利用牛顿第二定律分析力学问题
第5节 用牛顿第二定律解题(二)
A → B →C 全过程综合考虑，匀减速运动，
s= v0 t －
1gt2=20×5－
2
1×10×25
2
=－25m
v0 A A1
负号表示5s末物体的位置C在A点下方25m
vt= v0 －gt=20－10×5=－30m/s
负号表示方向向下。
C
vt
一、共点力的平衡条件：物体所受合力为0。 二、超重和失重： 物体具有竖直向上的加速度时为超重状态。 物体具有竖直向下的加速度时为失重状态 。 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关。 三、从动力学看自由落体运动
当物体处于失重状态，且a＝g 时会发生什么现象？
FN =m (g－a)=0
此时重力 为零吗？
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 零的情况称为完全失重现象。
如：自由落体运动 和竖直上抛运动
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进 入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。
【典例2】原来做匀速运动的升降机内，有一被 拉长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在底 板上，如图，现发现A突然被弹簧拉向右方，由 此可以判断，此升降机的运动可能是 ( )
A.人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态 B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 C.在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 D.在c点，人的速度为零，其加速度为零
3.游乐园中，游客乘坐加速或减速运动的升降机，可 以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是( BC ) A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态 B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态 C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态 D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
4.某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一 个加速下降的电梯里最多能举起8０kg的物体。求： (1)此电梯的加速度多大？ (2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多 能举起物体的质量是多少？(取g=10 m/s2)
动力学探索探究牛顿第二定律的应用
动力学探索探究牛顿第二定律的应用动力学探索：探究牛顿第二定律的应用动力学是力学的一个分支，研究物体受外力作用下的运动情况。
牛顿第二定律是动力学的基本定律之一，描述了物体运动状态与作用力之间的关系。
本文将探究牛顿第二定律在实际应用中的具体应用，分析其在机械、运动学、摩擦力等方面的应用场景。
一、牛顿第二定律简介牛顿第二定律是质点力学的基本定律之一，表述了物体受到的合力与其加速度之间的关系。
定律的公式表示为：F = ma，其中F表示作用力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
二、机械领域中牛顿第二定律的应用机械领域中运用牛顿第二定律常见于分析物体受力情况和求解加速度。
