牛二律
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取夺市安慰阳光实验学校专题8 牛顿第二定律及应用知识一牛顿第二定律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.表达式:F=ma.3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面静止或匀速直线运动的参考系.(2)牛顿第二定律只适用于宏观物体(相对于分子、原子等)、低速运动(远小于光速)的情况.4.对牛顿第二定律的理解加速度由物体质量和所受合外力决定,与速度大小没有必然联系.知识二牛顿第二定律的应用一、瞬时问题1.牛顿第二定律的表达式为:F合=ma,加速度由物体所受合外力决定,加速度的方向与物体所受合外力的方向一致.当物体所受合外力发生突变时,加速度也随着发生突变,而物体运动的速度不能发生突变.2.轻绳、轻杆和轻弹簧(橡皮条)的区别(1)轻绳和轻杆:剪断轻绳或轻杆断开后,原有的弹力将突变为0.(2)轻弹簧和橡皮条:当轻弹簧和橡皮条两端与其他物体连接时,轻弹簧或橡皮条的弹力不能发生突变.二、超重和失重1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.4.实重和视重(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关.(2)视重:当物体在竖直方向上有加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.完全失重状态工作原理由重力作用效果决定的仪器,在完全失重的状态下会失效,如天平、单摆、水银气压计、密度计、连通器等.三、连接体问题1.连接体:两个或两个以上有一定相互作用的物体构成连接体.2.内力和外力:连接体内部各物体之间的相互作用力是内力;系统内的物体受到系统外的物体的作用力是外力.内力和外力的区分取决于所选择的研究对象.几种常见的连接体对点练习1.(多选)在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是( )A.在任何情况下都等于1B.k值是由质量、加速度和力的大小决定的C.k值是由质量、加速度和力的单位决定的D.在国际单位制中,k的数值等于1【答案】CD【解析】在牛顿第二定律公式F=kma中,F、m、a所选取的单位不同,则k的数值不同,即k值是由质量、加速度和力的单位决定的,只有在国际单位制中,k的数值才等于1,故选项C、D正确,选项A、B错误.2.一轻弹簧上端固定,下端挂一重物,平衡时弹簧伸长了4 cm,再将重物向下拉1 cm,然后放手,则在释放瞬间重物的加速度大小是(g取10 m/s2) ( ) A.2.5 m/s2B.7.5 m/s2C.10 m/s2D.12.5 m/s2【答案】A【解析】弹簧伸长量为Δx1=4 cm时,重物处于平衡状态,故mg=kΔx1;再将重物向下拉1 cm,则弹簧的伸长量变为Δx2=5 cm,在重物被释放瞬间,由牛顿第二定律可得kΔx2-mg=ma;由以上两式解得a=2.5 m/s2,故选项A正确.3.一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲的过程中,指针示数变化应是( ) A.先减小,后还原B.先增加,后还原C.始终不变D.先减小,后增加,再还原【答案】D【解析】人下蹲的过程经历了向下加速、减速、静止三个过程,在向下加速时,人获得向下的加速度,支持力小于重力;向下减速时,支持力大于重力;静止时支持力等于重力.4.以初速度v0竖直向上抛出一个小球,小球所受的空气阻力与速度大小成正比,从抛出到落地小球运动的vt图是( )【答案】A【解析】上升阶段,小球所受空气阻力随小球速度的减小而减小.小球所受合力F=G+F f,合力越来越小,所以上升阶段小球的加速度越来越小.下降阶段,小球所受空气阻力随小球速度的增大而增大,小球所受合力F′=G-F f,合力越来越小,所以下降阶段小球的加速度也越来越小.vt图象中,只有A项所表示的运动加速度越来越小,选项A正确.5.(多选)两重叠在一起的滑块,置于固定的倾角为θ的斜面上,如图所示,滑块A、B的质量分别为M、m,A与斜面间的动摩擦因数为μ1,B与A之间的动摩擦因数为μ2,已知两滑块都从静止开始以相同的加速度沿斜面滑下,滑块B 受到的摩擦力( )A.等于零 B.方向沿斜面向上C.大小等于μ1mg cos θD.大小等于μ2mg cos θ【答案】BC【解析】把A、B两滑块作为一个整体,设其下滑的加速度为a.由牛顿第二定律得(M+m)g sin θ-μ1(M+m)g cos θ=(M+m)a,解得a=g·(sin θ-μ1cos θ).由于a<g sin θ,可见B随A一起下滑过程中,必然受到A对它沿斜面向上的摩擦力,设摩擦力为F f B,如图所示,由牛顿第二定律得:mg sin θ-F f B=ma,解得F f B=mg sin θ-ma=mg sin θ-mg·(sin θ-μ1cos θ)=μ1mg cos θ,故选BC.6.如图所示,电梯与水平面间的夹角为30°,当电梯向上加速运动时,人对梯面的压力是其重力的65,求人与梯面间的摩擦力.