牛顿第二定律应用(上课用)
牛顿运动定律应用(上课用)
F
a FT 8m/ s2 m2
G2
再分析m1m2整体受力情况：
FN m2m1 F
F =(m1+m2)a=24N
G
求解简单的连接体问题的方法：
-------整体隔离法 1、已知外力求内力：
先用整体法求加速度， 再用隔离法求内力
2、已知内力求外力： 先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练
1、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？
问题2：由物体的运动情况求解受力情况
例2.一个滑雪的人，质量m = 75kg，以v0 = 2m/s的初速
度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ= 30o，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）。
思路：已知运动情况求受力。 应先求出加速度a，再利用 牛顿第二定律F合=ma求滑 雪人受到的阻力。
(1643-1727)
知识准备
一、牛顿第二运动定律
1、内容：物体加速度的大小跟所受到的作用 力成正比,跟它的质量成反比; 加速度方向 跟作用力方向相同。
2、公式: F=ma
二、运动学常用公式
速度公式 ：v = vo+at
位移公式：x= vot +
1
2 at2
导出公式：v 2－ vo 2 =2ax
问题1：由受力情况求解运动情况
解：开始水平力作用时对物体受
力分析如图，
Ff
水平 F f方 M 1 .向 .a ...1 ( ) .： .....
第2讲 牛顿第二定律的基本应用
第2讲牛顿第二定律的基本应用一、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．自测1如图1，A、B、C三个小球质量均为m，A、B之间用一根没有弹性的轻质细绳连在一起，B、C之间用轻弹簧拴接，整个系统用细线悬挂在天花板上并且处于静止状态．现将A 上面的细线剪断，使A的上端失去拉力，则在剪断细线的瞬间，A、B、C三个小球的加速度分别是(重力加速度为g)()图1A．1.5g，1.5g,0B．g，2g，0C．g，g，gD．g，g，0答案A解析剪断细线前，由平衡条件可知，A上端的细线的拉力为3mg，A、B之间细绳的拉力为2mg，轻弹簧的拉力为mg.在剪断A上面的细线的瞬间，轻弹簧中拉力不变，小球C所受合外力为零，所以C的加速度为零；A、B小球被细绳拴在一起，整体受到二者重力和轻弹簧向下的拉力，由牛顿第二定律得3mg＝2ma，解得a＝1.5g，选项A正确．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．判断正误(1)超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了．(×) (2)物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用．(×)(3)物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态．(×)三、动力学的两类基本问题1．由物体的受力情况求解运动情况的基本思路先求出几个力的合力，由牛顿第二定律(F合＝ma)求出加速度，再由运动学的有关公式求出速度或位移．2．由物体的运动情况求解受力情况的基本思路已知加速度或根据运动规律求出加速度，再由牛顿第二定律求出合力，从而确定未知力．3．应用牛顿第二定律解决动力学问题，受力分析和运动分析是关键，加速度是解决此类问题的纽带，分析流程如下：受力情况(F合)F合＝ma加速度a运动学公式运动情况(v、x、t)自测2(2019·山东菏泽市第一次模拟)一小物块从倾角为α＝30°的足够长的斜面底端以初速度v0＝10 m/s沿固定斜面向上运动(如图2所示)，已知物块与斜面间的动摩擦因数μ＝3 3，g取10 m/s2，则物块在运动时间t＝1.5 s时离斜面底端的距离为()图2A．3.75 m B．5 m C．6.25 m D．15 m。
高中物理牛顿第二定律教案5篇
高中物理牛顿第二定律教案5篇通过教案能够为教师提供丰富的教学资源和参考资料，教师若希望在教学中脱颖而出，应高度重视教案的撰写和规划，以下是本店铺精心为您推荐的高中物理牛顿第二定律教案5篇，供大家参考。
高中物理牛顿第二定律教案篇1【教材地位与作用】本节内容是在上节实验课程探究加速度、质量与力的关系的基础上进行知识的探究和总结，在知识上要求知道决定加速度的因素、理解加速度、质量、力三者关系；要求经历探究活动、尝试解决问题方法、体验发现规律过程。
牛顿第二定律将力学和运动学有机地结合在一起，具体的、定量的回答了加速度和力、质量的关系，是动力学中的核心内容，是本章的重点内容。
【学情分析】在学习这一节内容之前，学生已经掌握了力、质量、加速度、惯性等概念；知道质量是惯性的量度、力是改变物体运动状态的原因；会分析物体的受力；通过上一节探究加速度与力、质量的关系，知道了加速度与力、质量的关系。
这些都为本节学习准备了知识基础，牛顿第二定律通过加速度把物体的运动和受力紧密的联系在一起，使前三章构成一个整体，是解决力学问题的重要工具，应使学生明确对于牛顿第二定律应深入理解，全面掌握。
【教学目标】1、知识目标（1）理解加速度与力和质量间的关系。
（2）理解牛顿第二定律的内容，知道定律的确切含义。
（3）能运用牛顿第二定律解答有关问题。
2、能力目标培养学生的分析能力、归纳能力、解决问题的能力。
