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1、牛顿第二定律的应用,第一课时,例1.水平恒力能使质量为m1的物体在光滑水平面上产生大小为a1的加速度,也能使质量为m2的物体在光滑水平面上产生大小为a2的加速度若此恒力作用在质量为(m1+m2)的物体上使其在光滑水平面上产生大小为a的加速度,则a与a1、a2的大小关系是什么?,解:对物体受力分析,如图:,方向:与运动方向相反(水平向左),例2:如图所示,质量为2kg的物体,在水平面上向右运动,物体与水平地面摩擦系数为0.2,物体受到一个水平向左的大小为5N的推力作用,则物体的加速度?(g=10m/s2),训练1.质量为m的物体放在粗糙的水平面上,用水平力F拉物体时,物体获得的加速度为a,若水平
2、拉力为2F时,物体的加速度()A.等于2a B.大于2aC.在a与2a之间D.等于a,训练2.用7N的水平力拉一物体沿水平面运动,物体可获得2m/s2的加速度,若用9N的水平力拉动可使它获得3m/s2的加速度,那么物体的质量m为多少?物体受到的摩擦力为多少牛?若用15N的水平力拉物体沿原水平面运动时,可获得的加速度为多少?,例3.如图所示(a)一个质量为m0的物体放在光滑的水平桌面上,当用20N的力F通过细绳绕过定滑轮拉它时,产生2m/s2的加速度.现撤掉20N的拉力,在细绳下端挂上重为20N的物体m,如图所示(b),则物体m0的加速度为_m/s2,前、后两种情况下绳的拉力分别为T1=_,T2
3、=_(g取10m/s2),训练1.质量分别为m1和m2的两个物体,从同一高度同时由静止开始匀加速下落,下落过 程中受到的空气阻力分别为F1和F2,如果质量为m1的物体先落地,是因为()A.m1m2 B.F1F2C.F1/m1 m2g-F2,训练2.跳伞运动员在竖直下落过程中(如图所示),假定伞所受空气阻力的大小跟下落速度的平方成正比,即Fkv2,比例系数k20Ns2/m2,跳伞运动员与伞的总质量为72kg,起跳高度足够高,则:(1)跳伞运动员在空中做什么运动?收尾速度是多大?(2)当速度达到4m/s时,下落加速度是多大?(g取10m/s2),训练3、如图所示,A、B两条直线是在A、B两地分别用
4、竖直向上的力F拉质量分别为mA和mB的两个物体得出的加速度a与力F之间的关系的图线,分析图线可知()比较两地的重力加速度,有gAgB比较两物体的质量,有mAmBA、B、C、D、,例4.质量为4kg的物体与水平地面的动摩擦因数为=0.20。现对它施加一向右与水平方向成37、大小为20N的拉力F,使之向右做匀加速运动,求物体运动的加速度大小。,解:对物体受力分析,mg,FN,f,f=FN,代入数据联立得:a=2.6m/s2,FxFcos370-fma,Fy=Fsin370+FN-mg=0,训练1.如图所示,位于水平面上的质量为M的小木块,在大小为F,方向与水平方向成角的拉力作用下沿地面做加速运动.