比如，我们可以利用该定律来计算机械装置的工作状态，或者预测机械零件的材质强度等。
举个例子，当我们分析一个质点在受重力和弹簧力作用下的运动时，可以利用牛顿第二定律方程求解物体的加速度，从而得到运动的特性。
三、运动学中牛顿第二定律的应用在运动学中，利用牛顿第二定律可以研究物体运动的变化规律。
通过引入速度和位移的概念，我们可以在牛顿第二定律的基础上建立起物体运动的微分方程，从而得到物体的运动方程。
这一应用广泛用于各种关于物体运动的问题，例如计算物体的速度、位置以及机械振动等方面的特性。
四、摩擦力中牛顿第二定律的应用在考虑摩擦力的情况下，牛顿第二定律可以用于研究物体的运动过程。
摩擦力是物体在与其他物体表面接触时产生的一种阻碍运动的力。
通过引入摩擦力的大小和方向，可以修正物体的加速度计算，从而更准确地预测物体的运动轨迹。
在实际应用中，我们可以利用牛顿第二定律来分析摩擦力对物体运动的影响，为工程设计和运动控制等领域提供理论支持。
五、结语牛顿第二定律是动力学中的重要定律，对于研究物体受力情况和预测运动状态具有重要意义。
本文讨论了牛顿第二定律在机械、运动学和摩擦力等领域的具体应用。
通过深入理解和应用牛顿第二定律，我们可以更好地解决与物体运动相关的问题，为工程设计、运动控制以及其他领域的应用提供科学依据。
高中物理 用牛顿第二律解决问题
实蹲市安分阳光实验学校用牛顿律解决问题一、动力学的两类基本问题本节的主要内容是在对物体进行受力分析的基础上，用牛顿运动律和运动学的知识来分析解决物体在几个力作用下的运动问题。
1．根据物体的受力情况(已知或分析得出)确物体的运动情况(求任意时刻的速度、位移)。
其解题基本思路是：利用牛顿第二律F 合=ma 求出物体的加速度a ；再利用运动学的有关公式（at v v t +=0，2021at t v s +=，as v v t 2202=- ）求出速度v t 和位移s 。
2．根据物体的运动情况(已知)确物体的受力情况。
其解题基本思路是：分析清楚物体的运动情况(性质、已知条件)，选用运动学公式求出物体的加速度；再利用牛顿第二律求力。
3．无论哪类问题，正确理解题意、把握条件、分清过程是解题的前提，正确分析物体受力情况和运动情况是解题的关键，加速度始终是联系运动和力的纽带、桥 梁。
可画方框图如下：4．把动力学问题分成上述两类基本问题有其实际重要意义。
已知物体受力情况根据牛顿运动律就可确运动情况，从而对物体的运动做出明确预见。
如指挥宇宙飞船飞行的科技工作者可以根据飞船的受力情况确飞船在任意时刻的速度和位置。
而已知物体运动情况确物体受力情况则包含探索性的用。
如牛顿根据天文观测积累的月球运动资料，发现了万有引力律就属于这种探索。
二、用牛顿运动律解题的一般步骤(1)确研究对象(在解题时要明确地写出来)．可根据题意选某物体(题设情景中有多个物体时尤显必要)或某一物体或几个物体组成的系统为研究对象。
所选研究对象是受力或运动情况清楚便于解题的物体。
有的物体虽是涉及对象但受力或运动情况不明不能选为研究对象，需要根据牛顿第三律转移研究对象分析。
比如求物体对地面的压力，不能选地面为研究对象而选物体为研究对象，求得地面对物体的支持力，再由牛顿第三律得出物体对地面的压力与地面对物体的支持力大小相方向相反。
(2)全面分析研究对象的受力情况，正确画出受力示意图。
3.2牛顿第二定律两类动力学问题
答案 小球的加速度方向是先向下后向上,大小是先 变小后变大;速度方向始终竖直向下,大小是先变大后 变小. 规律总结 很多非匀变速过程都要涉及应用牛顿第二定律进行过 程分析,如“电磁感应部分导体棒获得收尾速度前的 过程”“机车起动获得最大速度之前的过程”等都属 于这一问题.分析此类问题应注意以下几方面: (1)准确分析研究对象的受力情况,明确哪些力是恒力, 哪些力是变力,如何变化. (2)依据牛顿第二定律列方程,找到运动情况和受力情 况的相互制约关系,发现潜在状态(如平衡状态、收尾 速度等),找到解题突破口.
(1)恒力F的大小.
(2)斜面的倾角α.
(3)t=2.1 s时物体的速度.