3、德育目标（1）渗透物理学研究方法的教育。
（2）认识到由实验归纳总结物理规律是物理学研究的重要方法。
（3）培养学生严谨思考的能力，激发学生学习物理的兴趣。
【教学重点】理解牛顿第二定律【教学难点】牛顿第二定律的应用【教学策略】回顾与思考→创设物理情景→分组讨论→老师讲解→总结规律。
【教学流程图】【教学过程设计】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图【知识回顾】回忆上节课探究的a与f、m关系。
向学生提问：回忆上节实验探究课内容，控制变量法的应用？我们研究了哪几个物理量？它们之间有什么关系？能用公式反应他们之间的关系吗？回忆上节课知识，集体回答。
高中物理教案牛顿第二定律的应用
高中物理教案牛顿第二定律的应用高中物理教案牛顿第二定律的应用引言：牛顿第二定律是力学中最基本且重要的定律之一，它描述了物体受力后的运动状态。
本教案将重点介绍牛顿第二定律在高中物理中的应用，帮助学生深入理解定律的概念并掌握应用方法。
教学目标：1. 了解牛顿第二定律的基本原理和公式表达；2. 掌握应用牛顿第二定律解决物体运动问题的方法；3. 培养学生分析、推理和解决问题的能力。
教学内容：一、牛顿第二定律的原理牛顿第二定律表明，物体所受的合外力等于质量乘以加速度，即 F = ma，其中 F 代表合外力，m 代表物体的质量，a 代表物体的加速度。
该定律着重强调了力与加速度之间的数量关系。
二、应用实例讲解1. 自由落体运动自由落体运动是一个常见的物理现象，根据牛顿第二定律可以计算自由落体过程中物体的速度和位置。
以一个自由下落的物体为例，假设质量为 m，下落加速度为 g，可以利用牛顿第二定律得到 F = mg。
由于在自由落体过程中只有重力作用，所以 F 即为物体所受的重力。
2. 斜面上的物体滑动当一个物体位于倾斜角度为θ 的斜面上时，可以使用牛顿第二定律解决物体滑动的问题。
在斜面上，物体受到重力和斜面的支持力，根据平行和垂直分解的原理，可以得到物体在斜面上的加速度。
利用牛顿第二定律，可以通过计算合外力来解决物体滑动问题。
3. 弹簧振子弹簧振子是一个常见的周期性振动系统，可以利用牛顿第二定律来分析和计算振子的周期和频率。
通过施加质量和弹簧常数，可以计算振子的加速度，并由此推导出振子的周期公式。
三、示例题解析1. 题目一：一个质量为 2 kg 的物体受到一个 10 N 的力，求物体的加速度。
解析：根据牛顿第二定律 F = ma，将已知量代入公式，即可求得加速度 a = F / m = 10 N / 2 kg = 5 m/s²。
2. 题目二：如果一个质量为 5 kg 的物体位于一个倾斜角度为 30°的斜面上，斜面上的摩擦力为 20 N，求物体的加速度。
第2讲 牛顿第二定律基本应用
第2讲牛顿第二定律基本应用一、瞬时问题1.当物体所受合力发生突变时，加速度也同时发生突变，而物体运动的速度不能发生突变。
2.轻绳(或轻杆)和轻弹簧(或橡皮条)的区别如图1图1甲、乙中小球m1、m2原来均静止，现如果均从图中A处剪断，则剪断绳子瞬间图甲中的轻质弹簧的弹力来不及变化；图乙中的下段绳子的拉力立即变为0。
(1)轻绳(或轻杆)：剪断轻绳(或轻杆)后，原有的弹力将突变为0。
(2)轻弹簧(或橡皮条)：当轻弹簧(或橡皮条)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、两类动力学问题1.动力学的两类基本问题第一类：已知受力情况求物体的运动情况。
第二类：已知运动情况求物体的受力。
2.解决两类基本问题的方法：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。
三、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。
(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。
【自测在竖直方向运动的电梯地板上放置一台秤，将物体放在台秤上。
电梯静止时台秤示数为F N。
在电梯运动的某段过程中，台秤示数大于F N。
在此过程中()A.物体受到的重力增大B.物体处于失重状态C.电梯可能正在加速下降D.电梯可能正在加速上升答案D解析物体的视重变大，但是受到的重力没变，选项A错误；物体对台秤的压力变大，可知物体处于超重状态，选项B错误；物体处于超重状态，则加速度向上，电梯可能正在加速上升或者减速下降，选项C错误，D正确。
牛顿第二定律应用专题(讲授部分)
牛顿第二定律应用（讲授版）一．两类动力学问题1. 从受力确定运动情况例1.质量kg 4m =的物块,在一个平行于斜面向上的拉力N F 40=作用下,从静止开始沿斜面向上运动,如图所示,已知斜面足够长,倾角︒=37θ,物块与斜面间的动摩擦因数2.0=μ,力F 作用了5s,求物块5s 内的位移及它在5s 末的速度.（2/m 10g s =，6.037sin =︒，8.037cos =︒）例2.风洞实验室中可产生水平方向的.大小可调节的风力.现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室,小球孔径略大于细杆直径.(1)当杆在水平方向上固定时,调节风力的大小,使小球在杆上作匀速运动,这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍,求小球与杆间的滑动摩擦因数.(2)保持小球所受风力不变,使杆与水平方向间夹角为︒37并固定,则小球从静止出发在细杆上滑下距离S 所需时间为多少？（6.037sin =︒，8.037cos =︒）练习：以初速度v 0竖直上抛一个质量为m 的物体,设物体在运动过程中所受到的阻力的大小不变,物体经过时间t 到达最高点O,求:(1)物体由最高点落回原地所用的时间.(2)物体落回原地时的速度大小总结：基本思路：分析物体受力情况，由ma =F 求a ，由运动学公式求运动学量。
