2018年粤教版物理必修1 第4章 第5节 牛顿第二定律的应用
第五节 牛顿第二定律的应用
【例题一】静止在水平面上的物体质量为400 g， 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，在4 N 的水平拉力作用下，物体从静止开始运 动．(g取10 m/s2)
（1）试分析物体受力情况（画出受力分析图） （2）求物体所受合力 （3）求物体的加速度 （4）求物体4 s末的速度． （5）求物体4 s内的位移
为12m，已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为
0.6，请判断汽车是否超速。
解：汽车受力如图所示。 选取汽车运动的方向为正 方向。则
Nmgຫໍສະໝຸດ N mg 0故：
①
f N mg 根据牛顿第二定律： f ma
根据匀变速直线运动的规律： 联立①②③解得： v0
②
v v 2as
第五节 牛顿第二定律 的理解及应用
旧 知 回 顾
1.牛顿第二定律的内容
①、内容
物体的加速度a跟作用在物体上的合
成正比 外力F成___________ ，跟物体的质 成反比 量m成____________; 加速度的方
合外力 向跟_______________ 的方向相同。 F =ma 合 ②、数学式：________________.
v t v 0 at 1 2 s vo t at 2 2 v t2 - v 0 2as
受 力 情 况
G N f T F
s vt v0 t
F合=ma 牛顿第二定律
a
运动学公式
运 动 情 况
牛顿第二定律的应用
1.从受力确定运动情况
已知物体受力情况确定运动情况，指的 是在受力情况已知的条件下，要求判断 出物体的运动状态或求出物体的速度、 位移等。
2、匀变速直线运动规律：
vt v0 at v0 v t s t s 2 1 2 s s v0 t at 2 2 2 v v 2 2 t 0 vt v0 2as
高考物理复习：牛顿第二定律的应用
绳瞬间a受到的合力F=mg+FT1=mg+2mg=3mg,故加速度 a1==3g ,故A、B
错误。设弹簧S2的拉力为FT2,则FT2=mg,FT1=2FT2,根据胡克定律F=kΔx可
得Δl1=2Δl2,故C正确,D错误。
能力形成点3
动力学两类基本问题——规范训练
整合构建
1.解决两类动力学基本问题应把握的关键
项错误。剪断细绳瞬间,对 A 球由牛顿第二定律有
mAgsin 30°=mAaA,得 A 的加速度 aA=gsin
1
30°= g,D
2
项正确。
归纳总结抓住“两关键”、遵循“四步骤”
(1)分析瞬时加速度的“两个关键”:
①明确绳或线类、弹簧或橡皮条类模型的特点。
②分析瞬时前、后的受力情况和运动状态。
(2)“四个步骤”:
B.1 N/C=1 V/m
C.1 J=1.60×10-19 eV
D.库仑不是国际单位制中的基本单位
解析:根据牛顿的定义,1 N=1 kg·
m/s2,则1 kg·
m/s=1 N·
s,故A正确。1 N/C
和1 V/m都是电场强度的单位,所以1 N/C=1 V/m,故B正确。电子伏是能量
的单位,1 eV=1.60×10-19 J,故C错误。库仑不是国际单位制中的基本单
牛顿第二定律的应用
内
容
索
引
01
第一环节
必备知识落实
02
第二环节
关键能力形成
第一环节
必备知识落实
知识点一
超重
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。
高中物理必修一教案-4.5 牛顿第二定律的应用-粤教版
第四章力与运动第5节牛顿第二定律的应用第2课时已知物体运动情况求解物体受力情况导学案一、导入：（4分钟）复习：1、复习第1课时“已知物体受力情况求解物体运动情况”题型的解题思路。
2、复习两种常见模型的受力分析：水平面汽车刹车模型、物体以某一速度冲上粗糙斜面模型。
学习目标：1、能根据物体运动情况求解物体的受力情况2、熟悉解题的分析方法、基本思路。
二、自主学习（6分钟）+3分1、以V0=15ｍ/ｓ的速度行驶的汽车，在关闭发动机后，经t=10ｓ停了下来，汽车的质量m=4000kg，求(1)汽车加速度大小？（2）汽车所受的阻力大小。
（g=10m/s2 ）1、设题：（1）、常见模型入手，让学生初步建立“已知运动求力“的模型。
（2）、让学生初步建立“运动学公式→求a→牛顿第二定律求F合→受力分析求具体某一力“的解题思路。
2、讲解要点：（1）牛顿第二定律运用题三基本步骤“已知、取正方向、受力分析“（2）、强调书写规范、审题中注意题目中的隐含条件。
3、参考答案：三、小组讨论（7+4）+4分：一质量为2Kg的物体以V0=20ｍ/s初速度冲上粗糙斜面，斜面的底角为37o，上滑S=20 m停下来，求：(g=10N/kg)（1）加速度？（2）求合力？（3）求摩擦力f大小？设题：1、常见斜面模型，受力分析易错，解题过程容易漏掉方向。