5、若木块与地面之间的动摩擦因数为,则木块的加速度为多少?,二、解题步骤,1.明确研究对象;2.分析受力情况和运动情况;3.画出受力示意图和运动示意图等;4.对力正交分解,一般沿a的方向与垂直于a的方向分解.5.规定以a正方向,列方程(组);6.统一单位,代值求解,检验结果。,解:选向右为正方向,对物体受力分析如图所示。,第二课时,例3.一位工人沿水平方向推一质量为45kg的运料车做匀加速直线运动,所用推力为90N时,运料车的加速度为1.8ms2,当这位工人不再推车时,车的加速度为多少?,解:推车时,对物体受力分析如图:,方向:与运动方向相反,不再推车时,对物体受力分析如图:,例4.地面上放一木箱
6、,质量为40Kg,用100N的力与水平成37角推木箱,恰好使木箱匀速前进若用此力与水平成37角向斜上方拉,木箱的加速度多大?g=10ms2,解:F斜向下时,对物体受力分析如图所示。,F斜向上时,对物体受力分析如图所示。,mg,FN,f,训练:某质量为1100kg的汽车在平直路面试车,当达到100km/h的速度时关闭发动机,经过70s停下来。停下来后汽车又重新起步加速,设加速时牵引力为2000N,假定试车过程中汽车受到的阻力不变。求:(1)汽车受到的阻力的大小(2)汽车重新起步的加速度为多大?,根据牛顿第二定律:,训练:质量为20kg的物体若用20N的水平力牵引它,刚好能在水平面上匀速前进。求:
7、(1)若改用50N拉力沿与水平方向成37的夹角向斜上方拉它,使物体由静止出发在水平面上前进2.3m时,它的速度多大?(2)在前进2.3m时撤去拉力,又经过3s钟,物体的速度多大?(3)物体总共通过多大位移?(g取10m/s2),解:水平力作用时对物体受力分析如图,由力的平衡条件:,斜向上力作用时对物体受力分析如图,,物体由静止出发在水平面上前进2.3m时的速度为:,又经过3s钟,物体的速度为:v/=0,物体总共通过多大位移为:,撤去拉力对物体受力分析如图,第三课时,例5.一个滑雪的人,质量m=75Kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下,山坡的倾角=30o,在 t=5s的时间内滑下的路
8、程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦和空气阻力)。,解:取沿斜面向下方向为正方向,,对物体受力分析如图所示,,例6.如下图所示,电梯与水平面间的夹角为300,当电梯加速向上运动时,人对电梯的压力为其重力的1.2倍,人与电梯面间的摩擦力是其重力的多少倍?,解:对人受力分析如图所示。,将加速度进行分解:,例题7:一个物体由O点出发分别到达A、B、C。(或从A、B、C分别到达O)不计摩擦,则物体在三条轨道上的运动时间关系是:,运动时间的比较,运动时间的比较,第四课时,例题8.如图,质量为m的物体,放在倾角为的斜面上,物体受到一个与斜面成角的斜向上的恒力的作用后,沿斜面向上做匀加速直线运动,
9、已知物体与斜面间的动摩擦因数为,则物体的加速度为多少?,解:对物体受力分析如图所示。,例8、物体以12m/s的初速度从斜面底端向上滑动。斜面的倾角300,动摩擦因数为/5。且斜面足够长。求:物体再次回到斜面底端时的速度;以及所经历的时间?,300,解:上滑时对物体受力分析如图:,mgsin+f=m a1,N mgcos=0,f=N,解得:a1=g(sin+cos),=10(0.5+)=8m/s2,上滑时间:t1=(0-v0)/(-a1)=12/8=1.5s,上滑位移:,mgsin-f=m a2,N mgcos=0,f=N,解得:a2=g(sin-cos),=10(0.5-)=2m/s2,下滑时
10、对物体受力分析如图:,300,t=t1+t2=4.5s,vt=a2 t2=2 3=6(m/s),训练:把一个物体放在倾角为30的斜面上时,它恰好匀速下滑,求物体和斜面间的动摩擦因数?若把斜面倾角改为60,求物体的下滑的加速度?,训练:质量为m的物体A,在倾角为的粗糙斜面受到水平力F的作用沿斜面向下加速运动,求物体运动的加速度。(动摩擦因数为)(g=10m/s2),训练.某时刻它的速度大小为10m/s,此时有一个大小为3N的,方向水平向左的恒力F作用于小滑块上,此恒力F作用3s后撤去,试求力F作用后小滑块滑行的总位移。(滑块与地面的动摩擦因素为0.2),解:开始水平力作用时对物体受力分析如图,,水平力作用时但物体反向运动对物体受力分析如图,,撤去水平力作用后对物体受力分析如图,,物体总共通过位移为:,