高中物理第四章第五節(jié)牛頓第二定律的應(yīng)用課件粵教版必修1(已修改)
2024-12-03 18:57 本頁面
【正文】 第 5節(jié) 牛頓第二定律的應(yīng)用 知識點一 應(yīng)用牛頓第二定律解決兩類基本問題 目標(biāo)篇 預(yù)習(xí)篇 考點篇 欄目鏈接 1. 動力學(xué)的兩類主要問題： （ 1 ）已知物體的受力情況 ， 確定物體的運動狀態(tài)； （ 2 ）已知物體的運動情況 ， 確定物體的受力情況 . 2. 應(yīng)用牛頓第二定律解決兩類基本問題的思路和方法 . 解決兩類問題的基本方法 ， 是以加速度為橋梁 ， 由運動學(xué)公式和牛頓第二定律列方程求解 . 如下圖所示： （ 1 ）已知物體的受力情況 ， 確定物體的運動狀態(tài) . 在受力情況已知的情況下 ， 要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出物體的運動速度或位移 . 處理這類問題的基本思路是：先求出幾個力的合力 ， 由牛頓第二定律求出加速度 ， 再 由運動學(xué)的公式求出時間、速度及位移等量 . ? 嘗試應(yīng)用 1. 質(zhì)量 m ＝ 10 kg 的物體 ， 在 F ＝ 40 N 的水平向左的力的作用下 ，沿水平桌面從靜止開始運動 . 物體運動時受到的滑動摩擦力 f＝ 30 N.在開始運動后的第 6 s 末撤銷水平力 F ， 求： （ 1 ）物體前 6 s 的加速度大小和第 6 s 末的速 度大小； （ 2 ）撤銷水平力 F 后物體的加速度大小 ， 物體經(jīng)過多長時間停下 . 解析： （ 1 ）物體在前 6 s 做勻加速運動 ， 根據(jù)牛頓第二定律 F ＝ma 得 a 1 ＝F － fm＝ 1 m / s2， 第 6 s 末的速度 v t＝ a 1 t 1 ＝ 6 m / s ， （ 2 ）撤銷水平力 F 后物體只受滑動摩擦力 ， 根據(jù)牛頓第二定律得 a 2 ＝fm＝ 3 m / s2， 物體停下的時間 t 2 ＝va 2＝ 2 s. 答案： （ 1 ） 1 m / s2 6 m / s （ 2 ） 3 m / s2 2 s （ 2 ）已知物體的運動情況 ， 確定物體的受力情況 . 對于第二類問題 ， 在運動情況已知的情況下 ， 要求判斷出物體的未知力的情況 ， 其解題的思路一般是：已知加速度或根據(jù)運動規(guī)律求出加速度 ， 再由牛頓第二定律求出合力 ， 從而確定未知力 ， 至于牛頓第二定律中合力的求法可用力的合成和分解或正交分解法 . ? 嘗試應(yīng)用 2. 建筑工人用如圖所示的定滑輪裝置運送建筑材料 . 一個質(zhì)量為7 0 . 0 kg 的工人站在地面上 ， 通過定滑輪將 2 0 .0 kg 的建筑材料以 0 . 5 0 0 m / s2的加速度拉升 ， 忽略繩子和定滑輪的質(zhì)量及定滑輪的摩擦 ， 則工人對地面的壓力大小為（ g 取 10 m / s2）（ B ） A .51 0 N B. 4 9 0 N C. 8 9 0 N D .91 0 N 解析： 以建筑材料為研究對象 ， 根據(jù)牛頓第二定律得： T － mg ＝ma ， T ＝ mg ＋ ma ＝ 2 1 0 N ， 以人為研究對象 ， T ＋ N ＝ Mg ， N ＝ Mg － T ＝ 4 9 0 N ， 人對地面的壓力大小不一定等于地面對人的支持力 ， 所以 ， 人對地面的壓力為4 9 0 N ， B 選項正確 . 3. 如圖所示 ， 一質(zhì)量為 m ＝ 1 0 0 kg 的箱子靜止在水平面上 ， 與水平面間的動摩擦因數(shù)為 μ ＝ 0 .5. 現(xiàn)對箱子施加一個與水平方向成 θ ＝37 176。 角的拉力 ， 經(jīng) t1＝ 10 s 后撤去拉力 ， 又經(jīng) t2＝ 1 s 箱子停下來 . s i n 37 176。＝ 0 .6 ， c o s 37 176。 ＝ 0 . 8 ， g ＝ 10 m / s2. 求： （ 1 ）拉力 F 大小； （ 2 ）箱子在水平面上滑行的位移 s . 解析： （ 1 ）撤去拉力前 ， 箱子受重力 mg 、支持力 N 、拉力 F 、摩擦力 f 作用 ， 設(shè)運動加速度為 a1， 根據(jù)牛頓運動定律有： N ＋ F s i n θ － mg ＝ 0 ① f＝ μN ② F co s θ － f＝ ma1③ 撤去拉力后 ， 箱子受重力 mg 、支持力 N ′、摩擦力 f ′作用 ， 設(shè)運動加速度為 a2， 根據(jù)牛頓運動定律有： － μmg ＝ ma2④
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