牛顿第二定律的应用课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二单元,牛顿第二定律及其应用,第二单元,1,一、基础整合 三维设计P13 考查点二,1、牛顿第二定律,内容、适用范围,2、单位制,基本单位、导出单位,一、基础整合 三维设计P13 考查点二1、牛顿第二定,2,例1、如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连，设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力，则在此段时间内小车可能是,A.向右做加速运动,B.向右做减速运动,C.向左做加速运动,D.向左做减速运动,A D,a,方向,F,合,方向,确定,运动性质,确定,结合,v,0,例1、如图，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端,3,原因 结果,a,大小、方向,F,合,大小、方向,确定,推断,二、对牛顿第二定律的理解,1、“因果性”和“,同向性,”：,牛顿第二定律,F,合,=,ma,是矢量式，加速度的方向由物体所受合外力的方向决定，二者总是相同。,原因 结果a大小、方向F合大小,4,例2：,小车从足够长的光滑斜面自由下滑，斜面的倾角为,，小车上用细线吊着小球,m,，若小球与小车相对静止，则下列四图中悬线的状态可能的是,整体,F,合,大小和方向,确定,F,的大小和方向,整体（小球）的,a,大小和方向,确定,小球的,F,合,大小和方向,正交分解,A B C D,例2：小车从足够长的光滑斜面自由下滑，斜面的倾角为，小车上,5,例3：匀速上升的升降机顶部有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小球。若升降机突然停止，在地面上的观察者看来，小球在继续上升的过程中,A.速度逐渐减小,B.加速度先增大后减小,C.加速度逐渐增大,D.加速度逐渐减小,判断物体的运动性质，要根据,a,（或,F,合,）方向与初始速度,v,情况确定。速度的增减，要由,a,和,v,方向是相同还是相反决定,模型化归（竖直方向上的弹簧振子）,A C,二、对牛顿第二定律的理解,2、“瞬时性”：,物体的加速度,a,与所受合外力,F,存在瞬时一一对应关系。,a,为某一瞬时的加速度，,F,即为该时刻物体所受的合力。,例3：匀速上升的升降机顶部有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一小,6,例4：如图甲、乙、丙、丁所示，质量均为,m,的物体受到同样大小的力,F,作用，处于静止状态。图甲、丙中物体的一端与轻质弹簧相连，图乙中物体的左端靠在墙上，图丁中物体的上端用细线系在天花板上，各接触面均光滑。在撤去力,F,的瞬间，图甲乙丙丁中各物体的加速度大小分别用,a,1,、,a,2,、,a,3,、,a,4,表示，则,A、,a,1,=0，,a,2,=0 B、,a,1,=,F,/,m,，,a,2,=0,C、,a,3,=,F,/,m,，,a,4,=0 D、,a,3,=0，,a,4,=,F,/,m,甲,乙,丙,丁,明确“轻绳”和“轻弹簧”两个理想模型的区别,(BC),例4：如图甲、乙、丙、丁所示，质量均为m的物体受到同样大小的,7,瞬时性的深入研究瞬时问题,研究某一时刻物体的受力和运动突变的关系称为力和运动的瞬时问题,简称“瞬时问题”.“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语:“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等.,瞬时性的深入研究瞬时问题,8,两个模型：,1、轻弹簧模型(,弹簧、橡皮筋,等)：变化瞬间，力,不变,由于发生的是,明显,形变，恢复形变需要一段时间，在其他力变化的瞬间，弹簧、橡皮筋上力保持不变。当弹簧的一端不与有质量的物体连接时，轻弹簧的形变也不需要时间，弹力突然消失。,2、轻绳模型（,绳（线）、杆、硬的接触面等,）：变化瞬间,力发生,突变,由于发生的是,微小,形变，形变的恢复时间可忽略，在其他力变化的瞬间，将会迅速引起绳、线等物体上力的突变。这种情况下,绳上力的变化较复杂,需要,根据物体下一步的运动趋势,来分析判断.,两个模型：,9,练习：,求剪断水平细线的瞬间，A、B的加速度怎样？,绳上力的变化较复杂,需要,根据物体下一步的运动趋势,来分析判断,练习：求剪断水平细线的瞬间，A、B的加速度怎样？绳上力的,10,练习,：如图，以水平向右加速度,a,向右加速前进的车厢内，有一光滑的水平桌面，在桌面上用轻弹簧连结质量均为,m,的两小球相对车静止，当绳剪断瞬间，,A,、,B,两球的加速度分别为多大？方向如何？,a,A,B,练习：如图，以水平向右加速度a向右加速前进的车厢内，有一,11,练习：,如图，木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在木块C上，三者静置于地面，A、B、C的质量之比是1：2：3，设所有接触面都光滑，当沿水平方向抽出木块C的瞬间，A和B的加速度分别是,a,A,=,，,a,B,=,。,A,B,C,0,3g/2,练习：如图，木块A和B用一轻弹簧相连，竖直放在木块C上，三,12,例5：,一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台和自己提升上来。图中跨过滑轮的两段绳都认为是竖直的且不计摩擦。吊台的质量,m,=15kg，人的质量为,M,=55kg，起动时吊台向上的加速度是,a,=0.2m/s,2,，求这时人对吊台的压力。(,g,=9.8m/s,2,),解：对人和吊台组成的系统：,对人：,由牛顿第三定律知，人对吊台的压力与吊台对人的支持力大小相等，方向相反，因此人对吊台的压力大小为200N，方向竖直向下。,(m+M)g,F,F,a,a,F,F,N,Mg,例5：一人在井下站在吊台上，用如图所示的定滑轮装置拉绳把吊台,13,二、对牛顿第二定律的理解,3、“同一性”：,（1）合外力,F,、质量,m,、加速度,a,三个物理量必须对应,同一个物体或同一个系统，不能张冠李戴,（2）加速度,a,相对于同一个惯性参考系,1、同向性（矢量性）2、瞬时性,3、因果性 4、同一性,5、独立性 6、局限性,二、对牛顿第二定律的理解3、“同一性”：1、同向性（矢量性）,14,三、连接体整体法和隔离法,例6：质量都为m的两物体A、B紧靠在一起，放在光滑的水平桌面上，如果它们分别受到水平推力F,1,和F,2,的作用，且F,1,F,2,，则A与B之间的弹力为多少？,三、连接体整体法和隔离法例6：质量都为m的两物体A、B紧,15,例7：右图为研究F、m、a的关系得出牛二定律的实验装置，实验中认为小车受到的拉力T的大小是等于钩码的重量的，但有一个条件是钩码的质量m要远小于小车的质量M（即mM）。设桌面光滑，钩码和小车的质量分别为m和M，求钩码拉着小车加速运动时，小车受到的拉力F的大小，并分析什么时候拉力F近似等于钩码的重量mg。,例7：右图为研究F、m、a的关系得出牛二定律的实验装置，实验,16,三维设计：P14 考查点二 训练,三维设计：P14 考查点二 训练,17,加深,2：,加深2：,18,小结：连接体问题的处理方法,（1）整体法：连接体中各物体如果有,共同的加速度,，求加速度可把连接体作为一个整体，运用,牛顿第二定律列方程求解。,（2）隔离法：如果要求,连接体之间的相互作用力，必须,隔离出其中一个物体，对该物体应用牛顿第二定律求解。,小结：连接体问题的处理方法,19,