物理基礎復習：《牛頓第二定律》教育課件

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.,牛頓第二定律,.,牛頓第二定律,要點·疑點·考點,課 前 熱 身,能力·思維·方法,延伸·拓展,.,要點·疑點·考點,一、牛頓第二定律 1.定律內容：物體的加速度跟所受的合外力大小成正比，跟物體的質量成反比，加速度的方向跟合外力的方向相.,.,要點·疑點·考點,2.表達式：F=ma 注：(1)定律的表達式雖寫成F=ma，但不能認為物體所受外力大小與加速度大小成正比，與物體質量成正比 (2)式中的F是物體所受的合外力，而不是其中的某一個力當然如果F是某一個力或某一方向的分量，其加速度也是該力單獨產生的或者是在某一方向上產生的 (3)為了理解牛頓第二定律，最好把公式寫成a=F/m.,.,要點·疑點·考點,二、應用牛頓第二定律的基本步驟 1.明確研究對象根據(jù)題意選取某一物體作為研究對象，往往是解題的第一要點 2.分析物體的受力和運動狀態(tài)通過把研究對象隔離出來(隔離法)，抓住力的本質特征，按順序分析受力情況再弄清物體是如何運動的分析的同時畫出物體受力及運動過程的示意圖,.,要點·疑點·考點,3.選取正方向，列方程畫好受力圖后，要規(guī)定正方向或建立直角坐標系，把各力分解，然后列出牛頓第二定律的表達式 4.解方程、檢驗.求出結果后，要養(yǎng)成檢驗的好習慣，看看結果是否符合題意或實際情況.,,.,課 前 熱 身,1.質量為2kg的物體，受到大小分別為2N、3N、4N的三個共點力的作用，則物體的加速度大小可能是(ABC) A.0 B.2m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2,.,課 前 熱 身,2.物體運動的速度方向、加速度方向與物體所受合外力方向的關系是：(BD) A.速度方向、加速度方向、合外力方向三者總是相同的 B.速度方向可與加速度方向成任何夾角，但加速度方向總是與合外力方向相同 C.速度方向總是和合外力方向相同，而加速度方向可能和合外力相同，也可能不同 D.速度方向、加速度方向、合外力方向之間可以成任意夾角,.,課 前 熱 身,3.把一個質量為0.5kg的物體掛在彈簧秤下，在電梯中看到彈簧秤的示數(shù)為3N，g取10 m/s2，則可知電梯的運動情況可能是(BC) A.以4m/s2的加速度加速上升 B.以4m/s2的加速度減速上升 C.以4m/s2的加速度加速下降 D.以4m/s2的加速度減速下降,.,課 前 熱 身,4.物體在與其初速度始終共線的合外力F的作用下運動取v0方向為正時，合外力F隨時間t的變化情況如圖3-2-1所示，則在0～t1這段時間內(C),.,課 前 熱 身,A.物體的加速度先減小后增大，速度也是先減小后增大 B.物體的加速度先增大后減小，速度也是先增大后減小 C.物體的加速度先減小后增大，速度一直在增大 D.物體的加速度先減小后增大，速度一直在減小,,.,能力·思維·方法,【例1】跳起摸高是現(xiàn)今學生常進行的一項活動，小明同學身高1.8m，質量65kg，站立舉手達到2.2m高，他用力蹬地，經0.45s豎直離地跳起，設他蹬地的力大小恒為1060N，則他跳起可摸到的高度為多少?(g=10m/s2),.,能力·思維·方法,【解析】人要起跳，先是重心下降，用腳蹬地后重心上升，在蹬地過程中人的受力為重力和地面給人的支持力(大小等于人蹬地的力). 由牛頓定律得：F-mg=ma， ∴a=(F-mg)/m=(1060-65×10)/65≈6.3m/s2. 由v=at=6.3×0.45=2.8m/s2.即為人離開地時的初速度. 離地后人做豎直上拋運動，其重心上升高度h=v2/(2g)=2.82/(2×10)=0.4m. 