2、强化学生对“已知运动求力”的解题思路。
小组讨论(4分钟)：1、针对解答过程中出现的问题进行讨论。
2、强化“已知运动情况求受力情况”模型的解题思路。
（给出简单答案作为参考）答案：（1）-10m/s2，方向沿斜面向下（2）-20N，方向沿斜面向下（3）8N讲解：1、继续强调解题三个基本步骤：已知、正方向、受力分析2、强调思路“运动学公式→求a→牛顿第二定律求F合→受力分析求具体某一力”五、精讲：知识补充：六、当堂练习：（对牛顿第二定律两种模型的综合运动：拆分）1、木块质量为8kg，放在水平地面上，在20N的水平恒力作用下从静止开始向右运动，经5s，位移为25m。
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必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
粤教版必修一4.5《牛顿第二定律的应用》WORD教案01
牛顿第二定律的应用、教学目标1．物理知识方面的要求：(1)巩固记忆牛顿第二定律内容、公式和物理意义；(2)掌握牛顿第二定律的应用方法。
2．通过例题分析、讨论、练习使学生掌握应用牛顿定律解决力学问题的方法，培养学生的审题能力、分析综合能力和运用数学工具的能力。
3．训练学生解题规范、画图分析、完善步骤的能力。
二、重点、难点分析1．本节为习题课，重点内容是选好例题，讲清应用牛顿第二定律解决的两类力学问题及解决这类问题的基本方法。
2．应用牛顿第二定律解题重要的是分析过程、建立图景；抓住运动情况、受力情况和初始条件；依据定律列方程求解。
但学生往往存在重结论、轻过程，习惯于套公式得结果，所以培养学生良好的解题习惯、建立思路、掌握方法是难点。
三、教具投影仪、投影片、彩笔。
四、主要教学过程(一)引入新课牛顿第二定律揭示了运动和力的内在联系。
因此，应用牛顿第二定律即可解答一些力学问题。
我们通过以下例题来体会应用牛顿第二定律解题的思路、方法和步骤。
(二)教学过程设计1．已知受力情况求解运动情况例题1 一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦力是 2.0N。
1)求物体在4.0 秒末的速度；2)若在4 秒末撤去拉力，求物体滑行时间。
(1)审题分析这个题目就是根据已知的受力情况来求物体的运动情况。
前静止在恒力作用下做匀加速直线运动，t=4.0s。
受力情况：F=5.0N , f=2.0N，G=N初始条件：v o=0;研究对象：m=2.0kg。
求解4秒末的速度v t。
4秒后，撤去拉力，物体做匀减速运动，v' t=0。
受力情况：G=N f=2.0N ;初始条件：v' 0=vt，求解滑行时间。
⑵解题思路研究对象为物体。
已知受力，可得物体所受合外力。
根据牛顿第二定律可求出物体的加速度，再依据初始条件和运动学公式就可解出前一段运动的末速度。
运用同样的思路也可解答后一段运动的滑行距离。
2017_2018学年高中物理第四章力与运动第五节牛顿第二定律的应用课件粤教版必修120170930221
vt′＝v0′＋a′t′＝6.0 m/s＋(－1.0 m/s2)t′＝0 －v0′ 6.0 t′＝ ＝ 1 s＝6.0 s。 a′
[答案] (1)6.0 m/s
(2)6.0 s
[借题发挥] 利用牛顿第二定律先求加速度，再利用运 动学公式，求物体的运动情况。
上例中，若4 s后，撤去拉力，物体还要滑行多
然后在t2＝1.5 s 内以a2匀减速下滑(mg＜F2)。
第一个过程mg－F1＝ma1，vm＝a1t1，得vm＝4 m/s 第二个过程mg－F2＝ma2，v＝vm＋a2t2，得v＝1 m/s
(2)v—t图像如图所示：
答案：(运动情 运动学 ―→ ―→ F＝ma求合力 ―→ 求其他力 况分析 公式求a
竖直向上。
由牛顿第三定律得她对蹦床的作用力F′＝F＝1
225 N，方向竖直向下。
[答案]
1 225 N
方向竖直向下
[借题发挥]
(1)解决问题时，一定要明确研究对象和物体
的运动过程，抓住受力情况和运动状态的分析，
建立力和运动的联系。 (2)加速度是联系运动学和动力学的桥梁，正 确地求得加速度是解决问题的关键。
所受合力提供加速度，则合力与加速度方向一致，故木 块所受合力方向水平向左，A正确。 答案：A
[例1]
一个静止在水平面上的物体，质量是2 kg，
在水平方向受到5.0 N的拉力，物体跟水平面的滑动摩擦
力是2.0 N。
(1)求物体在4 s末的速度；
(2)若在4 s末撤去拉力，求物体继续滑行的时间。
[解析]
[特别提醒]
(1)正确的受力分析是解答本类题目的关键。
(2)若物体受两个力作用，用合成法求加速度往往 要简便一些；若物体受三个或三个以上力作用时，要正 确应用正交分解法求加速度。 (3)物体做直线运动时，合外力的方向一定在物体 运动的直线上。
