高考物理鲁科版必修1 3.2《牛顿第二定律》课件

欢迎进入物理课堂 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟作用力成 跟物体的质量成 2 表达式 3 力的单位 当质量m的单位是 加速度a的单位是时 力F的单位就是N 即1kg m s2 1N 4 物理意义 反映物体运动的加速度大小 方向与所受合外力的瞬时对应关系 正比 反比 F ma kg m s2 5 牛顿第二定律的适用范围 牛顿第二定律只适用于参考系 相对地面静止或匀速直线运动的参考系 牛顿第二定律只适用于物体 相对于分子 原子 运动 远小于光速 的情况 惯性 宏观 低速 牛顿第二定律揭示了加速度与力和质量的关系 着重解决了加速度的大小 方向和决定因素的问题 对于牛顿第二定律 应从以下几方面加深理解 案例1 2010 全国 理综 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a1 a2 重力加速度大小为g 则有 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 仍为mg 由平衡条件和牛顿第二定律可得答案为C 答案 C 答案 D 1 明确研究对象 根据问题的需要和解题的方便 选出被研究的物体 2 进行受力分析和运动状态分析 画好受力分析图 明确物体的运动性质和运动过程 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 技巧提示 1 牛顿第二定律F ma在确定a与m F的数量关系的同时 也确定了三个量间的单位关系 因为此式为矢量式 所以也确定了a和F间的方向关系 2 应用牛顿第二定律求a时 可以先求F合 再求a 还可以先求各个力的加速度 再合成求出合加速度 案例2 2010 福建理综 质量为2kg的物体静止在足够大的水平地面上 物体与地面间的动摩擦因数为0 2 最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等 从t 0时刻开始 物体受到方向不变 大小呈周期性变化的水平拉力F的作用 F随时间t的变化规律如图所示 重力加速度g取10m s2 则物体在t 0至t 12s这段时间的位移大小为 A 18mB 54mC 72mD 198m 答案 B 即时巩固2 2010 安徽理综 质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动 一段时间后撤去F 其运动的v t图象如图所示 g取10m s2 求 1 物体与水平面间的动摩擦因数 2 水平推力F的大小 3 0 10s内物体运动位移的大小 答案 1 0 2 2 6N 3 46m 案例3 2011 上海高考改编 如图 质量m 2kg的物体静止于水平地面的A处 A B间距L 20m 用大小为30N 沿水平方向的外力拉此物体 经t0 2s拉至B处 已知cos37 0 8 sin37 0 6 取g 10m s2 1 求物体与地面间的动摩擦因数 2 用大小为30N 与水平方向成37 的力斜向上拉此物体 使物体从A处由静止匀加速运动到B处 求该力作用时间t 解析 1 物体做匀加速运动由牛顿第二定律F f ma f 30N 2 10N 10N 2 由牛顿运动定律Fcos37 mg Fsin37 ma 答案 1 0 5 2 1 87s 即时巩固3 如图所示 质量为m的人站在自动扶梯上 扶梯正以加速度a向上减速运动 a与水平方向的夹角为 求人受的支持力和摩擦力 解析 解法1 以人为研究对象 他站在减速上升的电梯上 受到竖直向下的重力mg和竖直向上的支持力N 还受到水平方向的静摩擦力F静 由于物体斜向下的加速度有一个水平向左的分量 故可判断静摩擦力的方向水平向左 人受力如图 a 所示 建立如图所示的坐标系 并将加速度分解为水平方向加速度ax和竖直方向加速度ay 如图 b 所示 则ax acos ay asin 由牛顿第二定律得F静 max mg N may 求得F静 macos N m g asin 解法2 以人为研究对象 受力分析如图所示 因摩擦力F静为待求 且必沿水平方向 设为水平向右 建立如图所示坐标系 并规定正方向 根据牛顿第二定律得x方向 mgsin Nsin F静cos ma y方向mgcos F静sin Ncos 0 由 两式可解得N m g asin F静 macos F静为负值 说明摩擦力的实际方向与假设方向相反 为水平向左 答案 见解析 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全