高中物理专题牛顿第二运动定律基本应用
高中物理课件：牛顿第二定律及其应用
牛顿第二定律与质量、加速度的关系
质量越大，物体受到的力相同情况下的加速度越小；质量越小，物体受到的力相同情况下的加速 度越大。
如何计算物体受力时的加速度
通过牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算出物体在受到施加力的情况下的加 速度。
牛顿第二定律在自由落体运动 中的应用
自由落体运动中，地球对物体施加一个向下的力，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算出物体下落的加速度。
牛顿第二定律在斜面运动中的 应用
斜面运动中，物体受到斜面支持力和重力的合力，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以计算物体在斜面上的加速度。
受力分析和牛顿第二定律的关系
受力分析是应用牛顿第定律解决力学问题的重要方法，通过分析物体所受力的大小和方向，可 以确定物体的加速度。
牛顿第二定律与冲量的关系
冲量是力乘以作用时间，根据牛顿第二定律的公式F = ma，可以推导出冲量的变化会导致物体速 度的变化。
高中物理课件：牛顿第二 定律及其应用
牛顿第二定律，是力与运动之间关系的重要定律。它描述了物体的加速度与 所受力的关系。本课件将详细介绍牛顿第二定律的概念和各种应用。
牛顿第二定律的基本概念和表 达方式
牛顿第二定律阐述了力、质量和加速度之间的关系。通过F = ma的公式，可以 计算物体所受合力产生的加速度。
高中物理 牛顿第二定律 基础知识和应用
(F－mg)sin 37°－Ff＝ma
FN＝(F－mg)cos 37°，Ff＝μFN 代入数据，得a＝2 m/s2。
1 (2)由运动学公式，得 L＝ at2 2 代入数据，得 t＝2 s。
【答案】 (1)2 m/s2 (2)2 s
【例1】一物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物 体施加一向东的恒力F，历时1s；随即把此力改为向西， 大小不变，历时1s；接着又把此力改为向东，大小不 变．历时1s；如此反复，只改变力的方向，共历时 1min，在此1min内（ ） D A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静 止于初始位置之东 B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末静 止于初始位置 C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1min末继 续向东运动 D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1min末静 止于初始位置之东
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
【解析】 对物体受力分析如图，根据牛顿第二定律可知 F－Ff＝ma；从v -t图象中可知，0～1 s内，a恒定 1～3 s内a＝0,3～4 s内，a逐渐增大。故选B、C。
【答案】 BC
练习
1、下列说法正确的是：
（
）
A、两个质量不同的物体，所受合力大的物体，加 速度一定大。
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 sin 37°＝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。
【解析】 (1)以刷子为研究对象，受力分析如图所示，
设滑动摩擦力为Ff，天花板对刷子的弹力为FN，由牛顿第 二定律，得
牛顿第二定律的应用
牛顿第二定律的应用在物理学中，牛顿第二定律是描述力、质量和加速度之间关系的基本定律。
具体而言，它表明力是物体质量乘以加速度的乘积。
牛顿第二定律在力学问题的解决中扮演着重要的角色，并且在各种实际应用中经常被使用。
本文将讨论牛顿第二定律在不同领域中的应用。
1. 机械运动牛顿第二定律在机械运动中有着广泛的应用。
例如，我们可以利用牛顿第二定律来计算物体的加速度，从而确定物体的运动状态。
在简单的情况下，我们可以使用公式F=ma，其中F表示作用在物体上的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
根据这个公式，我们可以计算物体所受的合力，进而预测物体的运动轨迹。
2. 交通工程牛顿第二定律在交通工程中也有重要的应用。
例如，我们常常需要研究车辆在不同道路状况下的行驶情况。
通过使用牛顿第二定律，我们可以计算出车辆所受的合力，并进一步预测车辆的加速度和速度。
这样的信息可以用于改善道路设计，提高交通效率，确保交通安全。
3. 弹道学牛顿第二定律在弹道学中也被广泛应用。
弹道学研究的是物体在空中飞行的轨迹和性质。
利用牛顿第二定律，我们可以计算出物体在受到力的作用下的加速度和速度变化情况。
这些信息对于炮弹、导弹和火箭的轨迹计算和控制非常重要。
4. 工程设计牛顿第二定律对于工程设计中的力学分析也是至关重要的。
在建筑和结构设计中，我们需要确保建筑物的稳定性和安全性。
通过应用牛顿第二定律，我们可以计算出分布在结构上的力，并评估结构的强度和稳定性。