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。
粤教版物理必修一课件第四章第五节牛顿第二定律的应用
3 ×10 m/s＝46.5 m/s. 2
知识点 2 从运动情况确定受力情况
一位同学通过电视观看火箭发射时的情景．他听到现场总 指挥倒计时结束发出“点火”命令后，立刻用秒表计时．假设
得F总＝ (ma)2＋(mg)2＝mg μ2＋1，因此答案 C 正确．
答案：C
图 19
牛顿第二定律中的临界问题 1．临界问题 (1)临界状态：在物体的运动状态变化的过程中，相关的一 些物理量也随之发生变化．当物体的运动变化到某个特定状态
时，有关的物理量将发生突变，该物理量的值叫临界值，这个
特定状态称之为临界状态．临界状态是发生量变和质变的转折 点． (2)关键词语：在动力学问题中出现的“最大”、“最小”、 “刚好”、“恰能”等词语，一般都暗示了临界状态的出现，
第五节 牛顿第二定律的应用
1．牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：
F a＝ m 因此在已知受力的情况下可以结合运动学公式 ________. __________，解决
有关物体运动状态变化的问题；也可以在已知物体运动状态发 加速度 ，再结 生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的________ 合牛顿第二定律确定物体的受力情况．
隐含了相应的临界条件．
(3)解题关键：解决此类问题的关键是对物体运动情况的正 确描述，对临界状态的判断与分析． (4)常见类型：动力学中的常见临界问题主要有两类：一是
弹力发生突变时接触物体间的脱离与不脱离、绳子的绷紧与松
弛问题；一是摩擦力发生突变的滑动与不滑动问题．
2．解决临界值问题的两种基本方法
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(2)绳断时物体距斜面底端的位移为 1 2 s1＝2a1t ＝16 m 绳断后物体沿斜面向上做匀减速直线运动，设运动的加速度大小为 a2，则 根据牛顿第二定律，对物体沿斜面向上运动的过程有： mgsin θ＋f＝ma2 解得 a2＝8.0 m/s2 物体匀减速运动的时间 v1 t2＝a ＝1.0 s 2
A．A、B 一起匀速运动 B．A 加速运动，B 匀速运动 C．A 加速运动，B 静止 D．A 与 B 一起加速运动
图 452
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【解析】 若 A、B 间的最大静摩擦力大于 F，则 A、B 仍一起做匀速直线 运动，故 A 正确；若 A、B 间的最大静摩擦力小于 F，则 A 在拉力 F 的作用下 做匀加速直线运动，而 B 受到 A 的滑动摩擦力小于 B 与地面间的滑动摩擦力(由 题意可知此力大小与 F 相等)，故 B 保持静止，故 C 正确．
知 识 点 一
第五节
知 识 点 二
牛顿第二定律的应用
学 业 分 层 测 评
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学 习 目 标 1.了解动力学的两类基本问题． 2． 会应用牛顿第二定律解决从受力 确定运动情况类问题．(难点、重点) 3． 会应用牛顿第二定律解决从运动 情况确定受力类问题．(重点、难点)
知 识 脉 络
【答案】 (1)8.0 m/s (2)4.2 s
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应用牛顿第二定律解题时求合力的方法 1．合成法． 物体只受两个力的作用产生加速度时，合力的方向就是加速度的方向，解 题时要求准确作出力的平行四边形，然后运用几何知识求合力 F 道加速度方向就知道合力方向．
合．
反之，若知
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中有加速度与运动参量的关系，所以加速度作为“桥梁”，把物体的受力与运 动联系起来．
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[合作探讨] 探讨：玩滑梯是小孩非常喜欢的活动，在欢乐的笑声中，培养了他们勇敢 的品质，如果滑梯的倾角为 θ，一个小孩从静止开始下滑，小孩与滑梯间的动摩 擦因数为 μ，滑梯长度为 L，怎样求小孩滑到底端的速度和需要的时间？
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2．正交分解法． 当物体受到两个以上的力作用而产生加速度时，通常用正交分解法解答， 一般把力正交分解为加速度方向和垂直于加速度方向的两个分量．即沿加速度 方向：Fx＝ma，垂直于加速度方向：Fy＝0.