步骤：明确研究对象→画受力分析示意图→正交分解→列平衡方程及动力学方程→求运动学量。
2.从运动情况确定受力 例1.一滑雪者，质量m=75kg ，以v 0=2m/s 的初速度沿山坡匀加速下滑，山坡的倾角θ=30°，由静止开始滑下，在t=5s 的时间内滑下的路程x=60m ，求滑雪者受到的阻力（包括摩擦力和空气阻力）g 取10m/s 2．例2.为了研究鱼所受水的阻力与其形状的关系，小明同学用石腊做成两条质量均为m 、形状不同的“A 鱼”和“B 鱼”，如图所示。
在高出水面H 处分别静止释放“A鱼”和“B 鱼”，“A 鱼"竖直下潜A h 后速度减为零，“B 鱼”竖直下潜B h 后速度减为零。
高一物理秋季班14牛顿第二定律的简单应用-教师版
第三章牛顿定律§2牛顿第二定律的简单应用【知识框架】【知识点梳理】一、应用牛顿运动定律解题的基本方法1.当物体只受两个力作用而做变速运动时，通常根据加速度和合外力方向一致，用平行四边形定则先确定合外力后求解，称为合成法.2.当物体受多个力作用时，通常采用正交分解法.为减少矢量的分解，建立坐标系，确定x轴正方向有两种方法：(1)分解力不分解加速度，此时一般规定a方向为x轴正方向.(2)分解加速度不分解力，此种方法以某种力的方向为x轴正方向，把加速度分解在x 轴和y轴上.二、力和运动关系的分析分析力和运动关系问题时要注意以下几点：1.物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma，只要有合力，不管速度是大还是小，或是零，都有加速度，只有合力为零时，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系.2.合力与速度同向时，物体加速，反之则减速.3.物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条件(即初速度)，尤其是初始条件是很多同学最容易忽视的，从而导致不能正确地分析物体的运动过程.【例题解析】{通过受力分析运动情况}【例1】35．（2015•松江区一模）楼梯口一倾斜的天花板与水平面成θ=37°，一装潢工人手持木杆绑着刷子粉刷天花板，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=10N，刷子的质量为m=0.5kg，刷子可视为质点．刷子与板问的动摩擦因数为0.5，扳长为L=4m，取sin37°=0.6，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．【解答】答：（1）刷子沿天花板向上运动的加速度为a=2m/s2；（2）工人把刷子从天花板底端推到顶端所用的时间为2s．【例2】如图，AC、BC为位于竖直平面内的两根光滑细杆，A、B、C恰好位于同一圆周上，C为最低点，a、b为套在细杆上的两个小环，当两环同时从A、B两点由静止开始自由下滑时，下面正确的是（）A．a环先到c点B．b环先到c点C．两环同时到达c点D．无法确定【解答】解：作出辅助线如图所示，设∠ACD为α，则AC=CDcosα=2Rcosα，a小球的加速度为gcosα，则：2Rcosα=gcosαt2，得：t=，与角度无关．故选项C正确，ABD错误．故选C【例3】如图所示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，各段时间相同，设小球从静止开始运动，由此可以判定（）A．小球向前运动，再返回停止B．小球向前运动再返回不会停止C．小球始终向前运动D．小球做匀加速直线运动【解答】解：由图：物体在奇数秒内，合力恒定不变，从静止开始做匀加速直线运动．偶数秒内力反向，由于惯性，物体仍沿原方向做匀减速直线运动，偶数秒末速度为零，周而复始．做单向直线运动．故C正确．故选C{通过加速度分析受力情况}【例1】27．（2016•虹口区二模）一质量为m=2kg的滑块能在倾角为θ=37°的足够长的斜面上以a=2m/s2匀加速下滑．若给滑块施加一水平向右的恒力F，使之由静止开始在t=2s的时间内沿斜面运动2m．求：（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；（2）推力F的大小．【解答】解：（1）未施加推力过程，牛顿第二定律：mgsin37°﹣μmgcos37°=ma；代入数据，解得：μ=0.5；（2）施加推力F后，由s=at2，得：a′==1m/s2，滑块沿斜面做匀加速直线运动，有加速度向上和向下两种可能：当加速度沿斜面向上时，根据牛顿第二定律，有：Fcos37°﹣mgsin37°﹣μ（Fsin37°+mgcos37°）=ma′解得：F==44N当加速度沿斜面向下时，根据牛顿第二定律，有：mgsin37°﹣Fcos37°﹣μ（Fsin37°+mgcos37°）=ma′解得：F==≈1.82N；答：（1）滑块和斜面之间的动摩擦因数μ为0.5；（2）推力F的大小为44N或者1.82N【例2】22．（2011秋•宝山区校级期中）如图所示，固定在小车上的折杆∠A=θ，B端固定一个质量为m的小球，若车向右的加速度为a，则AB杆对小球的作用力F为（）（多选）A．当a=0时，F=，方向沿AB杆B．当a=gtanθ时，F=，方向沿AB杆C．