故其跳起可摸到的高度H=2.2+0.4=2.6m.,.,能力·思維·方法,【解題回顧】此題屬于已知受力求運動情況的題型，且與學生的生活實際緊密相連，解題關鍵是把生活實際現(xiàn)象去抽象或轉變成物理過程，進行受力分析，由牛頓第二定律求出加速度a，再應用運動學公式求位移.,.,能力·思維·方法,【例2】如圖3-2-2所示，在原來靜止的木箱內，放有A物體，A被一伸長的彈簧拉住且恰好靜止現(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)A被彈簧拉動，則木箱的運動情況可能是(ABD) A.加速下降 B.減速上升 C.勻速向右運動 D.加速度向左運動,.,能力·思維·方法,【解析】木箱未運動前，A物體處于受力平衡狀態(tài)，受力情況為：重力mg，箱底的支持力N，彈簧拉力F和最大的靜摩擦力fm(向左)由平衡條件知 mg=N,F=fm 由于發(fā)現(xiàn)A被彈簧向右拉動(已知)，可能有兩種原因，一種是由A向右拉動推知，F(xiàn)＞fm′(新情況下的最大靜摩擦力)，可見fm＞fm′，即是最大靜摩擦力減小了，由fm=μN知正壓力的N減小了，即發(fā)生了失重現(xiàn)象，故物體運動的加速度必然豎直向下，所以木箱的運動情況可能是加速下降或減速上升，故A、B正確.另一種原因是木箱向左加速運動，由于慣性原因，木塊必然向右滑動，故D正確.綜上所述，正確答案應為ABD.,.,能力·思維·方法,【解題回顧】解決本題的關鍵是理解使A運動狀態(tài)變化的原因。系統(tǒng)車豎直方向運動時，由于正壓力變化導致最大靜摩擦力變化，使A失去平衡。水平向左加速時，只有減小彈力才能使A合力向左.,.,能力·思維·方法,【例4】據(jù)報道，一輛轎車高速強行超車時，與迎面馳來的另一輛相同轎車相撞.兩車相撞后連為一體，兩車身因碰撞擠壓，皆縮短了約0.5m，據(jù)測算相撞時兩車速均約為109km/h，試求碰撞過程中車內質量為60kg的人受到的平均沖擊力約為多少?(運算過程及結果均保留兩位有效數(shù)字),.,能力·思維·方法,【解析】兩車相碰時認為人隨車一起做勻減速運動直到停止，此過程位移s=0.5m，設人隨車做勻減速運動的加速度為a，初速為v０≈30m/s， 則有v2 ０ =2as，得a=v2 ０ /(2s)=302/(2×0.5)=900m/s2. 對人由牛頓第二定律得(設人受車的沖擊力為F)∴F=ma=60×900N=5.4×104N.,.,能力·思維·方法,【解題回顧】此題屬于已知運動情況求受力情況的題型.由題解可見，基本思路是由運動學公式求出加速度，再選擇適當研究對象用牛頓第二定律求受力即可.本題的一個難點是要求學生能運用學過的荃知識解決實際問題，學會把撞車過程抽象為質點做勻減速度。,,.,延伸·拓展,【例5】風洞實驗中可產生水平方向、大小可調節(jié)的風力現(xiàn)將一套有小球的細直桿放入風洞實驗室，小球孔徑略大于細桿直徑，如圖3-2-5所示.,.,延伸·拓展,(1)當桿在水平方向上固定時，調節(jié)風力的大小，使小球在桿上做勻速運動，這時小球所受的風力為小球所受重力的0.5倍.求小球與桿間的動摩擦因數(shù) (2)保持小球所受風力不變，使桿與水平方向間夾角為37°并固定，則小球從靜止出發(fā)在細桿上滑下距離s所需時間為多少?(sin37°=0.6,cos37°=0.8),.,延伸·拓展,【解析】本題主要考查應用牛頓運動定律解決實際問題的能力題中將套有小球的細直桿放在我們比較陌生的風洞實驗里，題目比較新穎，同時也考查了學生理解能力及靈活應用知識的能力 (1)設小球所受的風力為F，小球質量為m. 小球在桿上勻速運動時，F(xiàn)=?mg， 得? =F/mg=0.5mg/mg=0.5.,.,延伸·拓展,(2)設桿對小球的支持力為N，摩擦力為f，小球受力情況如圖3-2-6所示，將F、mg沿桿方向和垂直桿方向正交分解，根據(jù)牛頓第二定律得,圖3-2-6,.,延伸·拓展,Fcos?