【答案】35mg【解析】对人进行受力分析:人受到重力mg、支持力F N、摩擦力F f,其中摩擦力的方向一定沿接触面,由加速度的方向可推知F f水平向右.建立直角坐标系:取水平向右(即F f的方向)为x轴正方向,竖直向上为y轴正方向,如图甲所示,将加速度沿x、y方向进行分解,即a x=a cos 30°,a y=a sin 30°,如图乙所示.由牛顿第二定律得x 方向有F f =ma cos 30° y 方向有F N -mg =ma sin 30°又F N =65mg ,联立可解得F f =35mg .7. 如图所示,固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为θ,在斜杆下端固定有质量为m 的小球,下列关于杆对球的弹力F 的判断正确的是( ) A .小车静止时,F =mg cos θ,方向沿杆向上 B .小车静止时,F =mg cos θ,方向垂直于杆向上 C .小车向右以加速度a 运动时,一定有F =mgcos θD .小车向左以加速度a 运动时,F =ma2+mg2,方向斜向左上方【答案】D【解析】小车静止时,小球处于平衡状态,则受力平衡,由平衡条件可知F =mg ,且方向竖直向上,故A 、B 项错误;小车向右以加速度a 运动时,设小球受杆的弹力方向与竖直方向的夹角为α,如图甲所示,根据牛顿第二定律有F sinα=ma ,F cos α=mg ,解得tan α=ag,F =ma2+mg2,故C 项错误;小车向左以加速度a 运动时,如图乙所示,同理得F =ma 2+mg2,方向斜向左上方,与竖直方向的夹角α=arctan ma mg =arctan ag,故D 项正确.8. 在一个封闭装置中,用弹簧测力计测一物体的重力,根据读数与物体实际重力之间的关系,判断以下说法正确的是( )A .读数偏大,表明装置加速上升B .读数偏小,表明装置加速下降C .读数为0,表明装置运动的加速度等于重力加速度,但无法判断是向上运动还是向下运动D .读数准确,表明装置匀速上升或下降 【答案】C【解析】读数偏大,表明装置处于超重状态,其加速度方向向上,可能的运动情况是加速上升或减速下降,故A 项错误;读数偏小,表明装置处于失重状态,其加速度方向向下,可能的运动情况是加速下降或减速上升,故B 项错误;弹簧测力计读数为0,即完全失重,这表明整个装置运动的加速度等于重力加速度g ,但速度方向有可能向上,也可能向下,还有可能沿其他方向,故C 项正确;读数准确,装置可能静止,也可能正在向任意方向做匀速直线运动,故D 项错误.9. 如图,带有竖直支柱的斜面固定在水平地面上,光滑的小球被轻质细线和轻弹簧系住静止于斜面上,弹簧处于拉伸状态。
应对市爱护阳光实验学校高一物理牛顿第二律【本讲信息】 一. 教学内容: 牛顿第二律 二. 教学目标:1. 知道单位制中力的单位义方法。
2. 理解牛顿第二律的内容,知道牛顿第二律表达式确实切含义。
3. 会用牛顿第二律的公式进行计算。
〔一〕牛顿第二律〔1〕内容:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度方向跟合力方向相同。
〔2〕公式:mFa ∝或者ma F ∝,写成式就是km a F =。
〔3〕力的单位——牛顿的含义在牛顿第二律km a F =的关系中,式中k 是一个常数,它可以任意取值。
如果选取k=1。
式就可简化为F=ma 。
①在单位制中,力的单位是牛顿,符号N ,它是根据牛顿第二律义的:使质量为1kg 的物体产生1m/s 2加速度的力,叫做1N 。
即2s /m kg 1N 1⋅=。
②比例系数k 的含义 根据F=kma ,知maF k =,因此k 在数值上于使单位质量的物体产生单位加速度的力的大小,k 的大小由F 、m 、a 三者的单位共同决,三者取不同的单位。
k 的数值不一样,在单位制中,k=1。
由此可知,在用公式F=ma 进行计算时,F 、m 、a 的单位必须统一为单位制中相的单位。
〔二〕牛顿第二律的理解牛顿第二律,从表达式ma F =合来看,虽然简洁扼要,其涵义却是广泛深远,主要有以下几点:〔1〕因果性:在式ma F =合中,合F 是使物体产生加速度的原因,而加速度a 那么是合力F 用产生的效果。
〔2〕同体性:F 合、a 、m 三个物理量是对同一研究对象〔物体〕而言的。
分析受力情况和认加速度时千万不可张冠李戴,错体错位。
〔3〕矢量性:公式ma F =合是一个矢量式,合力合F 与加速度a 均为矢量,二者的方向永远相同。
时刻相同,合外力的方向即为加速度的方向。
而速度的方向与合外力的方向无必然联系。
〔4〕瞬时性F=ma 是对运动过程中的每一瞬间成立的,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力作用就有加速度产生。
牛顿第二定律所有公式牛顿第二定律是经典力学中的一个基本定律,它描述了力和加速度之间的关系。
牛顿第二定律可以用数学公式表达为:F=ma其中,F是作用在物体上的合外力,m是物体的质量,a是物体的加速度。
这个公式说明,物体的加速度与合外力成正比,与物体的质量成反比。
牛顿第二定律可以推导出许多其他的公式,用于解决不同情况下的力学问题。
下面我们介绍一些常见的牛顿第二定律的公式。