无论a取何值，F都等于m，方向都沿AB杆D．无论a取何值，F都等于m，方向不一定沿AB杆【解答】BD．【例3】．（2005•徐汇区校级模拟）小球静止在小车中的光滑斜面和光滑竖直档板之间，原来小车向左匀速运动，现在小车改为向左减速运动，那么关于斜面对小球的弹力N A的大小和档板B对小球的弹力N B的大小，以下说法正确的是（）A．N A不变，N B减小B．N A增大，N B不变C．N B有可能为零D．N A可能为零【解答】解：对小球进行受力分析，作出力图：重力mg、斜面对小球的弹力N A和挡板B 对小球的弹力N B．设加速度大小为a，A的倾角为α．根据牛顿第二定律得：水平方向：mg=N A cosα，①竖直方向：N A sinα﹣N B=ma②由①看出，m、α不变，则N A不变．由②得，N B=N A sinα﹣ma．小车匀速运动时，a=0，N B=N A sinα，则小车匀减速运动时，N B减小，可以为零．故选：AC{临界问题}【例1】32．（2016春•包头校级期中）如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处．细线的另一端拴一质量为m的小球，求：（1）当滑块至少以多大加速度a 向左运动时，小球对滑块的压力等于零；（2）当滑块以a=2g的加速度向左运动时，求线中拉力T等于多少？【解答】解：（1）对小球受力分析，受重力、拉力，根据牛顿第二定律，有：水平方向：F合=Fcos45°=ma竖直方向：Fsin45°=mg解得：a=g（2）当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，对小球受力分析如图2，由于a=2g＞g，所以小球会飘起来，假设F与水平面夹角为θ，根据牛顿第二定律，有：F合=Fcosθ=ma=2mgFsinθ=G解得：tanθ=F==答：（1）当斜面体至少以a=g的加速度向左运动时，小球对斜面的压力为零；（2）当斜面体以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力为．{求瞬时加速度}【例1】2．如图甲所示，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．（1）现将L2线剪断，求剪断瞬间物体的加速度；（2）若将图甲中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图乙所示，求剪断L2瞬间物体的加速度．【解答】解：（1）如左图所示，将L2线剪断瞬后，物体将绕悬点做圆周运动，在将L2线剪断间，物体受到的合力沿圆的切线方向，由牛顿第二定律得：mgsinθ=ma1，得：a1=gsinθ；（2）如右图所示，将弹簧剪断瞬间，弹簧弹力不能突变，物体受重力与弹簧弹力作用，而弹簧弹力与重力不变，由牛顿第二定律得：mgtanθ=ma2，得加速度为：a2=gtanθ；答：（1）将L2线剪断，剪断瞬间物体的加速度为gsinθ．（2）剪断L2瞬间物体的加速度为gtanθ．【课堂练习】1．（2015•兴平市校级一模）如图甲所示，物体原来静止在水平面上，用一水平力F拉物体，在F从0开始逐渐增大的过程中，物体先静止后又做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图乙所示．根据图乙中所标出的数据可计算出（）A．物体的质量B．物体与水平面间的滑动摩擦力C．物体与水平面间的最大静摩擦力D．在F为14N时物体的速度【解答】解：对物体受重力、地面的支持力、向右的拉力和向左的摩擦力根据牛顿第二定律得：F﹣μmg=ma解得：由a与F图线，得到①②①②联立得，m=2Kg，μ=0.3，故AB正确；C、物体所受的滑动摩擦力为f=μmg=6N，但滑动摩擦力小于最大静摩擦力，故无法求得最大静摩擦力，所以C错误；由于物体先静止后又做变加速运动，无法利用匀变速直线运动规律求速度和位移，又F为变力无法求F得功，从而也无法根据动能定理求速度，故D错误；故选：AB．2．（2013秋•浦东新区期末）如图，一小球通过细绳悬挂于车厢顶上，车厢在水平轨道上做直线运动，小球相对车厢静止，细绳与竖直方向夹角为α，则车厢的加速度（）A．a=gtanα，方向水平向右B．a=gtanα，方向水平向左C．a=gsinα，方向水平向右D．a=gsinα，方向水平向左【解答】解：隔离对小球分析，如图所示，根据牛顿第二定律得，小球的加速度a=．车厢的加速度与小球的加速度相同，方向水平向右．故A正确，B、C、D错误．故选：A．3．（2016•上海）如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，当小车向右做匀加速运动时，球所受合外力的方向沿图中的（）A．OA方向B．OB方向C．OC方向D．OD方向【解答】解：小球和小车的加速度相同，所以小球在重力和杆的作用力两个力的作用下也沿水平向右的方向加速运动，加速度水平向右，根据牛顿第二定律F=ma可知，加速度的方向与合力的方向相同，合力水平向右，即合力沿图中的OD方向，故ABC错误，D正确．故选：D．4．（2016•浦东新区一模）如果力F在时间t内使质量为m的物体移动一段距离s，那么（）A．力F在时间t内使质量的物体移动距离sB．力F在时间内使质量的物体移动距离sC．力F在时间2t内使质量2m的物体移动距离sD．力在时间t内使质量的物体移动距离s【解答】解：物体做初速度为零的匀加速运动，由牛顿第二定律与匀变速运动的位移公式可得：s=at2=；A、力F在时间t内使质量的物体移动的距离为，故A错误；B、力F在时间内使质量的物体移动距离为，故B错误；C、力F在时间2t内使质量2m的物体移动距离为，故C错误；D、力在时间t内使质量的物体移动距离为，故D正确；故选：D5．