牛顿第二定律的性质.ppt
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1、,总结,一、牛顿第二定律,1、内容:物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比,这就是牛顿第二定律。,二、对牛顿第二定律F合=ma的理解,1、独立性 2、矢量性 3、瞬时性 4、同一性,2、数学表达试:,aF/m,F ma,即F=kma,k比例 系数,如果各量都用国际单位,则k=1,所以F=ma,牛顿第二定律进一步表述:F合=ma,三、对牛顿第二定律F合=ma的运用:解题步骤,1:瞬时性:加速度和力的关系是瞬时对应, a与 F同时产生,同时变化,同时消失; 2:矢量性:加速度的方向总与合外力方向相同; 3:独立性(或相对性):当物体受到几个力的作用时,可把物体的加速度看成是各个力单独作用时
2、所产生的分加速度的合成; 4:牛顿运动定律的适应范围:是对宏观、低速物体而言;,牛顿第二定律的性质:,应用牛顿运动定律解题的一般步骤: 1、明确研究对象和研究过程 2、画图分析研究对象的受力情况和运动情况;(画图很重要,要养成习惯) 3、建立直角坐标系,对必要的力进行正交分解或合成,并注意选定正方向 4、应用 Fx = ma 及运动学公式列方程解题。 Fy = 0 5、对解的合理性进行讨论,我来小结:,牛顿第二定律的两类基本问题 1、已知受力情况求运动情况。 2、已知运动情况求受力情况。,受力情况,受力分析,画受力图,处理受力图,求合力,a,F=ma,运动情况(s v t a),运动学规律,初
3、始条件, 解题思路:,瞬时加速度的分析问题,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。,有两种模型:,刚性绳(或接触面):是一种不需要发生明显形变就能产生弹力的物体,若剪断(或脱离)后,其中弹力立即发生变化,不需要形变恢复的时间。,弹簧(或橡皮绳):特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,其弹力可以看成不变。,一条轻弹簧上端固定在天花板上,下端连接一物体A,A的下边通过一轻绳连接物体B.A,B的质量相同均为m,待平衡后剪断A,B间的细绳,则剪断细绳的瞬间,物体A的加速度和B的加速度?,质量皆为m的A,B两球之间系着一个不计
4、质量的轻弹簧,放在光滑水平台面上,A球紧靠墙壁,今用力F将B球向左推压弹簧,平衡后,突然将力F撤去的瞬间A,B的加速度分别为多少?.,两物体P,Q分别固定在质量可以忽略不计的弹簧的两端,竖直放在一块水平板上并处于平衡状态,两物体的质量相等,如突然把平板撤开,在刚撤开的瞬间P,Q的加速度各是多少?,如图, 质量为m的小球处于静止状态,若将绳剪断,则此瞬间小球的加速度是多少?,B,m,A,连结体问题:,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:将各个物体隔离出来,分别对各个物体根据牛顿定律列式,并要注意标明各物体的加速度方向,找到各物体之间的速度制约关系。 整体法:若连结体
5、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,可取系统作为一个整体来研究,,整体法与隔离法交叉使用:若连接体内各物体具有相同的加速度时,应先把连接体当成一个整体列式。如还要求连接体内物体相互作用的内力,则把物体隔离,对单个物体根据牛顿定律列式。,例题:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1, 解法一 :,分别以m1、m2为隔离体作受力分析,对m1有 :F F1 = m 1a (1),对m2有: F1 = m2 a (2),联立(1)、(2)可得,F1
6、 =, 解法二 :,对m1、m2视为整体作受力分析,有 :F = (m 1+ m2)a (1),对m2作受力分析,联立(1)、(2)可得,F1 =,有 :F1 = m2 a (2),例题:光滑的水平面上有质量分别为m1、m2的两物体 静止靠在一起(如图) ,现对m1施加一个大小为 F 方向向右的推力作用。求此时物体m2受到物体 m1的作用力F1,求m1对m2的作用力大小。,用水平推力F向左推 m1、m2间的作用力与原来相同吗?,对m2受力分析:,思考:,例.质量为M的斜面放置于水平面上,其上有质量为m 的小物块,各接触面均无摩擦力,将水平力 F加在M上,要求m与M不发生相对滑动,力F应为多大?
7、,解:以m为对象;其受力如图:由图可得:,A,B,C,D,5.四个相同的木块并排放在光滑的水平地面上, 当用力F推A使它们共同加速运动时, A对B的作用力是多少?,6.如图所示,在光滑的地面上,水平外力F拉动小车和木块一起做加速运动,小车质量为M,木块质量为m,设加速度大小为a,木块和小车之间的动摩擦因数为,则在这个过程中,木块受到的摩擦力大小是:,a,F,A,mg,B.ma,C,mF/(M+m),D,F-Ma,7.如图:m1m2,滑轮质量和摩擦不计,则当将两物体由静止释放后,弹簧秤的读数是多少?,传送带问题,水平传送带问题的演示与分析,传送带问题的实例分析,学习重点、难点、疑点、突破,传送带
8、问题总结,难点:传送带与物体运动的牵制。关键是受 力分析和情景分析 疑点:牛顿第二定律中a是物体对地加速度,运动学公式中S是物体对地的位移,这一点必须明确。,例题分析:,例1:如图所示为水平传送带装置,绷紧的皮带始终保持以=3m/s(变:1m/s)的速度移动,一质量m=0.5kg的物体(视为质点)。从离皮带很近处轻轻落到一端A处。若物体与皮带间的动摩擦因素=0.1。AB两端间的距离为L=2.5m。试求:物体从A运动到B的过程所需的时间为多少?,例题分析:,分析:题目的物理情景是,物体离皮带很近处轻轻落到A处,视初速度为零,当物体刚放上传送带一段时间内,与传送带之间有相对滑动,在此过程中,物体受
9、到传送带的滑动摩擦力是物体做匀加速运动的动力,物体处于相对滑动阶段。然后当物体与传送带速度相等时,物体相对传送带静止而向右以速度做匀速运动直到B端,此过程中无摩擦力的作用。,FN,f=ma,mg=ma,v=at,x=at2/2,t=3s,x=4.5m,t=,变式训练1:如图所示为水平传送带装置,绷紧的皮带始终保持以=1m/s的速度移动,一质量m=0.5kg的物体(视为质点)。从离皮带很近处轻轻落到一端A处。若物体与皮带间的动摩擦因素=0.1。AB两端间的距离为L=2.5m。试求:物体从A运动到B的过程所需的时间为多少?,变式训练2:如图所示,一平直的传送带以速度=2m/s匀速运动,传送带把处的
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- 牛顿第二定律 性质
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