匀变速直线运动如果物体在直线上做匀变速运动,那么它的速度、位移和时间之间有如下关系:v=v0+ats=v0t+12at2v2=v20+2as其中,v是物体的末速度,v0是物体的初速度,s是物体在时间t内的位移,a是物体的加速度。
这些公式可以用牛顿第二定律和微积分推导出来。
圆周运动如果物体在圆周上做匀速运动,那么它的线速度、角速度和半径之间有如下关系:v=ωr其中,v是物体的线速度,ω是物体的角速度,r是圆周的半径。
这个公式可以用几何关系推导出来。
如果物体在圆周上做非匀速运动,那么它受到两个方向的加速度:向心加速度和切向加速度。
向心加速度指向圆心,切向加速度沿着切线方向。
这两个加速度和线速度、角速度和半径之间有如下关系:a c=v2r=ω2ra t=dvdt=rdωdt其中,a c是向心加速度,a t是切向加速度。
这些公式可以用牛顿第二定律和微积分推导出来。
受力平衡如果物体处于静止状态或匀速运动状态,那么它受到的合外力为零,即:∑F=0这个条件称为受力平衡条件,它可以用于求解静力学问题。
例如,如果一个物体悬挂在两根绳子上,那么它受到三个力:重力、绳子1的拉力、绳子2的拉力。
如果物体不动,那么这三个力必须平衡,即:F g+F1+F2=0其中,F g是重力,F1是绳子1的拉力,F2是绳子2的拉力。
这个方程可以用矢量相加或分解为水平和垂直分量来求解。
动量定理如果物体受到一个变化的力,在一段时间内从初速度变为末速度,那么它的动量也发生了变化。
系统中牛顿第二定律及其在整体法中的应用一、创新拓展 若系统由2个物体组成,两物体受到的外力分别为F1,F2,两物体的质量分别为m1,m2,对应的加速度分别为a1,a2,. 该系统受到的合外力为F,则对两个物体用牛顿第二定律有:F1=m 1 a 1 , F 2= m 2 a 2, 上式两边相加得:F 1+F 2=m 1 a 1+ m 2 a 2 即F= m 1 a 1+ m 2 a 2 这就是系统中的牛顿第二定律的数学表达式,其表述为:系统受到的合外力等于系统内各物体的质量与其加速度乘积的矢量和。
其正交分解的表达式为:F x =m 1 a 1x +m 2 a 2x ;F y =m 1 a 1y +m 2 a 2y . 若系统内有n 个物体,则系统中的牛顿第二第律的数学表达式为:F =m 1 a 1 +m 2 a 2 +…+m n a n 或正交分解式为F x =m 1 a 1x +m 2 a 2x +…+m n a nx ; F y =m 1 a 1y +m 2 a 2y +…+m n a ny二、应用范例整体法是物理中常用的一种思维方法。
它是将几个物体看作一个整体来作为研究对象即系统,这样就暂时回避了这些物体间的相互作用的内力,只考虑整体受到的外力,整体法列出的方程数目较少,解题变的简明快捷。
但运用整体法的条件是暂不求物体间的相互作用力,各个物体的加速度要相同,没有相对运动。
当各个物体的加速度不相同时,运用整体法求解就遇到了困难。
由于系统中的牛顿第二定律对系统中的物体无论有无相对运动,都可以求解,不受各个物体的加速度一定相同的限制。
对于由多个物体组成的系统,如果所求问题暂不涉及或不涉及系统内的作用力,系统中只有一个物体有加速度,而其它物体无加速度(静止或匀速),或者多个物体的加速度在同一直线上,不会出现繁琐的矢量运算时,可以运用系统中的牛顿第二定律求解。
故系统中的牛顿第二定律在原整体法的基础上使解题的范围扩大,给整体法赋予了新的生命力,对于解答多体动力学问题,简单方便,迅速准确,能起到出奇制胜的效果。
一、牛顿第二定律1.内容:物体的加速度与所受合外力成正比,与物体的质量成反比,加速度的方向与合外力的方向相同.2.公式:F=ma3、对牛顿第二定律理解:(1)F=ma 中的F 为物体所受到的合外力.(2)F =ma 中的m ,当对哪个物体受力分析,就是哪个物体的质量,当对一个系统(几个物体组成一个系统)做受力分析时,如果F 是系统受到的合外力,则m 是系统的合质量.(3)F =ma 中的 F 与a 有瞬时对应关系, F 变a 则变,F 大小变,a 则大小变,F 方向变a 也方向变. (4)F =ma 中的 F 与a 有矢量对应关系, a 的方向一定与F 的方向相同。
(5)F =ma 中,可根据力的独立性原理求某个力产生的加速度,也可以求某一个方向合外力的加速度.(6)F =ma 中,F 的单位是牛顿,m 的单位是千克,a 的单位是米/秒2. (7)F =ma 的适用范围:宏观、低速【例1】如图所示,轻绳跨过定滑轮(与滑轮问摩擦不计)一端系一质量为m 的物体,一端用P N 的拉力,结果物体上升的加速度为a 1,后来将P N 的力改为重力为P N 的物体,m 向上的加速度为a 2则( )A .a 1=a 2 ;B .a 1>a 2 ;C 、a 1<a 2 ;D .无法判断 简析:a 1=P/m ,a 2=p/(m +gP)所以a 1>a 2 注意: F =ma 关系中的m 为系统的合质量.二、突变类问题(力的瞬时性) (1)物体运动的加速度a 与其所受的合外力F 有瞬时对应关系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力,而与这一瞬时之前或之后的力无关,不等于零的合外力作用的物体上,物体立即产生加速度;若合外力的大小或方向改变,加速度的大小或方向也立即(同时)改变;若合外力变为零,加速度也立即变为零(物体运动的加速度可以突变)。