（2010•宝山区一模）在光滑的水平面上做匀加速直线运动的物体，当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，物体的（）A．加速度越来越大，速度越来越大B．加速度越来越小，速度越来越小C．加速度越来越大，速度越来越小D．加速度越来越小，速度越来越大【解答】解：物体在光滑的水平面上做匀加速直线运动，说明速度方向与加速度方向相同．当它所受的合力逐渐减小而方向不变时，根据牛顿第二定律，加速度逐渐减小而方向保持不变．加速度仍然保持与速度同向，所以速度仍然增加．故加速度越来越小，速度越来越大．故选D．6．（2011•杨浦区一模）静止的传送带上有一砖块正在匀速下滑，此时开动传送带向上传送．那么物体滑到底端所用的时间与传送带不动时比较（）A．下滑时间增大 B．下滑时间不变 C．下滑时间减小 D．无法确定．【解答】解：方法一：木块下滑，是由于受到重力沿斜面向下的分力和斜面对木块的摩擦力的合力造成的，无论传送带是匀速向上运动还是静止，由于木块沿斜面向下的分力和斜面对木块的摩擦力都不变，所以木块受到的合力不变，故木块相对于传送带向下运动的速度是不变的．设木块下滑的速度为V；相对于传送带，木块下滑移动的距离都等于上下两个转动轴之间的长度s．根据公式：t=，所以，木块滑到底部所需的时间与传送带静止不动时所需时间是相等的．方法二：当传送带静止不动时，木块能匀速下滑，那说明木块在沿斜面方向上受力是平衡力，既木块的重力在沿斜面向下方向上的分力与木块受到的向上的摩擦力是相等的．如果在木块下滑时，传送带突然向上开动．因为传送带向上开动时，并不能使木块向上运动，不管传送带向上运动还是向下运动，木块下滑时受到的摩擦力始终是向上的，传送带向上运动时并不能使摩擦力变大，木块的受力情况不变，木块的运动状态并没有改变，木块仍会以原来的速度下滑，那么木块下滑的时间与传送还不动时的时间一样．故选B．7．（2005秋•金山区期末）若物体在运动过程中受到的合外力不为零，则（）A．物体的动能不可能总是不变的B．物体的速度不可能总是不变的C．物体的加速度不可能总是不变的D．物体的速度的方向可能会发生变化【解答】解：A、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，若合力总与速度垂直，合力不做功，由动能定理得知物体的动能不变，比如匀速圆周运动．故A错误．B、力是改变物体速度的原因，合力不为零，物体的速度一定改变．故B正确．C、物体在运动过程中所受到的合外力不为零，合力可能不变，也可能变，则加速度可能不变，也可能变．故C错误．D、物体的速度的方向可能不变，比如自由落体运动．故D正确．故选BD．8．（2010•碑林区校级模拟）如图所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用，已知物块P沿斜面加速下滑，现保持F的方向不变，使其减小，则加速度（）A．一定变小B．一定变大C．一定不变D．可能变小，可能变大，也可能不变【解答】解：小物块P在推力F的作用下，沿光滑固定斜面加速下滑，设小物块的质量为m，斜面的倾角为θ，分析小物块的受力，并建立小物块的动力学方程，由牛顿第二定律，有：mgsinθ﹣Fcosθ=ma∴a=gsinθ﹣．当保持F的方向不变，使其减小时，则加速度a一定变大．故B正确，A、C、D错误．故选B．9．（2016•上海模拟）如图示，A、B两物体叠放在一起，用手托住，让它们静止靠在墙边，然后释放，它们同时沿竖直墙面下滑，已知m A＞m B，则物体B（）A．只受一个重力B．受到重力、摩擦力各一个C．受到重力、弹力、摩擦力各一个D．受到重力、摩擦力各一个，弹力两个【解答】解：A、B整体同时沿竖直墙面下滑，受到总重力，墙壁对其没有支持力，如果有，将会向右加速运动，因为没有弹力，故也不受墙壁的摩擦力，即只受重力，做自由落体运动；由于整体做自由落体运动，处于完全失重状态，故A、B间无弹力，再对物体B受力分析，只受重力；故选：A．10．（2011•长宁区一模）某物体质量为1kg，受水平拉力作用沿水平粗糙地面作直线运动，其速度图象如图所示，根据图象可知物体（）A．受的拉力总是大于摩擦力B．在第3s内受的拉力为1NC．在第1s内受的拉力大于2N D．在第2s内受的拉力为零【解答】解：A、物体第一秒匀加速直线运动，第二秒做匀速直线运动，第三秒做匀加速直线运动，加速度分别为：=2m/s2，a2=0，根据牛顿第二定律，有F1﹣f=ma1①F2﹣f=0 ②F3﹣f=ma3③由②式，第二秒的拉力等于摩擦力，故A错误；B、由③式，第三秒内拉力比摩擦力大1N，故B错误；C、由①式，第一秒内的拉力大于2N，故C正确；D、由②式，第二秒内拉力等于摩擦力，故D错误；故选C．11．（2013秋•雅安期末）如图所示，质量为m的小球用水平弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度（）A．大小为g，方向竖直向下B．大小为g，方向垂直于木板向下C．大小为g，方向竖直向下D．大小为g，方向垂直于木板向下【解答】解：木板撤去前，小球处于平衡态，受重力、支持力和弹簧的拉力，如图根据共点力平衡条件，有：F﹣Nsin30°=0Ncos30°﹣G=0解得：N=F=mg木板AB突然撤去后，支持力消失，重力和拉力不变，合力等于支持力N，方向与N反向，故加速度为：a==g，方向垂直于木板向下；故选：D．12．