3-2牛顿第二定律 两类动力学问题
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牛顿第二定律的应用(解决动力学的两类基本问题)知识要点:1. 进一步学习分析物体的受力情况,达到能结合物体的运动情况进行受力分析。
2. 掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法。
重点、难点解析:(一)牛顿第一定律内容:物体总保持静止或匀速直线运动状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止。
(二)牛顿第三定律1. 内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一直线上。
2. 理解作用力与反作用力的关系时,要注意以下几点:(1)作用力与反作用力同时产生,同时消失,同时变化,无先后之分。
(2)作用力与反作用力总是大小相等,方向相反,作用在同一直线上(与物体的大小,形状,运动状态均无关系。
)(3)作用力与反作用力分别作用在受力物体和施力物体上,其作用效果分别体现在各自的受力物体上,所以作用力与反作用力产生的效果不能抵消。
(作用力与反作用力能否求和?)(4)作用力与反作用力一定是同种性质的力。
(平衡力的性质呢?)(三)牛顿第二定律1、内容:物体的加速度与物体所受合外力成正比,跟物体质量成反比,加速度方向跟合外力的方向相同。
2、数学表达式:F合=ma3、关于牛顿第二定律的理解:(1)同体性:F合=ma是对同一物体而言的(2)矢量性:物体加速度方向与所受合外力方向一致(3)瞬时性:物体的加速度与所受合外力具有瞬时对应关系牛顿第二定律的应用(一)在共点力作用下物体的平衡1:平衡状态:物体处于静止或匀速直线运动状态,称物体处于平衡状态。
2:平衡条件:在共点力作用下物体的平衡条件是:F合=0。
==(其中F x合为物体在x轴方向上所受的合外力,F y合为物体在y轴方向上所受的合外力)(二)两类动力学的基本问题1. 从受力情况确定运动情况根据物体的受力情况,可由牛顿第二定律求出物体的加速度,再通过运动学的规律确定物体的运动情况。
2. 从运动情况确定受力情况根据物体的运动情况,可由运动学公式求出物体的加速度,再通过牛顿第二定律确定物体所受的外力。
3.2牛二应用一:动力学的两类基本问题一、学习目标会用牛顿第二定律分析和解决两类基本问题:已知受力情况求解运动情况,已知运动情况求解受力情况。
二、知识梳理1.已知力求运动:知道物体受到的作用力,应用牛顿第二定律求加速度,如果再知道物体的初始运动状态,应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度,以及运动轨迹。
2.已知运动求力:知道物体的运动情况,应用运动学公式求出物体的加速度,再应用牛顿第二定律,推断或者求出物体的受力情况。
3.两类基本问题的解题步骤:(1)确定研究对象,明确物理过程;(2)分析研究对象的受力情况和运动情况,必要时画好受力图和运动过程示意图;(3)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程;合力的求解常用合成法或正交分解法;要特别注意公式中各矢量的方向及正负号的选择,最好在受力图上标出研究对象的加速度的方向;(4)求解、检验,必要时需要讨论。
三、典型例题1.有三个光滑斜轨道1、2、3,它们的倾角依次是60°,45°,30°,这些轨道交于O点.现有位于同一竖直线上的三个小物体甲、乙、丙分别沿这三个轨道同时从静止自由下滑,如图所示,物体滑到O点的先后顺序是()A.甲最先,乙稍后,丙最后B.乙最先,然后甲和丙同时到达C.甲、乙、丙同时到达D.乙最先,甲稍后,丙最后2.如图甲所示,为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系,将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出,调节斜面与水平方向的夹角θ,实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示,g取10 m/s2,根据图象可求出()A.物体的初速率v0=3 m/sB.物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.75C.取不同的倾角θ,物体在斜面上能达到的位移x的最小值x min=1.44 mD.当θ=45°时,物体达到最大位移后将停在斜面上3.我国歼-15舰载战斗机首次在“辽宁舰”上成功降落,有关资料表明,该战斗机的质量m=2.0v=80 m/s减小到零所用时间t=2.5 ×104 kg,降落时在水平甲板上受阻拦索的拦阻,速度从s.若将上述运动视为匀减速直线运动,求:该战斗机在此过程中(1)加速度的大小a;(2)滑行的距离x;(3)所受合力的大小F.4.如图所示,一质量为m =2kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2,现对物体施加一水平向右的恒定拉力F =12N ,取g =10m/s 2。