20xx粵教版高中物理必修一44《牛頓第二定律》word學(xué)案-文庫吧
2024-11-19 01:53 本頁面
【正文】 知識(shí)點(diǎn) 2 牛頓第二定律的簡單應(yīng)用 新知探究 如圖所示，在前進(jìn)的車廂的豎直后壁上放一個(gè)物體，如果物體與廂壁接觸面是光滑的，物體 __________相對(duì)車廂靜止？如果物體與車廂壁間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ，物體 __________不下滑？要使物體不致下滑，車廂應(yīng)該向右做_______________運(yùn)動(dòng)。 不可能，可能，加速 重點(diǎn)歸納 圖 441 1．應(yīng)用牛頓第二定律解題的步驟 (1)確定研究對(duì)象． (2)進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)情況分析，作出運(yùn)動(dòng)或受力示意圖． (3)求合力或加速度． (4)據(jù) F 合 ＝ ma 列方程求解． 2．解題方法 (1)矢量合成法：若物體只受兩個(gè)力作用時(shí)，應(yīng)用平行四邊形定則求這兩個(gè)力的合力，再由牛頓第二定律求出物體的加速度的大小及方向，加速度的方向就是物體所受合外力的方向．反之，若知道加速度的方向也可應(yīng)用平行四邊形定則求物體所受的合力． (2)正交分解法：當(dāng)物體受多個(gè)力作用時(shí)，常用正交分解法求物體的合外力．應(yīng)用牛頓第二定律求加速度時(shí)，在實(shí)際應(yīng)用中常將受到的力分解，且將 加速度所在的方向選為坐標(biāo)系的 x 軸或 y 軸所在的方向；有時(shí)也可分解加速度，即????? Fx＝ maxFy＝ may . [例 2] 用 3N 的水平恒力，在水平面上拉一個(gè)質(zhì)量為 2kg 的木塊，從靜止開始運(yùn)動(dòng)， 2s內(nèi)的位移為 2m，則木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為多大？ 解析 ：設(shè)物體所受滑動(dòng)摩擦力為 f,加速度大小為 a,物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由 221ats? 可知物體的加速度為： 2222 /1/2 222 smsmt sa ????。 根 據(jù)牛頓第二定律有： F 合 =Ff=ma。 故 f=Fma=（ 32? 1） N=1N。 答案 ： 1N 觸類旁通 2．地面上放一木箱，質(zhì)量為 40kg，用 100N的力與水平方向成 37176。角推木箱，如圖 442所示，恰好使木箱勻速前進(jìn)。若用此力與水平方向成 37176。角向斜上方拉木箱，木箱的加速度多大？（取 g=10m/s2， sin37176。=， cos37176。=） 解析： 用與水平方向成 37176。角的力 F=100N推木箱時(shí)受力如圖 1 所示。對(duì) F 進(jìn)行分解時(shí)，首先把 F 按效果分解成豎直向 下的分力和水平向右的分力， F 的效果可以由分解的水平方向分力 Fx和豎直方向的分力 Fy 來代替。則： 00 37s in,37c os FFFF yX ?? 由于木箱勻速前進(jìn)時(shí)所受合力為零，則在豎直方向有： GFN ?? 01 37sin ① 在水平方向上有： 101 37co s NFf ??? ② 由 ① ② 兩式代入數(shù)據(jù)解得： ?? ③ 若用此力與水平方向成 37176。角向斜上方拉木箱，受力如圖 1 所示。則有： GNF ?? 2037sin ④ mafF ?? 2037co s ⑤ 22 Nf ?? ⑥ 聯(lián)立 ③ ④⑤⑥ 式代入數(shù)據(jù)解得： 2/ sma ? 答案： 2/ sm 方法技巧 \易錯(cuò)易混 \實(shí)驗(yàn)透視 圖 442 易錯(cuò) 易混 對(duì)牛頓第二定律瞬時(shí)性的理解 牛頓第二定律是高中物理學(xué)重要的組成部分，同時(shí)也是力學(xué)問題中的基石，它具有矢量性、瞬時(shí)性等特性，其中瞬時(shí)性是同學(xué)們理解的難點(diǎn)。 所謂瞬時(shí)性，就是物體的加速度與其所受的合外力有瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的關(guān)系，每一瞬時(shí)的加速度只取決于這一瞬時(shí)的合外力。也就是物體一旦受到不為零的合外力的作用，物體立即產(chǎn)生加速度；當(dāng)合外力的方向、大小改變時(shí)，物體的加速度方向、大小也立即發(fā)生相應(yīng)的改變；當(dāng)物體的合外力為零時(shí)，物體的加速度也立即為零。由此可知，力和加速度之間是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的。 解這類問題要明確兩種基本模型的 特點(diǎn)： A. 輕繩不需要形變恢復(fù)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中，其彈力可以突變，成為零或者別的值。 B. 輕彈簧（或者橡皮繩）需要較長的形變恢復(fù)時(shí)間，在瞬時(shí)問題中其彈力不能突變，大小方向均不變。 [例 3] 如圖 443 所示，物體 B、 C 分別連接在輕質(zhì)彈簧兩端，將其靜置于吊籃 A的水平底板上，已知 A、 B、 C 三者質(zhì)量相等，均為 m，那么燒斷懸掛吊籃的輕繩的瞬間，各物體加速度為多少？ 解析：此問題應(yīng)用到彈簧的彈力不能突變的性質(zhì)。未燒斷繩子之前， C受到一個(gè)重力mg和彈簧的彈力 F，兩者平衡即 F=mg。繩燒斷瞬間， F不能突變，大小仍 為 mg，所以 。 A、 B可看成一個(gè)整體來分析，繩子未斷之前，它們受重力 2mg，彈簧向下的彈力 F=mg，繩子向上的拉力 ，處于平衡狀態(tài)。繩子斷的瞬間，拉力 消失，而彈簧的彈力不能突變，所以它們受到的合力向下，大小為 ，所以 。 觸類旁通 3． 在如圖 444所示的裝置中，小球 m在水平細(xì)繩 OA和與豎直方向成θ角的彈簧 OB作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將繩子 OA剪斷，問剪斷瞬間小球 m的加速度大小、方向如何？ 解析：以小球?yàn)檠芯繉?duì)象，在未剪斷繩子 OA之前，小球 m受重力 mg，方向豎直向下；彈簧 OB的拉力 ，方向與豎直方向成θ角斜向上；繩子 OA的拉力 ，水平向左。由于小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，則彈簧 OB的拉力 和重力 mg的合力與繩子 OA的拉力是一對(duì)平衡力。所以 和mg的合力在數(shù)值上等于繩子 OA 的拉力 ，方向水平向右。當(dāng)剪斷繩子 OA的瞬間，繩子 OA的拉力消失而彈簧 OB的拉力來不及變化（彈簧 OB的拉力 使彈簧 OB發(fā)生了形變，而彈簧要恢復(fù)到原長是需要時(shí)間的，所以在這一瞬間我們認(rèn)為彈簧的
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1