（2012秋•鱼台县校级期末）如图所示，A、B两物体的质量分别为m和2m，中间用轻弹簧相连，A、B两物体与水平面间的动摩擦因数均为μ，在水平推力F作用下，A、B一起以加速度a向右做匀加速直线运动．当突然撤去推力F的瞬间，A、B两物体的加速度大小分别为（）A．2a、a B．2（a+μg）、a+μg C．2a+3μg、a D．a、2a+3μg【解答】解：撤去F前：设弹簧的弹力大小为F弹，根据牛顿第二定律得对B：F弹﹣μ•2mg=2ma ①解得，F弹=2μmg+2ma ②撤去F瞬间：弹簧的弹力F弹没有改变，则B物体的受力情况没有改变，则B的加速度仍为a．对A：F弹+μmg=ma A，③由②③解得，a A=2a+3μg．故选C13．（2012春•杨浦区校级月考）如图所示，可看成质点的A、B两个木块的质量均为2kg，两个木块与水平地面之间的滑动摩擦系数均为0.2，两木块之间用长为1m、质量不计的细线连接，放在水平地面上，在大小为10N的水平拉力F作用下一起向右运动，则此时A、B 两个木块向右运动的加速度大小为0.5m/s2．若细线在两木块向右运动的速度为8m/s时断裂，则在细线断裂后的5s末，A、B两木块之间的距离为61.5m．【解答】解：AB整体受力分析如图所示：由牛顿第二定律得：F﹣μ（m A+m B）g=（m A+m B）a代入数据得：a=0.5m/s2由公式v2=2ax得：绳断前两物体运动的位移：绳断后对B由牛顿第二定律得：停下来所用时间：即4s末到5s末B处于静止状态，B减速位移绳断后对A由牛顿第二定律得：5s内A运动的位移为：==77.5m在细线断裂后的5s末，A、B两木块之间的距离为△x=x A﹣x B=77.5﹣16m=61.5m故答案为：0.5，61.514．（2012秋•金山区期末）如图（a）所示，斜面倾角为α=37°、长L=2.5m且固定，斜面与水平面之间平滑连接．一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动，若初始速度v0=2.0m/s，小物块运动2.0s后停止在斜面上．减小初始速度v0，多次进行实验，记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t，作出相应的v0﹣t图象，如图（b）所示．已知小物块与斜面间的动摩擦因数、小物块与水平间的动摩擦因数相同．求：（1）小物块在斜面上下滑的加速度．（2）小物块与斜面间的动摩擦因数．（3）某同学认为，若小物块初速度v0=3m/s，则根据图象可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s．以上说法是否正确？若正确，请给出推导过程；若不正确，请说明理由，并解出正确的结果．【解答】解：（1）根据加速度的定义式得：=﹣1.0m/s2，加速度的方向沿斜面向上（2）牛顿第二定律：垂直斜面方向F N=mgcosα；平行于斜面方向mgsinα﹣μF N=ma解出代入数据得：μ=0.875（3）不正确．因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系．设小物块在斜面上滑行位移s1=2.5m时的速度减为v1，则v1==2m/s小物块在斜面上滑行时间t1=s小物块在水平面上滑行，牛顿定律：﹣μmg=ma′解出a′=﹣μg=﹣0.875×10m/s2=﹣8.75m/s2小物块在水平面上滑行时间t2==0.23s运动总时间t总=t1+t2=（1+0.23）s=1.23s答：（1）小物块在斜面上下滑的加速度大小为1.0m/s2，方向沿斜面向上．（2）小物块与该种材料间的动摩擦因数为0.875．（3）不正确，因为随着初速度v0的增大，小物块会滑到水平面上，规律将不再符合图象中的正比关系．小物块从开始运动到最终停下的时间为1.23s．15．（2010秋•龙岩期末）如图所示，质量为m=4kg的物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.2，现用F=10N与水平方向成θ=37°角的恒力拉物体，使物体由静止开始加速运动，当t=5s时撤去力F，求（1）物体做加速运动时加速度a的大小？（2）撤去F后，物体还能滑行多长时间？（sin37°=0.6 cos37°=0.8 g=10m/s2）【解答】解：（1）根据牛顿第二定律得：竖直方向：F N=mg﹣Fsin37°①水平方向：Fcos37°﹣F f=ma ②又F f=μF N③由①②③解得a=0.3 m/s2（2）5s末的速度v0=at=1.5m/s撤去F 后物体的加速度a1=﹣=﹣μg=﹣2 m/s2所以t1==0.75s答：（1）物体做加速运动时加速度a的大小为0.3 m/s2．（2）撤去F后，物体还能滑行0.75s．16．（2012秋•崂山区校级月考）一斜面AB长为10m，倾角为30°，一质量为2kg的小物体（大小不计）从斜面顶端A点由静止开始下滑，如图所示（g取10m/s2）（1）若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5，求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间．（2）若给小物体一个沿斜面向下的初速度，恰能沿斜面匀速下滑，则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少？【解答】解：（1）以小物块为研究对象进行受力分析，如图所示．