这可以帮助工程师确定所需的材料和构建方法，从而确保设计的可行性和长期的稳定性。
5. 运动控制牛顿第二定律在运动控制领域也发挥着重要的作用。
例如，在机器人技术中，我们需要精确控制机器人的运动和位置。
通过应用牛顿第二定律，我们可以计算出所需施加在机器人身上的力，从而控制机器人的加速度和速度。
这使得机器人能够准确地执行特定的任务，如自主导航、工业生产等。
总结：牛顿第二定律在各个领域中都有广泛的应用。
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力学中最基本且重要的定律之一，被广泛应用于解决各种力学问题。
它描述了物体的加速度与作用在物体上的净力之间的关系。
本文将讨论牛顿第二定律在不同领域的应用。
1. 机械领域中的应用在机械领域中，牛顿第二定律被用于计算物体的加速度和所受的力。
根据牛顿第二定律，一个物体的加速度正比于作用在它上面的净力，而与物体的质量成反比。
数学表达式为 F = ma，其中 F代表物体所受的净力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
利用这个公式，可以计算出物体所受的力或者求解物体的加速度。
2. 飞行器的设计与控制牛顿第二定律的应用远不止在机械领域中，它在飞行器的设计与控制中也起到了重要的作用。
例如，在航空航天领域中，飞机的推进系统利用了牛顿第二定律。
飞机通过喷射出高速气流来提供后向的反作用力，从而推进自身前进。
牛顿第二定律可以帮助工程师计算出所需的推力和加速度，从而使飞机能够平稳地起飞和飞行。
3. 汽车的制动系统在车辆的制动系统中，牛顿第二定律同样起到了关键的作用。
汽车制动时，刹车片对轮胎施加了一个与车辆运动方向相反的摩擦力，这个摩擦力通过牛顿第二定律可以计算出来。
根据该定律，刹车片的净力与汽车质量乘以刹车片的摩擦系数之积相等，即 F = ma，其中F代表刹车片的净力，m代表汽车质量，a代表汽车的加速度。
通过控制刹车片的压力和摩擦系数，司机可以准确地控制汽车的制动效果。
4. 物体的竖直上抛运动在物理学中，牛顿第二定律被用于分析物体的竖直上抛运动。
当我们将一个物体从地面上抛出时，它所受的力由重力和空气阻力组成。
根据牛顿第二定律，物体的净力等于物体的重力减去空气阻力。
这个净力与物体的质量和加速度之间存在着简单的线性关系。
通过求解这个关系式，我们可以计算出物体的加速度和抛射初速度。
5. 摩天轮的运动模拟摩天轮是一个经典的游乐设施，它的运动过程可以通过牛顿第二定律进行模拟和分析。
摩天轮的运动受到重力和张力的影响，通过在摩天轮上设置电机或者其他驱动装置，可以产生一个向心力来维持摩天轮的运动。
第三章牛顿运动定律2第2讲牛顿第二定律的基本应用-2024-2025学年高考物理一轮复习课件
F－mg＝ma F＝ 原理方程
_m__g_＋__m_a____
mg－F＝ma F＝ __m_g_－__m__a___
mg－F＝mg F＝0
高考情境链接
(2022·浙江6月选考·改编)如图所示，鱼儿摆尾击水跃出水
面，吞食荷花花瓣的过程。
判断下列说法的正误：
(1)鱼儿吞食花瓣时鱼儿处于超重状态。
返回
考点三 动力学的两类基本问题
返回
动力学的两类基本问题及解决程序图
关键：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有 关问题。
考向1 已知受力求运动情况 例4 (2022·浙江6月选考)物流公司通过 滑轨把货物直接装运到卡车中。如图所 示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度 l1＝4 m，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接。若货物从倾斜滑轨顶 端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝ 2 ，货物可视为质
√D．图乙中A、B两球的加速度均为gsin θ
题图甲中撤去挡板瞬间，由于弹簧弹 力不能突变，则A球所受合力为0，加 速度为0，选项A错误；撤去挡板前， 挡板对B球的弹力大小为3mgsin θ，撤 去挡板瞬间，B球与挡板之间弹力消失，B球所受合力为3mgsin θ，加 速度为3gsin θ，选项B错误；题图乙中撤去挡板前，轻杆上的弹力为 2mgsin θ，但是撤去挡板瞬间，杆的弹力突变为0，A、B两球作为整体 以共同加速度运动，所受合力为3mgsin θ，加速度均为gsin θ，选项C错 误，D正确。
对点练2．(多选)如图为泰山的游客乘坐索道缆车上山的 情景。下列说法中正确的是
√A．索道缆车启动时游客处于超重状态 √B．索道缆车到达终点停止运动前游客处于失重状态 √C．索道缆车正常匀速运动时站在缆车地板上的游客不
34牛顿第二运动定律的应用
牛顿第二运动定律的应用知识要点：（一）牛顿第二定律：物体受力情况。
根据力的平行四边形定则或正交分解法求合力（由牛顿第二定律求出加速度）。
（3）全面分析研究对象的运动情况，画出过程示意图，找出前后过程的联系。
（4）利用牛顿运动定律求解 （5）讨论结果（二）力学单位制： 1. 力学单位制：（1）基本物理量：反映物理学基本问题的物理量。
如力学中有三个基本物理量：质量、时间、长度。