(2)中学物理中的“绳”和“线”,是理想化模型,具有如下几个特性:A .轻:即绳(或线)的质量和重力均可视为等于零,同一根绳(或线)的两端及其中间各点的张为大小相等。
外对市爱戴阳光实验学校§2 牛顿第二律教学目标:1.理解牛顿第二律,能够运用牛顿第二律解决力学问题2.理解力与运动的关系,会进行相关的判断3.掌握用牛顿第二律分析问题的根本方法和根本技能教学:理解牛顿第二律教学难点:力与运动的关系教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、牛顿第二律1.律的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,加速度的方向跟合力的方向相同,即F=ma〔其中的F和m、a必须相对〕点评:特别要注意表述的第三句话。
因为力和加速度都是矢量,它们的关系除了数量大小的关系外,还有方向之间的关系。
明确力和加速度方向,也是正确列出方程的重要环节。
假设F为物体受的合外力,那么a表示物体的实际加速度;假设F为物体受的某一个方向上的所有力的合力,那么a表示物体在该方向上的分加速度;假设F为物体受的假设干力中的某一个力,那么a仅表示该力产生的加速度,不是物体的实际加速度。
2.对律的理解:〔1〕瞬时性:加速度与合外力在每个瞬时都有大小、方向上的对关系,这种对关系表现为:合外力恒不变时,加速度也保持不变。
合外力变化时加速度也随之变化。
合外力为零时,加速度也为零〔2〕矢量性:牛顿第二律公式是矢量式。
公式mFa 只表示加速度与合外力的大小关系.矢量式的含义在于加速度的方向与合外力的方向始终一致.〔3〕同一性:加速度与合外力及质量的关系,是对同一个物体〔或物体系〕而言,即F与a均是对同一个研究对象而言.〔4〕相对性;牛顿第二律只适用于惯性参照系〔5〕局限性:牛顿第二律只适用于低速运动的宏观物体,不适用于高速运动的微观粒子3.牛顿第二律确立了力和运动的关系牛顿第二律明确了物体的受力情况和运动情况之间的量关系。
联系物体的受力情况和运动情况的桥梁或纽带就是加速度。
4.用牛顿第二律解题的步骤①明确研究对象。
可以以某一个物体为对象,也可以以几个物体组成的质点组为对象。
设每个质点的质量为m i,对的加速度为a i,那么有:F合=m1a1+m2a2+m3a3+……+m n a n对这个结论可以这样理解:先分别以质点组中的每个物体为研究对象用牛顿第二律:∑F1=m1a1,∑F2=m2a2,……∑F n=m n a n,将以上各式号左、右分别相加,其中左边所有力中,凡属于系统内力的,总是成对出现并且大小相方向相反的,其矢量和必为零,所以最后得到的是该质点组所受的所有外力之和,即合外力F。
应对市爱护阳光实验学校高一物理牛顿第二律【本讲信息】 一. 教学内容:牛顿第二律 〔一〕牛顿第二律:1. 通过演示量研究加速度a 与力F 及质量m 的关系: 〔1〕研究方法:① 控制变量法,是研究多个物理量之间关系的一种常用方法,即在多因素的中,可先控制一些量不变,依次研究某一因素的影响,因加速度与力、质量都有关,所以采用控制变量法,先固一个量如质量,使力变化,测加速度与力之间的关系,再固力不变测加速度与质量的关系。
② 对每个是用比拟物体的位移大小来比拟它们的加速度a 的:力和质量可以直接测量出来,而加速度大小不能直接测量出来,通过两小车位移S 来比拟它们加速度大小,两车t 相同,S a ∝,即2121S S a a =。
〔2〕条件,小车放在光滑的水平板上,细绳对小车施力方向水平,滑轮光滑,砝码跟小车相比质量较小〔10%以下〕,这时小车所受合力大小就是细绳对小车的拉力于砝码盘及砝码重力之和。
〔3〕研究质量一的条件下,加速度与力的关系:取两个质量相的小车,用天平测出质量,用弹簧秤测出砝码及盘的重力〔和〕,另一车上加不同的砝码,同时释放同时制动,用刻度尺量出两车位移〔见表一〕〔4〕研究力一的情况下,加速度跟质量的关系:仍用前面的装置取相同的砝码增加一个小车的质量。
同时从静止释放。
测出相同时间内两车位移〔见表二〕 表一〔m 一〕表二〔F 一〕〔5〕归纳总结: ① 由表一得:122121==S S a a 1221=F F ∴2121a a F F = ② 由表二得:12212121211221m m a a m m S S a a ==== ③ 由2121F F a a =,得ka F a F 12211== 11kF a = 22kF a = 即kF a =〔1〕由1221m m a a = 11/m k a '= 22/m k a '=即mk a '=〔2〕 综合〔1〕和〔2〕式得:mFka =〔3〕 ma kF 1=取单位制,1=k ma F = 上式即为牛顿第二律的表达式。
批扯州址走市抄坝学校高一物理牛顿第二律,牛顿第二律的用科技【本讲信息】一. 教学内容:牛顿第二律,牛顿第二律的用二. 考点:牛顿第二律的用是高中阶段的一个和难点,是我们解决力学问题的根本手段,牛顿第二律的考查是每年高考的必考内容。
要学好这一节,除了要理解好律内容外,还要能进行熟练的受力分析。