垂直斜面方向上受力平衡，由平衡条件得：mgcos30°﹣N=0沿斜面方向上，由牛顿第二定律得：mgsin30°﹣f=ma又f=μN由以上三式解得a=0.67m/s2小物体下滑到斜面底端B点时的速度：=3.66m/s运动时间：s（2）小物体沿斜面匀速下滑，受力平衡，加速度a=0，有垂直斜面方向：mgcos30°﹣N=0沿斜面方向：mgsin30°﹣f=0又f=μN解得：μ=0.58答：（1）小物体下滑到斜面底端B点时的速度为3.66m/s，所用时间为5.5s．（2）小物体与斜面间的动摩擦因数μ是0.58．17．（2000•上海）风洞实验室中可产生水平方向的．大小可调节的风力．现将一套有小球的细直杆放入风洞实验室，小球孔径略大于细杆直径．（1）当杆在水平方向上固定时，调节风力的大小，使小球在杆上作匀速运动，这时小球所受的风力为小球所受重力的0.5倍，求小球与杆间的滑动摩擦因数．（2）保持小球所受风力不变，使杆与水平方向间夹角为37°并固定，则小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为多少？（sin37°=0.6，co37°=0.8）【解答】解：（1）设小球所受的风力为F，小球质量为mF=μmg故μ===0.5即小球与杆之间的动摩擦因素为0.5．（2）设杆对小球的支持力为N，摩擦力为f沿杆方向F•cos37°+mgsin37°﹣f=ma垂直于杆方向N+Fsin37°﹣mgcos37°=0其中：f=μN可解得a==gS=at2∴t═=即小球从静止出发在细杆上滑下距离S所需时间为．18．（2015•闵行区一模）民航客机都有紧急出口，打开紧急出口，狭长的气囊会自动充气，生成一条连接出口与地面的斜面，人员可沿斜面滑行到地面上，并以不变速率进入水平面，在水平面上再滑行一段距离而停止，如图所示．若机舱口下沿距地面3.6m，气囊构成的斜面长度为6.0m，一个质量60kg的人沿气囊滑下时所受到的摩擦阻力是240N．若人与水平面动摩擦因数与斜面相同，g=10m/s2．求：（1）人与斜面的动摩擦因数；（2）人在斜面上下滑的时间；（3）人在水平面上滑行的距离．【解答】解：（1）设气囊倾角为α，由几何关系知sinα=所以α=37°摩擦力f=μN=μmgcosα所以（2）人在气囊上下滑过程中mgsinα﹣f=ma1下滑时间（3）人到达地面的速度人在地面上运动的加速度人在水平面上滑行的距离答：（1）人与斜面的动摩擦因数0.5；（2）人在斜面上下滑的时间2.45s；（3）人在水平面上滑行的距离2.4m【回家作业】1．（2010•安庆模拟）建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为70.0kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0kg的建筑材料以0.500m/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10m/s2）（）A．510 N B．490 N C．890 N D．910 N【解答】解：先研究物体，以加速度0.5m/s2匀加速被拉升，受力分析：重力与绳子的拉力．则有：F﹣mg=ma代入数据解得：F=210N，再研究工人，受力分析，重力、绳子拉力、支持力，处于平衡状态．则有：Mg=F+F支代入数据解得：F支=490N，由牛顿第三定律可得：F压=490N故选：B2．（2003秋•杨浦区期末）气球上升时，向上的加速度为a，气球速度为v时，从气球上掉下一个物体，不计空气阻力．则此物体刚掉下时（）A．有向上的速度v，向下的加速度aB．有向上的速度v，向上的加速度aC．有向上的速度v，向下的加速度gD．有向上的速度v，向上的加速度g【解答】解：上升的气球掉下一物体，由于具有惯性，物体离开气球的初速度与气球的速度相同，大小为v，方向竖直向上，由于物体仅受重力，根据牛顿第二定律知，加速度方向向下，大小为g．故C正确，A、B、D错误．故选C．3．（2004秋•浦东新区期末）如图所示，A、B、C三种情况，同一运动物体分别受到大小相等的力F的作用，设物体质量为m，地面动摩擦因数为μ，则三种情况的滑动摩擦力f A、f B、f C的大小关系是（）A．f A=f B=f C=μmg B．f A=μmg、f B＜μmg、f C＞μmgC．f A=μmg、f B＞μmg、f C＜μmg D．f A=μmg、f B=f C＞μmg【解答】解：三个物体中，C对地面的压力等于重力加上F在竖直方向上的分力，B对地面的压力等于重力减去F在竖直方向上的分力，A对地面的压力等于重力，根据f=μF N知，f A=μmg f B＜μmg f C＞μmg，故B正确．故选B4．（2004秋•浦东新区期末）作用在物体上的合外力不等于零时，物体仍作直线运动，则（）A．物体的速度必定越来越大B．物体的速度必定改变C．物体的速度必定越来越小D．物体的速度有可能不变【解答】解：物体的合外力不为零，则物体的加速度不为零，当加速度方向与速度方向相同时，速度增大，相反时，速度减小，即速度必然改变，故B正确故选B5．（2005•枣庄一模）如图所示，有一箱装得很满的土豆，以一定的初速度在动摩擦因数为μ的水平地面上做匀减速直线运动，不计其他外力及空气阻力，则其中一个质量为m的土豆A受其他土豆对它的总作用力的大小是（）A．mg B．μmg C．mg D．mg【解答】解：对整体分析，a=，方向水平向左．隔离对土豆分析，土豆受重力、其它土豆对它的作用力，根据牛顿第二定律得，F合=ma=μmg．根据平行四边形定则，其它土豆对它的作用力F=．故C正确，A、B、D错误．故选C．6．（2005•徐汇区校级模拟）如图所示，停在水平地面上的小车内，用轻绳AB和BC拴住一个重球，绳BC呈水平状态，绳AB对球的拉力为T1，绳BC对球的拉力为T2．小车从静止开始向左加速运动，若重球相对小车位置不变，则两绳对球的拉力大小与车静止时相比（）A．T1变大B．T2变小C．T1不变D．T2不变【解答】解：以小球为研究对象，分析受力：重力mg、绳AB的拉力T1和绳BC的拉力T2，如图．设小车的加速度为a，绳AB与水平方向的夹角为θ，根据牛顿第二定律得T1sinθ=mg ①T1cosθ﹣T2=ma ②。
