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第二节 牛顿第二定律 两类动力学问题
补充►3、两类动力学问题的解题的基本思路
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第三章
牛顿运动定律
3、两类动力学问题的解题思路
▲运动过程分析
▲受力分析
运动学公式
F合=ma
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第三章
牛顿运动定律
<<课后达标检测>>P224
11.
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牛顿运动定律
P224 11. 2014年10月,“辽宁舰”解缆起航,继续进行“歼-15”舰 载机起降训练,如图所示,航空母舰上的起飞跑道由长度为l1= 1.6×102 m的水平跑道和长度为l2=20 m的倾斜跑道两部分组成,水 平跑道与倾斜跑道末端的高度差h=4.0 m.一架质量为m=2.0×104
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求解瞬时加速度问题的基本思路
1、转化问题:a F 2、力要分清:突变与瞬间不变 3、受力分析:作突变前后的受力分析图 4、列式求解:利用力的平衡或牛顿第二定律
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牛顿运动定律
如图所示,天花板上用轻绳(不可伸长)和
轻弹簧依次悬挂着三个完全相同的小球A、 B、C,质量均为m, 三个小球都处于静止状 态. 问: 若剪断绳子AB,在此瞬间,A、B、 0 C三个小球的加速度大小分别为_________ 、 2g 、_______ 0 _______
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同体性 独立性
瞬时性
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(2)牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型 ►渐变模型:弹簧(或橡皮绳)(弹力可认为瞬时不变) ►突变模型:刚性绳(或接触面)(弹力可突变)。 (3)牛顿第二定律瞬时性的“两种”题型 ►渐变过程分析 速度与加速度的定性关系:当速度变化时, 速度加减看方向 v与a方向关系:同向加速,反向减速 变化快慢看大小 a的大小:a大变化快, a小变化慢
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补充►4.理解(六个性质) 因果性 力是产生加速度的原因
同向性 局限性
F合与a同向
①只适用于宏观、低速运动的物体,不适用于 微观、高速运动的粒子 ②物体的加速度必须是相对于地面静止或匀速 直线运动(即a=0)的参考系(惯性系)而言的 F=ma中,F,m,a对应同一物质或同一系统(整体法 和隔离法) 作用于物体上的每一个力各自产生的加速度都 遵从牛顿第二定律。 沿两个方向分解:Fx合= max , Fy合= may (力的正交分解:平行a;垂直a) a与F对应同一时刻
kg的飞机,其喷气发动机的推力大小恒为F=1.2×105 N,方向与速
度方向相同,在运动过程中飞机受到的平均阻力大小为飞机重力的. 假设航母处于静止状态,飞机质量视为不变并可看成质点,取g= 10 m/s2. (1)求飞机在水平跑道运动的时间(补充►问:和速度 )及到达倾斜
跑道末端时的速度大小;
(2)为了使飞机在倾斜跑道的末端达到起飞速度100 m/s,外界还需 要在整个水平跑道阶段对飞机施加助推力,求助推力F推的大小. 导引
补充►知识链接 一、运动 (一)速度与加速度的定性关系:当速度变化时, 速度加减看方向( v与a方向关系:同向加速,反向减速); 变化快慢看大小( a的大小:a大变化快, a小变化慢 )。 (二)匀变速直线运动的基本规律(知三求二) vt=v0+at 1.速度与时间的关系式:_______________ . 1 2 s= v0 t+ at 2 2.位移与时间的关系式:_______________ .
(1)求小物块运动过程中所受摩擦力的大小; (2)求在拉力的作用过程中,小物块加速度的大小; (3)若在小物块沿斜面向上运动 0.80 m 时(补充 ►问:求此时 小物块的速度) ,将拉力 F 撤去,求此后小物块沿斜面向上运 动的距离.
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2.倾角 θ= 37° 、质量 M= 5 kg 的 粗糙斜面位于水平地面上,质量 m=2 kg 的木 块置于斜面顶端,从静止开始匀加速下滑,经 t= 2 s 到达底端,运动路程 L= 4 m,在此过程 中斜面保持静止 (sin 37° = 0.6, cos 37° = 0.8, g 取 10 m/s2) ,求: (补充► 问:1 、求木块的所受的支持力和摩 擦力,2、木块与斜面间的动摩擦因数 μ) (1)地面对斜面的摩擦力大小与方向; (2)地面对斜面的支持力大小.
(1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系,即相对于地面 静止 匀速直线运动 的参考系. ______________ 或_______________
宏观 (2)牛顿第二定律只适用于____________ 物体(相对于分子、原 低速 子等)、_______________ 运动(远小于光速)的情况.
