第2讲 牛顿第二定律(两类动力学问题,连接体问题)

牛顿第二定律瞬时性的两种模型牛顿第二定律：F合=ma(1)矢量性(2)独立性(3)同体性(4)瞬时性有特殊情况牛顿第二定律：F合=ma利用正交分解法求动力学问题Fx=maxFy=may知识回顾2．[对牛顿第二定律的考查](多选)(2017届河北保定检测)乘坐“空中缆车”饱览大自然的美景是旅游者绝妙的选择．若某一缆车沿着坡度为30°的山坡以加速度a上行，如图所示．在缆车中放一个与山坡表面平行的斜面，斜面上放一个质量为m的小物块，小物块相对斜面静止(设缆车保持竖直状态运行)．则()A．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向上B．小物块受到的摩擦力方向平行斜面向下C．小物块受到的滑动摩擦力为12mg＋maD．小物块受到的静摩擦力为12mg＋maP49应用自测1AD考点：牛顿第二定律瞬时性的两种模型有特殊情况：剪断弹簧瞬间，当弹簧两端有一端不和物体相连，弹簧弹力突变为零课本P49在光滑水平面上有一质量为1kg的物体，它的左端与一劲度系数为800N/m的轻弹簧相连，右端连接一细线．物体静止时细线与竖直方向成37°角，此时物体与水平面刚好接触但无作用力，弹簧处于水平状态，如图所示，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则下列判断正确的是()A．在剪断细线的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s2B．在剪断弹簧的瞬间，物体所受合外力为15NC．在剪断细线的瞬间，物体所受合外力为零D．在剪断弹簧的瞬间，物体的加速度大小为7.5m/s2P49练习1A瞬时性问题——突变问题如图所示，将质量均为m的小球A、B用绳(不可伸长)和弹簧(轻质)连接后，悬挂在天花板上.若分别剪断绳上的P处或剪断弹簧上的Q处，下列对A、B加速度的判断正确的是()A.剪断P处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为gB.剪断P处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为零C.剪断Q处瞬间，A的加速度为零，B的加速度为零D.剪断Q处瞬间，A的加速度为2g，B的加速度为gB课后练习P51热点题组1牛顿第二定律的两类动力学基本问题：1．已知受力情况求解运动情况2．已知运动情况求解受力情况应用“中间桥梁”是求解物体的加速度“两组公式”：运动学公式牛顿第二定律牛顿第二定律应用：两类动力学问题基本思路：基本步骤：（1）明确研究对象（2）受力分析和运动状态分析（3）选取正方向或建立直角坐标系，确定合外力（4）列方程求解地面上放一木箱，质量为10kg，用100N的力与水平方向成37°角推木箱，如图所示，恰好使木箱匀速前进．若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱，求木箱的加速度和第5s内木箱运动的位移？(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)已知受力情况求运动情况答案：6m/s2，27m已知运动情况求受力情况一个滑雪人与滑板的质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速下滑，山坡的倾角θ=37°，滑板与山坡的动摩擦因数为μ=0.1，他在t=5s的时间内滑下的距离s=60m.求滑雪人下滑的加速度及其受到空气的平均阻力的大小.（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2)第三周周测第25题(2017·德州模拟)一质量为m＝2kg的滑块能在倾角为θ＝37°的足够长的斜面上以a＝2m/s2匀加速下滑。如图所示，若用一水平向右恒力F作用于滑块，使之由静止开始在t＝2s内能沿斜面向上运动位移x＝4m。求：(g取10m/s2)(1)滑块和斜面之间的动摩擦因数μ；(2)恒力F的大小。已知运动情况求受力情况答案：（1）μ=0.5（2）F=48N连结体问题的处理方法连结体：两个(或两个以上)物体相互连结参与运动的系统。隔离法：求系统相互作用力时，将各个物体隔离出来分析整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可将系统作为一个整体来研究课本P53问题分类：(1)已知外力求内力(先整体后隔离)(2)已知内力求外力(先隔离后整体)稳定之后，系统内各物体具有共同的加速度目的是先把共同加速度表示出来(多选)如图所示,水平地面上有两块完全相同的木块A、B,在水平推力F作用下运动.用代表A、B间的相互作用力()A、若地面是完全光滑的,则FAB=FB、若地面是完全光滑的,则FAB=F/2C、若地面是有摩擦的,则FAB=FD、若地面是有摩擦的,则FAB=F/2BD第三周限时训练第8题如图所示，装有支架的质量为M(包括支架的质量)的小车放在光滑水平地面上，支架上用细线拖着质量为m的小球，当小车在光滑水平地面上向左匀加速运动时，稳定后绳子与竖直方向的夹角为θ.求小车所受牵引力的大小？[解析]对小球分析mgtanθ＝ma①对小车和小球组成的整体F＝(M＋m)a②解得：F＝(M＋m)gtanθ如图所示，弹簧测力计外壳质量为m0，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩吊着一质量为m的重物。现用一方向竖直向上的外力F拉着弹簧测力计，使其向上做加速运动，则弹簧测力计的示数为()A．mgB．C．D．mgmmm0Fmmm00Fmmm0D第三周周测第18题(2017届福建四校联考)如图所示，在倾角为θ＝30°的固定斜面上，跨过定滑轮的轻绳一端系在小车的前端，另一端被坐在小车里的人拉住，已知人的质量为60kg，小车的质量为10kg，绳及滑轮的质量、滑轮与绳间的摩擦均不计，斜面对小车的摩擦阻力为人和小车总重力的0.1倍，取重力加速度g＝10m/s2，当人用280N的力拉绳时，试求(斜面足够长)：(1)人与车一起运动的加速度大小；(2)人所受摩擦力的大小和方向；(3)某时刻人和车沿斜面向上的速度为3m/s，此时人松手，则人和车一起滑到最高点所用时间为多少？课本P54练2课本P50练2可以尝试用整体法