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用牛顿第二定律是经典物理力学中的基本定律之一，它描述了物体受力作用下的运动情况。
在本文中，我们将探讨牛顿第二定律在不同情境中的应用，并理解其对物体运动特性的影响。
1. 牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律可以表达为力等于质量乘以加速度的关系，即F = ma。
其中，F代表作用在物体上的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据牛顿第二定律，物体的运动状态取决于所受力的大小和方向。
2. 牛顿第二定律在匀速直线运动中的应用在匀速直线运动中，物体所受合力为零，根据牛顿第二定律可推导出物体所受合力为零时，物体的速度保持恒定。
例如，一辆质量为m的汽车以恒定的速度v行驶。
由于在匀速直线运动中没有加速度，根据牛顿第二定律可得F = ma = 0，即汽车所受合力为零。
这意味着汽车受到的阻力和驱动力相等，保持恒定的速度不变。
3. 牛顿第二定律在自由落体运动中的应用自由落体是指物体只受到地球引力作用下的竖直下落运动。
根据牛顿第二定律，在自由落体运动中，物体所受合力等于物体的重力。
以一个质量为m的物体自由落体为例。
根据牛顿第二定律可得F = ma = mg，其中g表示重力加速度。
根据牛顿第二定律的应用，物体所受合力为质量乘以重力加速度，即物体的重力。
4. 牛顿第二定律在斜面运动中的应用斜面运动是指物体受到斜面上的重力和支持力作用下的运动。
根据牛顿第二定律，我们可以计算物体在斜面上的运动情况。
考虑一个质量为m的物体沿着光滑斜面下滑。
根据牛顿第二定律可得沿斜面方向的合力为F = mg*sinθ，其中θ表示斜面与水平面的夹角。
结合斜面上的支持力，我们可以计算出物体在斜面上的加速度。
5. 牛顿第二定律在弹簧振子中的应用弹簧振子是一种周期性振动的物体，它的运动取决于物体受到的弹簧力。
考虑一个质量为m的物体悬挂在垂直的弹簧上，当物体受到外力拉伸或压缩弹簧时，弹簧会对物体施加一个与位移成正比的力，即弹簧力。
根据牛顿第二定律可得物体所受净力为F = mg - kx，其中k表示弹簧的弹性系数，x表示物体的位移。
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物理组 Qqiusir 2008.12
动力学的两类基本问题
1．已知受力求运动:分析物体的受力,应用牛顿第二定律求加速 已知受力求运动:分析物体的受力, 根据物体的运动特征,应用运动学公式求物体的运动情况。 度,根据物体的运动特征,应用运动学公式求物体的运动情况。 2．已知运动求力:根据物体的运动情况，求出物体的加速度， 已知运动求力:根据物体的运动情况，求出物体的加速度， 应用牛顿第二定律，推断或求出物体的受力情况。 应用牛顿第二定律，推断或求出物体的受力情况。无论哪类问 联系力和运动的桥梁是加速度。 题，联系力和运动的桥梁是加速度。
思考1：如图所示， 、 两个物体放在倾角 思考 ：如图所示， A、B两个物体放在倾角 的光滑斜面上， 为θ=30°的光滑斜面上，一起沿斜面向下做 匀加速直线运动， 匀加速直线运动，mA=2kg,mB=1kg,则A物 则 物 体的加速度是多少？（ ？（g取 体的加速度是多少？（ 取10m/s2）。 θ 思考2：如图所示， A物体放在倾角为 思考 ：如图所示， 物体放在倾角为 θ=30°的光滑斜面上，mA=2kg,给A °的光滑斜面上， 给 施加一个竖直向下的力F=10N，则A 施加一个竖直向下的力 ， ？（g取 物体的加速度是多少？（ 取10m/s2）。
一 已知受力情况求运动
一般步骤 ①确定研究对象； 确定研究对象； ② 对研究对象进行受力分析（平行四边形定则或正交 对研究对象进行受力分析 受力分析（ 分解法求解合力）． 分解法求解合力）． ③根据牛顿第二定律列方程，并求出物体的加速度． 根据牛顿第二定律列方程， 求出物体的加速度． ④画出物体的运动示意图，结合题目所给的物体运动 画出物体的运动示意图 运动示意图， 的初始条件，选择运动学公式求出所需的运动学量． 的初始条件，选择运动学公式求出所需的运动学量． ⑤解方程，必要时对结果进行讨论． 解方程，必要时对结果进行讨论．
F
θ
受力 分析
合力
加速度
运动 学量
第一章 力的知识
牛顿 第二定律
第二章 物体的运动
运用牛顿运动定律解题解决动力学问题的关键 是对物体进行受力分析和运动分析， 是对物体进行受力分析和运动分析，受力分析 要求（按比例）画出物体的受力图， 要求（按比例）画出物体的受力图，需要正交 分解的进行分解，标出角度来， 分解的进行分解，标出角度来，并且标上加速 度方向（正方向）； ）；运动分析要求根据物体所 度方向（正方向）；运动分析要求根据物体所 受合外力和初速度能确定物体的运动性质． 受合外力和初速度能确定物体的运动性质． 不论哪类问题，都应抓住力与运动是通过加速 不论哪类问题， 度联系起来的这一关键枢纽． 度联系起来的这一关键枢纽．