2012高三物理复习专题课件11：牛顿第二定律(1)

高三物理高考复习牛顿第二定律雨金中学王赛利F=ma的理解同向性:任一时刻F与a同向因果性:力是产生加速度的原因同体性:F,a对应同一物体独立性:作用在物体上的每一个力都会产生一个加速度且相互独立互不影响,物体的实际加速度等于每个力产生的加速度的矢量和.瞬时性:F与a对应同一时刻动力学的两类基本问题受力分析合力加速度运动学量第一章力的知识牛顿第二定律第二章物体的运动1．已知受力求运动:2．已知运动求力:加速度与合外力的同向性关系牛顿第二定律F合=ma是矢量式，加速度的方向与物体所受合外力的方向相同。在解题时，可以利用正交分解法进行求解。yyxxmaFmaF合合物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的关系：N’NmgFmgF’物体静止或匀速运动即a=0F=F`=mgN=N`=mg物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的关系：物体有向上的加速度即a≠0F=F`=m(g+a)N=N`=m(g+a)aFmgF’aN’Nmg超重物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的关系：aFmgF’aN’Nmg失重物体有向下的加速度即a≠0F=F`=m(g-a)N=N`=m(g-a)现象实质超重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象物体具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象物体具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量完全失重物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象物体具有竖直向下的加速度且a=g加速度与合外力的瞬时性关系【例1】如图所示，用一力F将一个质量为m的物体顶在竖直墙面上，已知物体与墙面之间的动摩擦因数为μ，并且力F按F=kt规律变化，若竖直墙面足够长，试讨论物体的加速度和速度的变化规律．mFmgmgFNfavt=0gmgFNfvmmgFNfav•加速度先减小到零增大,速度是先增大到最大再减小到零•摩擦力先增大最后不变加速度与合外力的瞬时性关系A【例2】小球A、B的质量分别为m和2m，用轻弹簧相连，然后用细线悬挂而静止，如图所示，在烧断细线的瞬间，A、B的加速度各是多少？ABgaA30BaTmgBkx2mgkx解：烧断细绳前，A、B球受力分析如图所示．烧断细绳瞬间，绳上张力立即消失，而弹簧弹力不能突变．根据牛顿第二定律有明确“轻绳”和“轻弹簧”两个理想物理模型的区别．加速度与合外力的同向性关系【例3】一物体在两个力的作用下静止,若使其中一个力保持不变,另一个力逐渐减小到零,再按原方向逐渐恢复到原值,则物体在运动过程中的运动情况是A.一直加速B.一直减速C.先加速后减速D.先加速后减速F1F200vF1F200vaF1amvF1F2avF1F2vmA加速度与合外力的同向性关系【例4】竖直向上飞行的子弹，达到最高点后又返回原处，假设整个运动过程中，子弹受到的阻力与速度的大小成正比，则整个过程中，加速度的变化是：A.始终变小B.始终变大C.先变小，后变大D.先变大，后变小mgfa1mkvmga1mgfa2mkvmga2A加速度与合外力的同向性关系【例5】如图，电梯与水平面间的夹角为300，当电梯加速向上运动时，人对梯面的压力是重力的6/5，人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？300aaxaay300mgNf•由牛顿第二定律得:•N-mg=masin300•f=macos300加速度与合外力的同体性关系【例8】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,人的质量为2m,起动时吊台向上的加速度是a,求这时人对吊台的压力。(m+2m)gFFaaFN2mg•由牛顿第二定律得:•2F-3mg=3ma•F+N-2mg=2ma•解得:N=1/2(ma+mg)•又由牛顿第三定律知:人对底部的压力大小等与底对人的支持力大小,也是1/2(ma+mg)超重与失重现象的分析【例10】取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。▲提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。▲让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？已知受力求运动【例13】原来作匀速运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的，具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示，现在A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是：A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降mgNFaBC已知运动求受力【例14】如图所示，在水平铁轨上以初速度V匀减速行驶的车厢里，用细线悬挂一质量为m的小球。已知当列车经过时间t速度恰好减为零，求：①摆线与竖直方向的夹角θ②细线对小球的拉力TθV灵活运用牛顿第二定律解题【例15】质量为2kg的物体，放在水平面上，动摩擦因数μ=0.5，沿与水平面成θ=370角斜向上对物体施以F=20N的拉力，4s后撤去F直到物体停止，求物体的总位移。370FNmga