+mgsin?-f=ma，① N+Fsin? =mgcos? ,② f=?N，③ 由①②③可解得 a=(Fcos?+mgsin?-f)/m=3/4g. 又∵s=(1/2)at2，,.,延伸·拓展,【解題回顧】解本題第(1)問時，球受到的支持力等于其重力；解第(2)問時，支持力不再等于其重力這一點是許多同學解題過程中容易出現(xiàn)的錯誤.另外，還要避免在斜面上的物體受到的支持力絕對都等于mgcos ?的錯誤認識求支持力的大小，一定要根據(jù)在垂直接觸面方向上的牛頓第二定律或力的平衡方程求解.在應用滑動摩擦定律f= ?N時，絕對不要憑感覺、經驗行事，否則就會失誤.,,.,再見,.,上海自動化儀表廠是上海自動化儀表有限公司是上海上自儀股份控股的子公司，是向國內發(fā)行A股，向國外發(fā)行B股的上市公司，是國家大型一級企業(yè)，上海自動化儀表廠DCS公司 www.shsaic.net 上海自動化儀表廠DCS公司“中國500家最大工業(yè)企業(yè)”和“全國工業(yè)企業(yè)技術開發(fā)實力百強”之一，是上海高新技術企業(yè)，連續(xù)多年被上海市人民政府和原機械工業(yè)部授予“優(yōu)秀企業(yè)”稱號 性有發(fā)作了。“不就是些不要的瓶瓶罐罐嗎，有什么好驚嘆的?！避岳驘o奈的扭過頭去，一副我不認識你的樣子?！安?，不，不，小茉莉，你的思想太簡單了。”慕容凌娢指著那些廢舊器具說道，“也許現(xiàn)在看來，它們就是一群破銅爛鐵，但只要回到21世紀，它們就能變成不折不扣的金山銀山?！薄安辉S叫小茉莉！”茉莉不知為何突然緊張起來，她有些語無倫次的說道，“我……我明明比你大的?！薄笆裁窗?，原來茉莉你也是個傲嬌……”慕容凌娢裝作若無其事的搖了搖頭，“所以說你帶我來這里干什么？”“百蝶說讓你肉償……”“來真的??！怎么可以！”慕容凌娢大聲叫道，引來了不少正在干活的女工的注意。面對這么多人好奇的眼神，慕容凌娢第一次覺得有些不好意思?！斑@些群眾的眼神還真是犀利啊……哈哈哈……”慕容凌娢心虛的想要轉移話題?！懊髅骶褪悄闾沉恕！避岳蛞呀浕謴土送Ｄ欠N陰冷的表情?！翱词裁纯矗s快干活，還想不想吃晚飯了！”一個嚴厲的女聲響起?！皢?，這不是茉莉姑娘嗎？怎么，不呆在百蝶樓主身邊，來這種臟亂的地方干什么?！边@女子一臉討好的沖著茉莉笑道。這個女子應該就是這里管事的人了，慕容凌娢上下打量眼前這個人，穿著灰色的布衣，頭發(fā)干練的盤在頭頂用一枝木簪固定住，雖然衣著樸素，但由內而外散發(fā)出一種凌厲的氣勢。一看就是那種不好惹的人，還是先套近乎好了。慕容凌娢想到這兒便也是滿臉堆笑?！澳€，我叫白綾?！奔热话俚谌饲岸歼@樣稱呼自己，她也就只好接受了這個化名?！俺鮼碚У剑€請……”“她惹百蝶生氣了，所以被罰到這里打雜?！避岳蚶淅涞卮驍嗔四饺萘鑺蔚脑?，“你隨便給她點活干干就好了?！薄笆鞘鞘?，茉莉姑娘方心，我一定會好好管教她的。”那女子連連點頭，但看慕容凌娢的眼神已經完全不同了，多了幾分不屑和僥幸。這也太勢利了吧，茉莉還沒離開就已經暴露本性了，如果茉莉離開，那自己還不得被她給……慕容凌娢打了一個冷顫，輕輕拽了拽茉莉的袖子，用可憐兮兮的眼神看著茉莉，想要向她求助。然而茉莉就像什么都沒有看見一樣，極其冷淡地甩開了慕容凌娢的手?！澳撬蜌w你了，一視同仁就好了。百蝶那邊還有事，我先回去了?！避岳蚰坏目戳四饺萘鑺我谎郏戕D身離去了。留下了感覺整個世界都要崩塌了的慕容凌娢?！靶辛耍聛淼?，我是醉影樓一樓的層主，你得叫我層主……愣著干什么，趕快過來，你的任務可不少呢。”她那鐵青著的臉嚇得慕容凌娢趕緊跟了上去。(古風一言)那時，誰渡江湖雨漂泊。而今，心愁難敘千里外。第023章 原來只是刷盤子“那她就歸你了，一視同仁就好了。百蝶那邊還有事，我先回去了?！避岳蚰坏目戳四饺萘鑺我谎郏戕D身,