图 453
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(1)绳断时物体的速度大小． (2)从绳子断了开始到物体再返回到斜面底端的运动时间． (已知 sin 37° ＝ 0.60，cos 37° ＝0.80，g 取 10 m一页
【解析】 (1)物体受拉力向上运动过程中，受拉力 F、斜面支持力 FN、重 力 mg 和摩擦力 f，设物体向上运动的加速度为 a1，根据牛顿第二定律有： F－mgsin θ－f＝ma1 又 f＝μFN，FN＝mgcos θ 解得：a1＝2.0 m/s2 t＝4.0 s 时物体的速度大小 v1＝a1t＝8.0 m/s.
【答案】 AC
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3．如图 453 所示，在倾角 θ＝37° 的足够长的固定的斜面底端有一质量 m ＝1.0 kg 的物体．物体与斜面间动摩擦因数 μ＝0.25，现用轻细绳将物体由静止 沿斜面向上拉动．拉力 F＝10 N，方向平行斜面向上．经时间 t＝4.0 s 绳子突然 断了，求：
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从受力确定运动情况
[先填空]
力的关系，使我们能够把物体的运动情况和 1．牛顿第二定律确定了运动 ____和__
受力情况 ________联系起来．
2．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律 ____________求出物体的加速度，再
运动学规律确定物体的运动情况． 通过__________
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1 减速运动的位移为 s2＝2v1t2＝4.0 m 此后物体沿斜面匀加速下滑，设物体下滑的加速度为 a3，根据牛顿第二定 律可得 mgsin θ－f＝ma3，得 a3＝4.0 m/s2 1 2 设物体由最高点下滑的时间为 t3，根据运动学公式可得 s1＋s2＝2a3t3 ，t3＝ 10 s＝3.2 s，所以物体返回斜面底端的时间为 t＝t2＋t3＝4.2 s
2．解题步骤 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力图． (2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)． (3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度． (4)结合物体运动的初始条件， 选择运动学公式， 求出所需求的运动学量—— 任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．
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[再判断] 1．根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．(√) 2．根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．(×) 3．加速度是联系运动和力的桥梁．(√)
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[后思考] 为什么加速度可以把受力和运动联系起来？
【提示】 因为在牛顿第二定律中有加速度与力的关系，而在运动学公式
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图 451
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【提示】 后根据公式 v 间．
2
首先分析小孩的受力，利用牛顿定律求出其下滑的加速度，然 1 2 2 －v0＝2as， s＝v0t＋ at 即可求得小孩滑到底端的速度和需要的时 2
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[核心点击] 1．解题思路
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1．一个物体在水平恒力 F 的作用下，由静止开始在一个粗糙的水平面上运 动，经过时间 t，速度变为 v，如果要使物体的速度变为 2v，下列方法正确的是 ( A．将水平恒力增加到 2F，其他条件不变 B．将物体质量减小一半，其他条件不变 C．物体质量不变，水平恒力和作用时间都增为原来的两倍 D．将时间增加到原来的 2 倍，其他条件不变 )
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F 【解析】 由牛顿第二定律得 F－μmg＝ma，所以 a＝m－μg，则 v＝at＝
F －μgt，故选项 m
A、B、C 均错，D 对．
【答案】 D
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2．(多选)在水平地面上，A、B 两物体叠放如图 452 所示，在水 平力 F 的作用下一起匀速运动，若将水平力 F 作用在 A 上，两物体可 能发生的情况是( )