三. 跨越障碍:〔一〕牛顿第二律1. 牛顿第二律〔1〕内容:物体的加速度跟所受到的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
〔2〕公式:F =kma说明:比例系数k 的选取有一的任意性,与公式中物理量的单位有关;假设各物理量都用单位制中的单位,那么k =1,即公式简化为F =ma 。
特别注意:力F 是合力,而不是某一个力。
〔3〕适用范围:宏观、低速、惯性参考系。
2. 对牛顿第二律的深层次理解对于牛顿第二律,不能仅仅满足于记住公式F =ma ,在使用时熟练掌握牛顿第二律的6个特性: 〔1〕同体性:F 、m 、a 是对于同一个研究对象的,用时不要张冠李戴。
〔2〕同一单位制:F =ma 中各物理量都用单位制中的单位。
〔3〕同向性:F 和a 的方向总是相同的,而与速度v 方向不相同。
〔4〕同时性:F 和a 具有瞬时对关系,两者同时产生、同时变化、同时消失。
〔5〕相对性:用mF a 求得的加速度a 是相对地面而言的〔或惯性参考系〕。
〔6〕性:一个物体受几个力的作用时,每个力各自地使物体产生一个加速度,而这个加速度与其他力是否存在无关,常称之为力的作用原理。
合力的加速度就是这些加速度的矢量和。
牛顿第二律的分量式x ma F =x ,y ma F =y 。
〔二〕牛顿第二律的用动力学的两类根本问题:1. 物体的受力情况,求物体的运动情况。
2. 物体的运动情况,求物体的受力情况。
注意:不管哪类情况,受力分析是关键,加速度是解题的桥梁,思路是:〔1〕受力求运动的相关情况例1. 如下图,质量m =2kg 的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小于它们之间弹力的0.25倍。
高三物理知识点口诀高考是我们人生当中非常重要的一场考试,这关系到我们未来上什么样的大学,因此我们要掌握好高考物理的记忆口诀。
下面是小编整理的高三物理知识点口诀,希望对你有所帮助!高三物理知识点口诀11、牛二律,物体平衡选择牛顿定律很重要,运动和力它是桥。
平衡匀加两题型,横竖斜面三环境。
重力弹力摩擦力,千万别忘电磁场。
整体隔离灵活用,内力外力要分清。
分析到位再分解(正交),两个方向列方程。
2、匀速圆周天体选择圆周运动有三种,绳球杆球与环球,竖直轨道点,临界极值各不同,绳球重力向心力,速度具有最小值,杆球速度可为零,环球当成解杆球。
引力定律大发现,天体问题它关键。
重力等于万有引,不计自传是条件,万能公式一长串,画图导式结果现。
R越大周期大,其它几个也越小,大M只管中心体,外面谁转不用理,想要求出万有引,没有小m对不起。
3、振动和波选择振动和波是一家,图像用来描述它,纵横两轴不相同,做题先得看清楚,T是转动知周期,X是波动求波长,Favx四矢量,大小方向要分清,波的多解很重要,分清题型找不变。
4、交变电流选择线圈转动生交变,匀速转动是正弦,有效均瞬时,四值使用有条件求解电量有效值,考察最多有效值,变压器题很重要,压正流反记公式。
输入输出谁定谁,串反变同唱反调。
5、振动和波选择振动和波是一家,图像用来描述它,纵横两轴不相同,做题先得看清楚,T是转动知周期,X是波动求波长,Favx四矢量,大小方向要分清,波的多解很重要,分清题型找不变。
6、交变电流选择线圈转动生交变,匀速转动是正弦,有效均瞬时,四值使用有条件求解电量有效值,考察最多有效值,变压器题很重要,压正流反记公式。
输入输出谁定谁,串反变同唱反调。
高三物理知识点口诀2一、运动的描述1.物体模型用质点,忽略形状和大小;地球公转当质点,地球自转要大小。
物体位置的变化,准确描述用位移,运动快慢S比t,a用Δv与t 比。
2.运用一般公式法,平均速度是简法,中间时刻速度法,初速度零比例法,再加几何图像法,求解运动好方法。
牛顿第二定律的整体运用2013-04-08 15:19牛顿第二定律研究的对象可以是单个物体(质点),也可以是多个相互作用的物体组成的系统(质点系)。
设系统内各物体的质量分别为m1 、m2、……、mn ,系统所受到的合外力为F ,牛顿第二定律应用于整体时的表达式为:1.若系统内各物体的加速度a 相同,则有F =(m1 + m2 +…+ mn)a2.若系统内各物体的加速度不相同,设分别为a1 、a2、……、an ,则有F = m1a1 + m2a2 +…+ mnan (矢量和)若将各物体的加速度正交分解,则牛顿第二定律应用于整体的表达式为Fx = m1 a1x…+ mnanx + m2a2x +Fy = m1 a1y…+ mnany + m2a2y +在分析实际问题时要注意系统内各物体加速度的方向,与规定的正方向相同时加速度取正值,反之就取负值。
以下通过具体实例分析牛顿第二定律的整体运用。
例1 质量为m = 55 kg的人站在井下一质量为M = 15kg 的吊台上,利用如图1所示的装置用力拉绳,将吊台和自已以向上的加速度a = 0.2 m/s2 提升起来,不计绳质量和绳与定滑轮间的摩擦,g 取10 m/s2,求人对绳的拉力F 的大小。
解析对人与吊台整体受力如图1所示,由于吊台与人的加速度相同,由牛顿第二定律有代入相关数据解得 F = 350 N 。
点拨人与吊台间存在相互的作用力,但题目又不要求出此力。
我们若单独以人或吊台为研究对象,那就都要考虑这个作用力;若以人和吊台组成的整体为研究对象,这个作用力即为整体的内力,应用牛顿第二定律时就可以不予考虑。
