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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,*,ppt精选,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,ppt精选,*,浙江专用,物理,第2讲牛顿第二定律的应用(一),1,ppt精选,浙江专用 物理第2讲牛顿第二定律的应用(一)1ppt精选,两类动力学问题,1.动力学的两类基本问题,(1)已知受力情况求物体的,运动情况,;,知识梳理,(2)已知运动情况求物体的,受力情况,。,2.解决两类基本问题的方法,以,加速度,为“桥梁”,由,牛顿第二定律,和,运动学公式,列方程求解,具体逻辑关系如图:,2,ppt精选,两类动力学问题知识梳理(2)已知运动情况求物体的受力情况,A.在01 s内,拉力,F,不断增大,B.在13 s内,拉力,F,保持不变,C.在34 s内,拉力,F,不断增大,D.在34 s内,拉力,F,不断减小,1.如图甲所示,在粗糙的水平面上,物体,A,在水平向右的拉力,F,的作用下做直,线运动,其,v,-,t,图像如图乙中实线所示,下列判断中正确的是,(),3,ppt精选,A.在01 s内,拉力F不断增大3ppt精选,答案BD由,v,-,t,图像可知,在01 s内,物体做匀加速直线运动,加速度恒,定,由牛顿第二定律可知,合外力恒定,因此拉力恒定,A项错误;在13 s内,物,体做匀速直线运动,合外力为零,拉力大小始终等于摩擦力的大小,B项正,确;在34 s内,物体做的是变减速运动,加速度大小越来越大,摩擦力恒定,则,由,F,f,-,F,=,ma,可知,拉力,F,越来越小,C项错误,D项正确。,4,ppt精选,答案BD由v-t图像可知,在01 s内,物体做,2.如图所示,几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边,AB,若物体由静止沿,不同的倾角从顶端滑到底端,下面哪些说法是正确的(),A.倾角为30,时所需时间最短,B.倾角为45,时所需时间最短,C.倾角为60,时所需时间最短,D.所需时间均相等,5,ppt精选,2.如图所示,几个倾角不同的光滑斜面具有共同的底边AB,若物,答案B设沿一般斜面下滑,倾角为,斜面长为,l,物体沿斜面做初速度,为零、加速度为,a,=,g,sin,的匀加速直线运动,滑到底端的时间为,t,则有,l,=,g,sin,t,2,l,=,/cos,联立解得,t,=,=,所以当,=45,时,t,最小,故选B。,6,ppt精选,答案B设沿一般斜面下滑,倾角为,斜面长为l,物,3.一质点处于静止状态,现对该质点施加力,F,力,F,随时间,t,按如图所示的正,弦规律变化,力,F,的方向始终在同一直线上,在04 s内,下列说法正确的是,(),A.第2 s末,质点距离出发点最远,B.第2 s末,质点的动能最大,C.第4 s末,质点距离出发点最远,D.第4 s末,质点的动能最大,7,ppt精选,3.一质点处于静止状态,现对该质点施加力F,力F随时间t按如,答案BC力,F,随图示的规律变化时,质点在前2 s做加速度先增大后减,小的加速运动,在2 s末速度最大,24 s内质点做加速度(反方向)先增大后减,小的减速运动,在4 s末速度为零,质点始终沿正方向运动,故B、C正确。,8,ppt精选,答案BC力F随图示的规律变化时,质点在前2 s做,4.在水平地面上有一质量为10 kg的物体,在水平拉力,F,的作用下由静止开,始运动,10 s后拉力大小减为,F,/4,方向不变,再经过20 s停止运动,该物体的速,度与时间的关系如图所示,g,取10 m/s,2,求:,(1)整个过程中物体的位移大小;,(2)物体与地面间的动摩擦因数。,9,ppt精选,4.在水平地面上有一质量为10 kg的物体,在水平拉力F的作,答案(1)150 m(2)0.1,解析(1)整个过程中物体的位移大小就等于图像与,t,轴所围成的三角形,面积,即,x,=,30,10 m=150 m。