一般运动都是这三个基本物理量发生变化或组合发生变化。
（2）基本单位：每一个物理量都可以用不同的单位表示大小，其中一种最直接简单的叫基本单位，其它叫辅助单位。
长度（L ）——cm 、m 、km 。
质量（M ）——g 、kg 、t 。
时间（T ）——s 、min 、h 。
（3）导出单位。
根据物理概念（定义）或规律确定各物理量间的关系，由此确定的单位关系组合叫导出单位。
如压强单位为Pa mN 112=，电阻单位A V 111=Ω。
速度单位tSv =，单位是s m /。
（4）单位制。
由基本单位和导出单位按一定关系构成的系统叫单位制，如我国历史上曾用丈尺寸表示长度，用斤、两表示质量，用时、刻表示时间长短，物理历史上曾用cm 、g 、s 制。
如速度是s cm /，力的单位是2/s cm g ⋅（达因）（dgn ），现在都统一为国际制（SI 制）。
（5）SI 制：m 、kg 、s 制，速度单位为s m /，力的单位为2/s m kg ⋅（牛顿）。
（6）单位制的作用，一是简化计算：如牛顿第二定律中，若质量单位不是kg ，加速度单位不是2/s m ，公式中1≠k ，计算中就繁琐，当这些单位都是国际制基本单位时1=k 。
二是可以通过单位检验结果表达式反映的规律是否正确，如若推出自由落体位移公式gt h 21=，可以验证是错的。
（三）超重与失重：1. 超重现象：物体对支持物的作用力大于其重力的现象叫超重，人对地面压力大于重力叫超重，举重时人对地面压力大于人的体重不叫超重。
2025届高考物理一轮复习资料第三章牛顿运动定律第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学习目标 1.会用牛顿第二定律分析计算物体的瞬时加速度。
2.掌握动力学两类基本问题的求解方法。
3.知道超重和失重现象，并会对相关的实际问题进行分析。
1.2.3.4.1.思考判断(1)已知物体受力情况，求解运动学物理量时，应先根据牛顿第二定律求解加速度。
(√)(2)运动物体的加速度可根据运动速度、位移、时间等信息求解，所以加速度由运动情况决定。
(×)(3)加速度大小等于g的物体一定处于完全失重状态。
(×)(4)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于物体的重力。
(×)(5)加速上升的物体处于超重状态。
(√)(6)物体处于超重或失重状态时其重力并没有发生变化。
(√)(7)根据物体处于超重或失重状态，可以判断物体运动的速度方向。
(×)2.(2023·江苏卷，1)电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。
电梯加速上升的时段是()A.从20.0 s到30.0 sB.从30.0 s到40.0 sC.从40.0 s到50.0 sD.从50.0 s到60.0 s答案A考点一瞬时问题的两类模型两类模型例1 (多选)(2024·湖南邵阳模拟)如图1所示，两小球1和2之间用轻弹簧B相连，弹簧B与水平方向的夹角为30°，小球1的左上方用轻绳A悬挂在天花板上，绳A与竖直方向的夹角为30°，小球2的右边用轻绳C沿水平方向固定在竖直墙壁上。
两小球均处于静止状态。
已知重力加速度为g，则()图1A.球1和球2的质量之比为1∶2B.球1和球2的质量之比为2∶1C.在轻绳A突然断裂的瞬间，球1的加速度大小为3gD.在轻绳A突然断裂的瞬间，球2的加速度大小为2g答案BC解析对小球1、2受力分析如图甲、乙所示，根据平衡条件可得F B＝m1g，F B sin30°＝m2g，所以m1m2＝21，故A错误，B正确；在轻绳A突然断裂的瞬间，弹簧弹力未来得及变化，球2的加速度大小为0，弹簧弹力F B＝m1g，对球1，由牛顿第二定律有F合＝2m1g cos 30°＝m1a，解得a＝3g，故C正确，D错误。
牛顿第二定律的应用(经典、全面、实用)
t2
1
FN
F阻
t
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 F 1－F 阻＝m a
① ②
θ mg
2 m （ x － v 0 t）
FN
F1
θ
F阻 F2
由①②③得F阻＝F1－m a = mgsinθ－
代入数据可得： F阻＝67.5N
37 °
例4:如图所示，传送带与地面倾角为37 ° ，从Ａ到Ｂ长度为16m，传送带以ｖ＝ 20m/s，变：（ｖ＝ 10m/s）的速率逆时针 转动.在传送带上端Ａ无初速地放一个质量 为ｍ＝0.5kg的物体，它与传送带之间的动 摩擦因数为μ＝0.5.求物体从Ａ运动到Ｂ 所需时间是多少.（sin37°＝0.6）
B．tl>t2>t3
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）
A
B
变式训练2:如图所示，一平直的传送带以速度Ｖ =2m/s匀速运动，传送带把Ａ处的工件运送到Ｂ处， Ａ、Ｂ相距Ｌ=10m.从Ａ处把工件无初速地放到传送 带上，经时间ｔ＝6s能传送到Ｂ处，欲用最短时间 把工件从Ａ处传到Ｂ处，求传送带的运行速度至少 多大．
A
B
例题分析：
例2:如图所示，一水平方向足够长的传 送带以恒定的速度Ｖ=2m/s沿顺时针方向 匀速转动，传送带传送带右端有一与传 送带等高的光滑水平面,一物体以恒定的 速率V’=4m/s沿直线向左滑上传送带,求 物体的最终速度多大?