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1.(单选)(2015· 孝感统测)如图所示,弹簧 一端固定在天花板上,另一端连一质量为M=2 kg 的秤盘,盘内放一个质量为m=1 kg的物体,秤盘在 竖直向下的拉力F的作用下保持静止,F=30 N,突 然撤去拉力F的瞬间,物体对秤盘的压力为 (g=10 m/s2)( C )
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作业布置 P40例2和突破2
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(2015· 太原质检 )如图所示,倾角 θ=37° 的斜面固定 在水平面上.质量 m= 1.0 kg 的小物块受到沿斜面向上的 F= 9.0 N 的拉力作用,小物块由静止沿斜面向上运动.小物块与 斜面间的动摩擦因数 μ= 0.25(斜面足够长,取 g= 10 m/s2.sin 37° = 0.6, cos 37° = 0.8).
补充► 未剪断的刚性绳(或接触面)其弹力可突变。
(2)弹簧(或橡皮绳)——两端同时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡 皮绳),特点是形变量大,其形变恢复需要较长时间,在瞬时性 问题中,其弹力的大小往往可以看成保持不变.
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如图所示,天花板上用轻绳(不可伸长)和
轻弹簧依次悬挂着三个完全相同的小球A、 B、C,质量均为m, 三个小球都处于静止状 态. 问:若剪断绳子AB,在此瞬间,A、B、C 0 三个小球的加速度大小分别为__________ 、 2g 、_______ 0 _______
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课堂练习
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P39题2.(多选)(2013· 高考浙江卷)如图所示,总 质量为460 kg的热气球,从地面刚开始竖直上升时 的加速度为0.5 m/s2,当热气球上升到180 m时,以 5 m/s的速度向上匀速运动.若离开地面后热气球 所受浮力保持不变,上升过程中热气球总质量不变,重力加 速度g=10 m/s2.关于热气球,下列说法正确的是( AD )
静止在光滑水平面上的物块,在t=0时给它施加一 个水平向右的作用力F,F随时间t变化的关系如图 乙所示,则物块速度v随时间t变化的图象是( C ) .
同P39自测2 思考题
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P39 考点一 瞬时加速度问题 2.牛顿第二定律瞬时性的“两种”模型 (1)刚性绳(或接触面)——不发生明显形变就能产生弹力的物体, 剪断(或脱离)后,其弹力立即消失,不需要形变恢复时间.
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P40例2 (3)若在小物块沿斜面向上运动0.80 m时(补充►问:求 此时小物块的速度),将拉力F撤去,求此后小物块沿斜面向 上运动的距离. P40突破训练2 求:(补充►问:1、求木块的所受的支持力和摩擦力, 2、木块与斜面间的动摩擦因数μ) (1)地面对斜面的摩擦力大小与方向; (2)地面对斜面的支持力大小.
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P39(多选 )(2015· 银川模拟 )如图所示,A、B 球的质量相 等,弹簧的质量不计,倾角为 θ 的斜面光滑,系统静止时,弹 簧与细线均平行于斜面,在细线被烧断的瞬间,下列说法正确 的是( BC )
A.两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下,大小均为 gsin θ B. B 球的受力情况未变,瞬时加速度为零 C. A 球的瞬时加速度沿斜面向下,大小为 2gsin θ D.弹簧有收缩的趋势,B 球的瞬时加速度向上,A 球的瞬时加 速度向下,瞬时加速度都不为零
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第二节
牛顿第二定律 两类动力学问题
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课时安排:2课时
第一课时 重点:两类动力学问题。 难点:对牛顿第二定律的理解,特别是瞬时性;
求解瞬时加速度。
第二课时 重点:单位制、动力学图像问题。
难点:物理模型——传送带模型中的动力学问题。
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A.所受浮力大小为4 830 N
B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
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牛顿运动定律
如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面 上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开 始自由下落,接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度 后停止下落。在小球下落的这一全过程中,下列 说法中正确的是( CD ) A.小球刚接触弹簧瞬间速度最大 B.从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上 C.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的 速度先增大后减小 D.从小球接触弹簧到到达最低点,小球的 加速度先减小后增大
vt2-v2 0= 2as 3.位移与速度的关系式:_______________.
(注意:本书中位移都用“x”表示,要更正为“s”)
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二、力 (一)受力分析的基本思路 1.确定研究对象:
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牛顿运动定律
顺序(先易后难,先上后下);方法(整体法和隔离法)