,(2)物体的运动分为两个过程,由题图可知,这两个过程加速度分别为,a,1,=1 m,/s,2,a,2,=-0.5 m/s,2,作出这两个过程中物体的受力示意图分别如图所示,对于这两个过程,由牛顿第二定律得:,F,-,F,f,=,ma,1,-,F,f,=,ma,2,联立两式解得:,F,f,=10 N。,由滑动摩擦力公式得:,F,f,=,F,N,=,mg,解得:,=0.1。,10,ppt精选,答案(1)150 m(2)0.1对于这两个,重难一牛顿第二定律在两类基本问题中的应用,1.已知受力情况求运动情况,加速度是联系力与运动的桥梁,这类问题的分析思路是:,受力情况,加速度,运动情况,2.已知运动情况求受力情况,这类问题的分析思路是:,运动情况,加速度,受力情况,重难突破,11,ppt精选,重难一牛顿第二定律在两类基本问,典例1,如图所示,质量,M,=10 kg、倾角,=30,的木楔静止于粗糙的水平地面上,已知木楔与地面间的动摩擦因数,=0.02。有一质量,m,=1.0 kg 的物体由静止开始沿斜面下滑,至滑行路程,x,=1.4 m时,其速度,v,=1.4 m/s。在这一过程中木楔始终保持静止,求地面对木楔的摩擦力的大小和方向(,g,取10 m/s,2,)。,12,ppt精选,典例1如图所示,质量M=10 kg、倾角=30的木楔静,对物体有:,mg,sin,-,F,f1,=,ma,F,f1,=1.0,10,N-1.0,0.7 N=4.3 N。物体对木,楔的压力,F,1,=,mg,cos 30,=1.0,10,N=5,N。,设地面对木楔的摩擦力水平向左,则木楔受力情况如图所示,木楔始终静,止,故所受合力为零,由水平方向合力为零有:,F,f2,+,F,f1,cos,=,F,1,sin,又,F,f1,=,F,f1,则,F,f2,=5,N-4.3,N=0.35,N=0.61,解析设物体下滑的加速度为,a,则由,v,2,-,=2,ax,解得,a,=,m/s,2,=0.7 m/s,2,。,N,方向水平向左。,答案0.61 N,方向水平向左,13,ppt精选,对物体有:mg sin-Ff1=ma,Ff1=1.0,1-1如图所示,一倾角为,的光滑斜面固定在水平地面上,质量,m,=1 kg的物,体在平行于斜面向上的恒力,F,作用下,从,A,点由静止开始运动,到达,B,点时立,即撤去拉力,F,。此后,物体到达,C,点时速度为零。每隔0.2 s通过传感器测得,物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据。求:,t,/s,0,0.2,0.4,2.2,2.4,v,/(ms,-1,),0,1.0,2.0,3.3,2.1,(1)恒力,F,的大小;,(2)撤去外力,F,的时刻。,14,ppt精选,1-1如图所示,一倾角为的光滑斜面固定在水平地面上,质量,答案(1)11 N(2)1.5 s,解析(1)加速阶段加速度大小,a,1,=,=5 m/s,2,减速阶段加速度大小,a,2,=,=6 m/s,2,加速阶段中:,F,-,mg,sin,=,ma,1,减速阶段中:,mg,sin,=,ma,2,由以上两式得,F,=,m,(,a,1,+,a,2,)=11 N。,(2)撤去外力瞬间速度最大,有,a,1,t,=,v,0,+,a,2,(,t,-,t,),(其中:,v,0,=3.3 m/s,t,=2.2 s),解得,t,=1.5 s。,15,ppt精选,答案(1)11 N(2)1.5 s(2)撤,1-2如图所示,倾角为30,的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连接。现将一,滑块(可视为质点)从斜面上的,A,点由静止释放,最终停在水平面上的,C,点。,已知,A,点距水平面的高度,h,=0.8 m,B,点距,C,点的距离,L,=2.0 m。(滑块经过,B,点时没有能量损失,取,g,=10 m/s,2,)求:,(1)滑块在运动过程中的最大速度;,(2)滑块与水平面间的动摩擦因数,;,(3)滑块从,A,点释放后,经过时间,t,=1.0 s时速度的大小。,16,ppt精选,1-2如图所示,倾角为30的光滑斜面与粗糙的水平面平滑连,答案(1)4 m/s(2)0.4(3)3.2 m/s,解析(1)滑块先在斜面上做匀加速运动,然后在水平面上做匀减速运动,故滑块运动到,B,点时速度最大,设为,v,max,设滑块在斜面上运动的加速度大小,为,a,1,则,mg,sin 30,=,ma,1,=2,a,1,解得:,v,max,=4 m/s。