解析 (1)物体从A到B过程中:a1= 则F=ma1=2 N
v 1=2
t1
m/s2①
②
v2
(2)物体从B到C过程中a2= t 2 =5 m/s
③
由牛顿第二定律可知mgsinα=ma2④
代入数据解得sinα=1/2,α=30°⑤
7
(3)选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向 为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向. (4)求合外力F合. (5)根据牛顿第二定律F合=ma列方程求解,必要时 还要对结果进行讨论. 特别提醒 1.物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始
状态共同决定的. 2.无论是哪种情况,联系力和运动的“桥梁”是加
22
(3)设B点的速度为vB,从v=0.8 m/s到B点过程中
vB=0.8+a1t1
⑥
从B点到v=3 m/s过程vB=3+a2t2
⑦
t1+t2=1.8 s
⑧
解得t1=1.6s t2=0.2 s vB=4 m/s
牛顿第二定律及其应用
牛顿第二定律及其应用牛顿第二定律是经典力学中的基本定律之一，它描述了物体受力后的运动状态。
牛顿第二定律的表述为：物体所受的合力等于质量乘以加速度。
这个简单而又重要的定律，不仅仅是物理学家们研究物体运动的基础，也在日常生活中有着广泛的应用。
首先，让我们来深入探讨牛顿第二定律的含义。
根据定律的表述，我们可以得出一个重要的结论：物体的加速度与它所受的力成正比，与物体的质量成反比。
换句话说，如果一个物体所受的力越大，它的加速度就越大；而如果一个物体的质量越大，它的加速度就越小。
这个结论可以用一个简单的公式来表示：F = ma，其中F表示物体所受的力，m表示物体的质量，a表示物体的加速度。
牛顿第二定律的应用非常广泛。
首先，它可以用来解释物体的运动。
当一个物体受到外力作用时，根据牛顿第二定律，我们可以计算出物体的加速度，进而推导出物体的速度和位移。
这个过程在工程学中非常重要，例如在设计汽车引擎时，我们需要根据牛顿第二定律来确定引擎的输出功率，以及汽车的加速性能。
其次，牛顿第二定律还可以应用于力学系统的分析。
力学系统是由多个物体组成的，它们之间通过力相互作用。
牛顿第二定律可以帮助我们理解力在系统中的传递和转化。
例如，在弹簧振子系统中，我们可以通过牛顿第二定律来推导出振子的运动方程，从而研究振动的特性和稳定性。
此外，牛顿第二定律还可以应用于力学问题的求解。
在实际问题中，我们常常需要求解物体所受的力或者物体的质量。
通过牛顿第二定律，我们可以通过已知的加速度和力来计算出物体的质量，或者通过已知的质量和加速度来计算出物体所受的力。
这种求解方法在工程计算和实验测量中非常有用。
总之，牛顿第二定律是力学中的基础定律，它描述了物体受力后的运动状态。
通过牛顿第二定律，我们可以解释物体的运动，分析力学系统，以及求解力学问题。
牛顿第二定律的应用广泛而且实用，它不仅仅是物理学家们研究物体运动的工具，也在工程学和日常生活中发挥着重要的作用。
牛顿第二定律在实际中的应用运动学分析
牛顿第二定律在实际中的应用运动学分析牛顿第二定律在实际中的应用——运动学分析牛顿第二定律是经典力学的基本定律之一，它描述了物体所受力与其运动状态之间的关系。
在实际生活中，牛顿第二定律被广泛应用于运动学分析，用来研究物体运动的加速度、速度和位移等。
本文将通过几个实际案例，展示牛顿第二定律在不同场景中的应用。
案例一：自由落体运动分析自由落体是指物体仅受重力作用下的运动，忽略空气阻力。
以一物体自由落体运动为例，假设物体的质量为m，垂直向下的重力为Fg。
根据牛顿第二定律的公式F=ma，可以得出物体所受合外力等于物体的质量乘以加速度，即Fg = ma。
在自由落体中，合外力等于物体的重力，因此可以简化为Fg = mg。
由牛顿第二定律知道，物体的加速度与物体的质量成反比，与重力的大小成正比。
这就解释了为什么在自由落体中，物体的质量不会影响加速度的大小。
案例二：水平面上的运动分析当物体在水平面上运动时，通常会受到摩擦力的影响。
以一个滑块在水平桌面上的运动为例。