例2 如图2所示,水平地面上有一倾角为θ质量为M斜面体,斜面体上有一质量为m 的物块以加速度a 沿斜面匀加速下滑,此过程中斜面体没有动,求地面对斜面体的支持力N 与摩擦力f 的大小。
解析将物块的加速度度a沿水平方向与竖直方向进行分解,对物块与斜面体整体在竖直方向上由牛顿第二定律有在水平方向上由牛顿第二定律有则,点拨本题中所要求的地面对斜面体的支持力N与摩擦力f分别在竖直方向上和水平方向上,由于斜面体没有加速度,而物块的加速度a是沿斜面方向的,故我们应将a沿水平方向与竖直方向进行分解。
教学过程一、定律导出(1)由试验可得:ma F a 1,∝∝可得出加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,即牛顿第二定律的基本关系。
写成数学(2)上式可写为等式F=kma ,式中k 为比例常数。
如果公式中的物理量选择合适的单位,就可以使k=1,则公式更为简单。
在国际单位制中,力的单位是牛顿。
牛顿这个单位就是根据牛顿第二定律来定义的:使质量是1kg 的物体产生1m/s 2的加速度的力为1N ,即1N=1kg ·m/s 2。
可见,如果都用国际单位制中的单位,就可以使k=1,那么公式则简化为F=ma ,这就是牛顿第二定律的数学公式。
(3)当物体受到几个力的作用时,牛顿第二定律也是正确的,不过这时F 代表的是物体所受外力的合力。
牛顿第二定律更一般的表述是: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。
数学公式是:F 合=ma 。
二、定律的理解牛顿第二定律是由物体在恒力作用下做匀加速直线运动的情形下导出的,但由力的独立作用原理可推广到几个力作用的情况,以及应用于变力作用的某一瞬时。
还应注意到定律表述的最后一句话,即加速度与合外力的方向关系,就是说,定律具有矢量性、瞬时性和独立性,所以掌握牛顿第二定律还要注意以下几点:(1)定律中各物理量的意义及关系F 合是物体(研究对象)所受的合外力,m 是研究对象的质量,如果研究对象是几个物体,则m 为几个物体的质量和。
a 为研究对象在合力F 合作用下产生的加速度;a 与F 合的方向一致。
(2)定律的物理意义从定律可看到:一物体所受合外力恒定时,加速度也恒定不变,物体做匀变速直线运动;合外力随时间改变时,加速度也随时间改变;合外力为零时,加速度也为零,物体就处于静止或匀速直线运动状态。
F y F F N 牛顿第二定律以简单的数学形式表明了运动和力的关系。
三、巩固练习(1)从牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度。
批扯州址走市抄坝学校高一物理牛顿第二律的用【本讲信息】一. 教学内容:牛顿第二律的用二. 知识要点:1. 进一步理解牛顿第二律2. 用平衡条件解决共点力的平衡问题三. 、难点解析:〔一〕牛顿第二律1. 内容:物体的加速度大小跟作用力成正比,跟物体质量成反比,加速度方向跟作用力的方向相同。
注意:当物体受多个力时牛顿第二律的内容:物体的加速度大小跟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=ma3. 物理意义:反映了物体的加速度与所受外力的合力及物体的质量的关系。
说明物体的加速度由合外力和物体的质量决。
4. 关于牛顿第二律的理解:〔1〕同体性:F m a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例:如下图,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1kg,那么,求车厢运动的加速度的大小及方向并说明车厢的运动情况。
(g=10m/s2)分析:因为球和车厢相对静止,所以小球的加速度和小车的加速度相同,且沿水平方向,那么小球的合外力方向也是水平方向。
解:以小球为研究对象,对小球进行受力分析:由牛顿第二律得θGtg F =合 θgtg m F a ==合答:车厢运动的加速度为θgtg ,方向水平向右。
车厢的运动情况:①做水平向右的匀加速运动;②做水平向左的匀减速运动。
〔3〕瞬时性:物体的加速度与所受合外力具有瞬时对关系例:如下图,物体处于静止状态,求:剪断绳子的瞬间物体的加速度。
分析:剪断绳子的瞬间,不再受到绳子的拉力,只受到物体的重力,此时合外力不为0。
〔二〕在共点力作用下物体的平衡1. 共点力的义:一个物体受到两个或更多的力的作用,如果这些力共同作用在同一点上,或者虽不作用在同一点上,但它们的线交于一点,这样的一组力叫做共点力。
2. 平衡状态:一个物体在力的作用下,假设保持静止或匀速直线运动状态,那么该物体处于平衡状态。