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牛顿第二运动定律基本应用
1.质量为8×103kg 的汽车以1.5 m/s 2的加速度加速,阻力为
2.5×103N,那么汽车的牵引力是( )
A.2.5×103N
B.9.5×103N
C.1.2×104N
D.1.45×104N
2．如图所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N 、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量1kg 的物块．在水平地面上当小车作匀速
直线运动时，两弹簧秤的示数均为10N ．当小车作匀加速直线运动
时，弹簧秤甲的示数变为8N ．这时小车运动的加速度大小是
( )
A ．2m/s 2
B ．4m/s 2
C ．6m/s 2
D ．8m/s 2
3.一气球,自身质量不计,载重为G,并以加速度a 加速上升,欲使气球以同样大小的加速度加速下降,气球的载重应增加( )
A.g 2Ga
B.g Ga
C.a -g Ga .
D.a
-g 2Ga 4.如图所示,位于水平面上的质量为M 的小木块,在大小为F,方向与水平方向成α角的拉力作用下沿地面做加速运动.若木块与地面之间的动摩擦因数为μ,则木块的加速度为( )
A.
M
F B.M Fcos α C.M Mg Fcos μα- D.M )Fsin Mg (Fcos αμα--
5.如图所示,小车的质量为M,正在向右加速运动,一个质量为m 的木块紧靠在车的前端相对于车保持静止,则下列说法正确的是( )
A.在竖直方向上,车壁对木块的摩擦力与物体的重力平衡
B.在水平方向上,车壁对木块的弹力与物体对车壁的压力是一对平衡力
C.若车的加速度变小,车壁对木块的弹力也变小
D.若车的加速度变大,车壁对木块的摩擦力也变大
6.电梯内有物体,质量为m,用细线挂在电梯的天花板上.当电梯以g/3的加速度竖
直加速下降时(g 为重力加速度)细线对物体的拉力为( )
A.2/3mg
B.1/3mg
C.4/3mg
D.mg
7.物体在与其初速度始终共线的合力F 的作用下运动.取v 0方向为正,合力F 随时间t 的变化情况如图所示,则在0～t 1这段时间内( )
A,物体的加速度先减小后增大,速度也是先减小后增大
B.物体的加速度先增大后减小,速度也是先增大后减小
C.物体的加速度先减小后增大,速度一直在增大
D.物体的加速度先减小后增大,速度一直在减小
图4-2
8.一个质量为5kg的物体,它的v-t图象如图所示求:
(1)图中0～6s,6～12s和12-16s各段时间内,物体所受的合外力各是多
少?
(2)合外力的方向与物体运动方向有何关系?
(3)物体在16s内的位移为多少?
9.用7N的水平力拉一物体沿水平面运动,物体可获得2m/s2的加速度,若用9N的水平力拉动可使它获
得3m/s2的加速度,那么用15N的水平力拉物体沿原水平面运动时,可获得的加速度为多少?此时物体受到的摩擦力为多少牛?
10. 起重机的钢丝绳吊着4t的货物以2m/s2的加速度匀减速上升,货物上升过程中
所受空气阻力为200N,求钢丝绳对货物的拉力.
11.与光滑的斜面（倾角为）一起水平向左加速运动的木块质
量为m,求加速度及物块所受的支持力。