假设滑块的质量为m，水平面上的摩擦力为Ff，而无论是静摩擦力还是动摩擦力，都可以通过牛顿第二定律描述。
在这个案例中，滑块受到的合外力等于物体的质量乘以加速度，即F - Ff = ma，其中F是施加在滑块上的外力。
当滑块处于静止状态时，静摩擦力等于施加在滑块上的外力，即Ff = F；当滑块开始运动时，动摩擦力的大小等于施加在滑块上的外力减去摩擦力的极限值，即Ff = F - μmg，其中μ是滑块与水平面之间的摩擦系数，g是重力加速度。
通过对这些公式的应用，我们可以分析滑块的加速度、速度和位移等运动学参数。
案例三：竖直方向上的运动分析当物体在竖直方向上运动时，除了重力之外，常常还会受到空气阻力的影响。
以一个自由下落的物体为例，假设物体的质量为m，竖直向下的重力为Fg，空气阻力为Fd。
根据牛顿第二定律的公式，可以得出Fg - Fd = ma。
空气阻力的大小与物体下落速度的平方成正比，即Fd = kv^2，其中k是空气阻力系数，v是物体的下落速度。
(完整版)牛顿第二定律应用的典型问题讲解
牛顿第二定律应用的典型问题1. 力和运动的关系力是改变物体运动状态的原因,而不是维持运动的原因。
由F ma 知，加速度与力有直接关系，分析清楚了力，就知道了加速度,而速度与力没有直接关系。
速度如何变化需分析加速度方向与速度方向之间的关系，加速度与速度同向时，速度增加；反之减小。
在加速度为零时,速度有极值。
例1。
如图1所示,轻弹簧下端固定在水平面上。
一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。
在小球下落的这一全过程中,下列说法中正确的是（ )A 。
小球刚接触弹簧瞬间速度最大B 。
从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上C 。
从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小D. 从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大 图1 例2。
一航天探测器完成对月球的探测任务后，在离开月球的过程中，由静止开始沿着与月球表面成一倾斜角的直线飞行，先加速运动，再匀速运动，探测器通过喷气而获得推动力,以下关于喷气方向的描述中正确的是（ ）A. 探测器加速运动时，沿直线向后喷气 B 。
探测器加速运动时，竖直向下喷气 C. 探测器匀速运动时，竖直向下喷气 D. 探测器匀速运动时，不需要喷气学生精练1．如右图所示，一物块在光滑的水平面上受一恒力F 的作用而运动,其正前方固定一个足够长的轻质弹簧，当物块与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中，下列说法中正确的是 【 】 A ．物块接触弹簧后即做减速运动 B ．物块接触弹簧后先加速后减速C ．当弹簧处于最大压缩量时,物块的加速度不为零D ．当弹簧的弹力等于恒力F 时，物块静止E ．当物块的速度为零时,它受到的合力不为零2．如右图所示，弹簧左端固定，右端自由伸长到O 点并系住物体m ，现将弹簧压缩到A 点，然后释放，物体一直可以运动到B 点,如果物体受到的摩擦力大小恒定，则 【 】A ．物体从A 到O 先加速后减速B ．物体从A 到O 加速，从O 到B 减速C ．物体在A 、O 间某点时所受合力为零D ．物体运动到O 点时所受合力为零2瞬时问题【例1】如图如图（a ）所示，一质量为m 的物体系于长度分别为L 1、L 2的两根细线上,L 1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，L 2水平拉直，物体处于平衡状态。
受力分析与牛顿第二定律的应用
受力分析与牛顿第二定律的应用引言在物理学中，受力分析和牛顿第二定律是研究物体运动的基础。
通过对物体所受力的分析以及牛顿第二定律的应用，我们可以了解物体在外力作用下的运动规律。
本文将详细介绍受力分析和牛顿第二定律的基本概念以及其在实际应用中的重要性。
1. 受力分析的基本概念受力分析是指对物体所受力的分析和计算。
力是物体之间相互作用的结果，它可以改变物体的状态或运动状态。
根据牛顿第二定律，物体所受合力与物体的加速度成正比，且方向与加速度相同。