牛顿第二定律1.关于物体运动状态的改变,下列说法中正确的是()A.运动物体的加速度不变,则其运动状态一定不变B.物体的位置在不断变化,则其运动状态一定在不断变化C.做直线运动的物体,其运动状态可能不变D.做曲线运动的物体,其运动状态可能不变2.在下列物理量和单位中,说法正确的是()①密度②牛顿③米/秒④加速度⑤长度⑥质量⑦千克⑧时间A.属于国际单位制中基本单位的是①⑤⑥⑧B.属于国际单位制中基本单位的是⑤⑦C.属于国际单位制中单位的是②③⑦D.属于国际单位制中单位的是④⑤⑥3.如果要测量国际单位制中规定的三个力学基本物理量时,应该选用的仪器是()A.米尺、弹簧测力计、秒表B.量筒、天平、秒表C.米尺、天平、秒表D.米尺、电子测力计、打点计时器4.(2009·广东高考)建筑工人用图5所示的定滑轮装置运送建筑材料.质量为70.0 kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20.0 kg 的建筑材料以0.500 m/s2的加速度拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A.510 NB.490 NC.890 ND.910 N5.(2010·合肥模拟)如图3所示,放在光滑面上的木块受到两个水平力F1与F2的作用而静止不动,现保持F1大小和方向不变,F2方向不变,使F2随时间均匀减小到零,再均匀增加到原来的大小,在这个过程中,能正确描述木块运动情况的图象是()6.有一物块放在粗糙的水平面上,在水平向右的外力F作用下向右做直线运动,如图3-2-1甲所示,其运动的v-t图象如图乙中实线所示,则下列关于外力F的判断正确的是()A.在0 ~ 1 s内外力F不断变化B.在1 s~3 s内外力F恒定C.在3 s ~ 4 s内外力F不断变化D.在3 s ~ 4 s内外力F恒定7.(2010·德州模拟)蹦床运动有“空中芭蕾”之称,下列图中能反映运动员从高处落到蹦床后又被弹起的过程中,加速度随时间变化的情况是()8.如图6所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度变化的情况是()A.速度增大,加速度增大B.速度增大,加速度减小C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大9.(2010·哈尔滨模拟)如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O点,另一端连接小物体,弹簧自由伸长到B点,让小物体m把弹簧压缩到A点,然后释放,小物体能运动到C点静止,物体与水平地面间的动摩擦因数恒定.下列说法正确的是 ( )A.物体从A到B速度越来越大,从B到C速度越来越小B.物体从A到B速度越来越小,从B到C加速度不变C.物体从A到B先加速后减速,从B到C一直减速运动D.物体在B点受合外力为零10..(2009·宁夏·T20)如图3-2-6所示,一足够长的木板静止在光滑水平面上,一物块静止在木板上,木板和物块间有摩擦.现用水平力向右拉木板,当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时,撤掉拉力,此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A.物块先向左运动,再向右运动B.物块向右运动,速度逐渐增大,直到做匀速运动C.木板向右运动,速度逐渐变小,直到做匀速运动D.木板和物块速度都逐渐变小,直到为零11.用水平力F拉着一物体在水平面上做匀速运动.某时刻力F随时间均匀减小,物体所受的摩擦力F f随时间变化如图7中实线所示,下列说法中正确的是()A.F是从t1时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零B.F是从t1时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零C.F是从t2时刻开始减小的,t2时刻物体的速度刚好变为零D.F是从t2时刻开始减小的,t3时刻物体的速度刚好变为零12.如图8所示,足够长的传送带与水平面间夹角为θ,以速度v0逆时针匀速转动.在传送带的上端轻轻放置一个质量为m的小木块,小木块与传送带间的动摩擦因数μ<tanθ.则图中能客观地反映小木块的速度随时间变化关系的是()13.如图2所示,正沿平直轨道向右匀速行驶的车厢内,用水平绳a和倾斜绳b共同固定一个小球,若车厢改做加速运动,则两绳的拉力F Ta和F Tb 的变化情况是()A.F Ta增大B.F Tb减小C.F Ta不变D.F Ta、F Tb的合力增大14.如图3-2-2所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上.L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.现将L2线剪断,求剪断瞬时物体的加速度.。