,(2)设滑块在水平面上运动的加速度大小为,a,2,则,mg,=,ma,2,=2,a,2,L,17,ppt精选,答案(1)4 m/s(2)0.4(,解得:,=0.4。,(3)设滑块在斜面上运动的时间为,t,1,v,max,=,a,1,t,1,得,t,1,=0.8 s,由于,t,t,1,故滑块已经,经过,B,点,做匀减速运动的时间为,t,-,t,1,=0.2 s,设,t,=1.0 s时速度大小为,v,则,v,=,v,max,-,a,2,(,t,-,t,1,),解得:,v,=3.2 m/s。,18,ppt精选,解得:=0.4。18ppt精选,重难二动力学中的瞬时问题,1.处理方法,根据牛顿第二定律求物体瞬时加速度大小时,对应瞬时合外力。物体的,受力情况和运动情况是时刻对应的,当外界因素发生变化时,需要重新进,行受力分析和运动分析。,2.熟悉两类模型,刚性绳,(或接触面),认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间。一般题目中所给细线、轻杆和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型处理,弹簧,(或橡皮绳),此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成是不变的,19,ppt精选,重难二动力学中,典例2,如图所示,质量为,m,的小球用水平轻弹簧系住,并用倾角为30,的光,滑木板,AB,托住,小球恰好处于静止状态。当木板,AB,突然向下撤离的瞬间,小球的加速度大小为,(),A.0B.,g,C.,g,D.,g,20,ppt精选,典例2如图所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并用,解析平衡时,小球受到三个力:重力,mg,、木板,AB,的支持力,F,N,和弹簧拉力,F,T,受力情况如图所示。突然撤离木板时,F,N,突然消失而其他力不变,因此,F,T,与重力,mg,的合力,F,=,=,mg,产生的加速度,a,=,=,g,B正确。,答案B,21,ppt精选,解析平衡时,小球受到三个力:重力mg、木板AB的支持力F,2-1如图,轻弹簧上端与一质量为,m,的木块1相连,下端与另一质量为,M,的,木块2相连,整个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态。现将,木板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块1、2的加速度大小分别为,a,1,、,a,2,。重力加速度大小为,g,。则有,(),A.,a,1,=0,a,2,=,g,B.,a,1,=,g,a,2,=,g,C.,a,1,=0,a,2,=,g,D.,a,1,=,g,a,2,=,g,答案C,解析木板抽出前,由平衡条件可知弹簧被压缩产生的弹力大小为,mg,。,木板抽出后瞬间,弹簧弹力保持不变,大小仍为,mg,。由平衡条件和牛顿第二,定律可得,a,1,=0,a,2,=,g,。答案为C。,22,ppt精选,2-1如图,轻弹簧上端与一质量为m的木块1相连,下端与另一,2-2如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着质量都为2 kg的物,体,A,、,B,二者处于平衡状态,若突然将一个大小为10 N的力竖直向下加在,A,上,在此瞬间,A,对,B,的压力大小为(,g,取10 m/s,2,),(),A.35 NB.25 N,C.15 ND.5 N,23,ppt精选,2-2如图所示,竖直放置在水平面上的轻弹簧上叠放着质量都为,答案B,解析突然将一个大小为10 N的力竖直向下加在,A,上,在此瞬间,二者有,向下的加速度,加速度大小为,a,=,m/s,2,=2.5 m/s,2,隔离,B,分析受力,有,F,+,mg,-,F,弹,=,ma,而,F,弹,=2,mg
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