 平面运动中物体的加速度计算在平面运动中,当物体所受合力已知时,可以利用牛顿第二定律计算物体的加速度。
首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。
2. 弹簧弹性伸缩力的计算弹簧的弹性伸缩力可以利用牛顿第二定律进行计算。
当物体受到垂直于弹簧伸缩方向的外力时,可以根据 F=ma 计算出物体所受的合力。
然后利用胡克定律 F=-kx(其中 k 表示弹簧的弹性系数,x 表示弹簧的伸缩量)计算出弹簧的弹性伸缩力。
3. 坡道上物体的加速度计算当物体置于斜坡上时,可以利用牛顿第二定律计算物体在坡道上的加速度。
首先确定物体所受的合力,然后根据 F=ma 计算加速度。
需要注意的是,斜坡上的合力包括物体自身重力以及由坡度引起的垂直于坡面的力。
4. 电梯内物体的加速度计算电梯内的物体受到的合力包括物体的重力以及电梯提供的力。
通过设置参考系,可以将问题简化为一个自由下落或上升的问题。
根据物体所受的合力确定加速度,然后利用牛顿第二定律计算出加速度的大小。
三、牛顿第二定律的重要性牛顿第二定律在解决物体运动问题中起着重要的作用。
通过运用牛顿第二定律,我们可以准确地计算物体的加速度,并进一步了解物体受力、受力方向以及运动状态的变化。
同时,牛顿第二定律也为其他物理定律的推导提供了基础。
牛顿第二定律应用广泛,不仅在经典力学中有重要地位,还在其他学科中也有广泛应用。
《牛顿第二定律的应用》讲义一、牛顿第二定律的基本概念牛顿第二定律是经典力学中的核心定律之一,它描述了物体的加速度与作用在物体上的合外力之间的关系。
其表达式为:F = ma,其中F 表示合外力,m 表示物体的质量,a 表示物体的加速度。
加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,当合外力不为零时,物体就会产生加速度,加速度的方向与合外力的方向相同,其大小与合外力的大小成正比,与物体的质量成反比。
二、牛顿第二定律在直线运动中的应用1、匀变速直线运动当物体在一条直线上受到恒定的合外力作用时,会做匀变速直线运动。
例如,一个质量为 m 的物体在水平方向受到一个恒定的拉力 F,若物体与接触面之间的摩擦力为 f,则合外力 F 合= F f。
根据牛顿第二定律,加速度 a =(F f) / m。
如果已知物体的初速度 v0、加速度 a 和运动时间 t,则可以通过运动学公式求出物体在 t 时刻的速度 v = v0 + at,以及在这段时间内的位移 s = v0t + 1/2 at²。
2、竖直方向的直线运动在竖直方向上,常见的情况有自由落体运动和竖直上抛运动。
自由落体运动中,物体只受到重力的作用,重力 G = mg,加速度a = g。
竖直上抛运动中,物体上升时,受到重力和向下的空气阻力,合外力向下;物体下降时,受到重力和向上的空气阻力,合外力仍然向下。
但在整个过程中,加速度始终为 g。
三、牛顿第二定律在曲线运动中的应用1、平抛运动平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。
水平方向上,物体不受力,速度保持不变,vx = v0。
竖直方向上,物体只受重力,加速度为 g,vy = gt。
合速度 v =√(vx²+ vy²),合位移 s =√(x²+ y²)。
2、圆周运动在匀速圆周运动中,物体受到的合外力提供向心力,F 向=ma 向。
向心力的大小 F 向= m v²/ r =m ω² r,其中 v 是线速度,r 是圆周运动的半径,ω 是角速度。