因此，通过对物体所受力的分析，我们可以确定物体的加速度和运动状态。
2. 牛顿第二定律的表达式牛顿第二定律可以用以下公式表示：F = ma。
其中，F代表物体所受合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
根据这个公式，我们可以计算物体的加速度，也可以通过已知的加速度来计算物体所受的合力。
3. 受力分析与物体的平衡当物体所受合力为零时，物体处于平衡状态。
在受力分析中，我们可以通过计算物体所受合力的大小和方向，判断物体是否处于平衡。
如果物体所受合力为零，则物体处于静止或匀速直线运动状态；如果物体所受合力不为零，则物体将受到加速度的影响，并改变其运动状态。
4. 受力分析与斜面上的物体在斜面上，物体所受的重力可以分解为两个分力：一个垂直于斜面方向，称为法向分力；另一个平行于斜面方向，称为摩擦力。
通过对这两个分力的分析，我们可以计算物体在斜面上的加速度。
这个例子展示了受力分析在实际问题中的应用。
5. 受力分析与弹簧在弹簧中，物体所受的合力由弹簧的弹性力和其他外力组成。
通过对这些力的分析，我们可以计算物体在弹簧中的加速度。
这个例子展示了受力分析在弹簧系统中的应用。
6. 牛顿第二定律在实际应用中的重要性牛顿第二定律在物理学中具有广泛的应用。
它可以用来解释许多实际问题，例如物体在匀速直线运动或变速直线运动中的行为，以及弹性碰撞问题等。
通过应用牛顿第二定律，我们可以预测物体的运动轨迹，优化机械系统的设计，并解决一系列与力有关的问题。
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利用牛顿第二定律分析力学问题
牛顿第二定律是力学中最基本的定律之一，它描述了物体的运动与所受力之间的关系。
在本文中，我们将探讨如何利用牛顿第二定律来分析力学问题，并且将会通过实际案例来说明其应用。
牛顿第二定律的表达式是F=ma，其中F代表物体所受的合力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。
这个简单而又重要的公式为我们解决各种力学问题提供了基础。
首先，我们来看一个简单的例子。
假设有一个质量为2kg的物体，受到一个力为10N的作用，我们需要求出物体的加速度。
根据牛顿第二定律，我们可以得到a=F/m=10N/2kg=5m/s²。
这意味着物体将以每秒5米的速度增加。
除了求解加速度，我们还可以利用牛顿第二定律来计算物体所受的力。
例如，如果我们知道一个物体的质量和加速度，我们可以通过F=ma来计算出作用在物体上的力。
这在实际生活中有着广泛的应用。
接下来，我们将通过一个实际案例来说明牛顿第二定律的应用。
假设有一个小车，质量为1000kg，受到一个50N的推力，并且车辆的阻力为30N。
我们需要求解小车的加速度。
根据牛顿第二定律，我们可以得到合力F=50N-30N=20N。
然后，我们可以将合力代入公式F=ma中，得到20N=1000kg*a，从而可以计算出小车的加速度
a=20N/1000kg=0.02m/s²。
通过这个案例，我们可以看到牛顿第二定律在实际问题中的应用。
通过分析物体所受的合力和质量，我们可以计算出物体的加速度。
这对于解决各种与运动和力有关的问题非常有帮助。
此外，牛顿第二定律还可以帮助我们理解物体的运动状态。
根据牛顿第二定律，当物体所受的合力为零时，物体将处于静止状态或者匀速直线运动状态。
这是因为当合力为零时，根据F=ma，物体的加速度为零，即物体的速度将保持不变。
最后，我们需要注意的是，在应用牛顿第二定律时，我们需要考虑到力的方向
和大小。
力的方向将决定物体的运动轨迹，而力的大小将决定物体的加速度。
因此，在分析力学问题时，我们需要综合考虑力的方向和大小，以得出准确的结果。
综上所述，利用牛顿第二定律可以帮助我们分析力学问题，并且解决实际生活
中的各种运动和力相关的问题。
通过计算合力和质量，我们可以得到物体的加速度，并且可以利用牛顿第二定律来解释物体的运动状态。
在应用牛顿第二定律时，我们需要考虑力的方向和大小，以确保结果的准确性。
牛顿第二定律作为力学的基础定律之一，为我们理解和解决力学问题提供了重要的工具。