15.(2010·三明模拟)如图4所示,质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连,Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q.球静止时,Ⅰ中拉力大小为F T1,Ⅱ中拉力大小为F T2,当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间,球的加速度a应是()A.若断Ⅰ,则a=g,竖直向下B.若断Ⅱ,则,方向水平向左C.若断Ⅰ,则,方向沿Ⅰ的延长线D.若断Ⅱ,则a=g,竖直向上16.(2010·十堰模拟)如图9所示,一小车上有一个固定的水平横杆,左边有一轻杆与竖直方向成θ角与横杆固定,下端连接一小铁球,横杆右边用一根细线吊一质量相等的小铁球.当小车向右做匀加速运动时,细线保持与竖直方向成α角,若θ>α,则下列说法正确的是()A.轻杆对小铁球的弹力方向与细线平行B.轻杆对小铁球的弹力方向沿着轻杆方向向上C.轻杆对小铁球的弹力方向既不与细线平行也不沿着轻杆方向D.小车匀速运动时θ=α17.(12分)如图3-2-3所示,楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=37°角,一装潢工人手持绑着刷子的木杆粉刷天花板.工人所持木杆对刷子的作用力始终保持竖直向上,大小为F=10 N,刷子的质量为m=0.5 kg,刷子可视为质点.刷子与天花板间的动摩擦因数为0.5,天花板长为L=4 m,取sin37°=0.6,g=10 N/kg,试求:(1)刷子沿天花板向上运动的加速度;(2)工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间.18.(2010·十堰模拟)如图3-2-4所示,物体在有动物毛皮的斜面上运动.由于毛皮表面的特殊性,引起物体的运动有如下特点:①顺着毛的生长方向运动时毛皮产生的阻力可以忽略;②逆着毛的生长方向运动会受到来自毛皮的滑动摩擦力.(1)试判断如图所示情况下,物体在上滑还是下滑时会受到摩擦力.(2)一物体从斜面底端以初速度v0=2 m/s冲上足够长的斜面,斜面的倾斜角为θ=30°,过了t=1.2 s物体回到出发点.若认为毛皮产生滑动摩擦力时,动摩擦因数μ为定值,g取10 m/s2,则μ的值为多少?19.(2009·宁夏·T24)冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图3-2-7.比赛时,运动员从起滑架处推着冰壶出发,在投掷线AB处放手让冰壶以一定的速度滑出,使冰壶的停止位置尽量靠近圆心O.为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.设冰壶与冰面间的动摩擦因数为 μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中,运动员使冰壶C在投掷线中点处以2 m/s的速度沿虚线滑出.为使冰壶C能够沿虚线恰好到达圆心O点,运动员用毛刷擦冰面的长度应为多少?(g取10 m/s2)20.某同学在“神舟”七号发射现场观看“神舟”七号的发射情景.他从听到点火开始计时,假设测得火箭底部从开始到经过发射架顶的时间为t,如果想估算火箭的平均推力,还需知道哪些数据?并写出表达式.若发射架高为150 m,经过发射架的时间t=5 s,则宇航员感到底座对他的支持力为重力的多少倍?。
21.(新题快递)(16分)如图11所示为仓库中常用的组合皮带传输装置示意图,它由两台皮带传送机组成,一台水平,A、B两端相距3 m,另一台倾斜,与地面的夹角θ=37°,C、D两端相距4.45 m,B、C相距很近.水平部分AB以5 m/s的速率顺时针转动.将质量为10 kg的一袋大米放在A端,到达B端后,速度大小不变地传送到倾斜的CD部分,米袋与传送带间的动摩擦因数均为0.5.试求:(1)米袋由A端传送到B端所用的时间;(2)若CD部分顺时针运转的速度为5 m/s,求米袋由C到D所需的时间.22.(2009·上海高考)如图(a),质量m=1 kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示.求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)比例系数k.(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)23.(2009·江苏高考)航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器,其质量m=2 kg,动力系统提供的恒定升力F=28 N.试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升.设飞行器飞行时所受的阻力大小不变,g取10 m/s2.(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8 s时到达高度H=64 m,求飞行器所受阻力Ff的大小;(2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6 s时遥控器出现故障,飞行器立即失去升力,求飞行器能达到的最大高度h;(3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.24.(2008·海南高考)科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后,发现气球漏气而下降,及时堵住漏洞.堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s 内下降了12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m/s2,求抛掉的压舱物的质量.。