下载高一物理牛顿第二定律应用Word下载.docx
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ΣFy=may
理解该定律在注意：
（1）。
瞬时对应关系；
（2）矢量关系；
（3）。
2．力、加速度、速度的关系：
（1）加速度与力的关系遵循牛顿第二定律。
（2）加速度一与速度的关系：
速度是描述物体运动的一个状态量，它与物体运动的加速度没有直接联系，但速度变化量的大小加速度有关，速度变化量与加速度（力）方向一致。
（3）力与加速度是瞬时对应关系，而力与物体的速度，及速度的变化均无直接关系。
Δv=at，v=v0+at，速度的变化需要时间的积累，速度的大小还需考虑初始情况。
二、例题分析：
例1。
一位工人沿水平方向推一质量为45mg的运料车，所用的推力为90N，此时运料车的加速度是1.8m/s2,当这位工人不再推车时,车的加速度。
【例2】物体从某一高度自由落下，落在直立于地面的轻弹簧上，如图3-2所示，在A点物体开始与弹簧接触，到B点时，物体速度为零，然后被弹回，则以下说法正确的是：
A、物体从A下降和到B的过程中，速率不断变小
B、物体从B上升到A的过程中，速率不断变大
C、物体从A下降B，以及从B上升到A的过程中，速率都是先增大，后减小
D、物体在B点时，所受合力为零
【解析】本题主要研究a与F合的对应关系，弹簧这种特殊模型的变化特点，以及由物体的受力情况判断物体的运动性质。
对物体运动过程及状态分析清楚，同时对物体正确的受力分析，是解决本题的关键，找出AB之间的C位置，此时F合=0，由A→C的过程中，由mg>
kx1，得a=g-kx1/m，物体做a减小的变加速直线运动。
在C位置mg=kxc,a=0，物体速度达最大。
由C→B的过程中，由于mg<
kx2,a=kx2/m-g，物体做a增加的减速直线运动。
同理，当物体从B→A时，可以分析B→C做加速度度越来越小的变加速直线运动；
从C→A做加速度越来越大的减速直线运动。
C正确。
【评析】由物体的受力情况判断物体的运动性质，是牛顿第二定律应用的重要部分。
弹簧是使物体受力连续变化的模型，在物理问题（特别是定性判断）中经常应用。
其应用特点是：
找好初末两态，明确变化过程。
【例3】以初速度V0竖直上抛一个质量为m的物体，设物体在运动过程中所受空气阻力大小不变，物体经过时间t到达最高点。
求：
（1）物体由最高落回原地所用时间t1。
（2）物体落回原地时的速度v1的大小。
【解析】物体的运动分为上升阶段和下降阶段，再分析物体的受力情况和运动情况。
上升阶段物体受重力mg和空气阻力f，方向都向下，其中f大小未知，通过已知物体的运动情况，求出加速度a，再求解空气阻力f。
下降阶段物体受重力mg,方向向下，空气阻力f方向向上，空气阻力f上面已求出，由物体受力情况求出物体下降阶段的加速度a1，且初速度v01=0.再根据上升阶段，求出上升最大高度h，那么落地时间t1及速度v1均可求出。
上升阶段，由牛顿第二定律得：
mg+f=ma…….
（1）
最高点速度为零，由匀变速直线运动公式，得：
v1=v0-at……….
（2）
设最大高度为h，v12=v02-2ah………..（3）
解式
（1）
（2）（3）可得
f=mv0/t-mg,h=vot/2
下降阶段，物体加速度a1，方向向下，由牛顿第二定律得到：
mg-f=ma1…………..（4）
阻力f代入（4）式
下降阶段是初速为零的均加速直线运动。
代入h的数值
。
【例4】质量为m=2kg的木块原来静止在粗糙水平地面上，现在第1、3、5……..奇数秒内给物体施加方向向右，大小为F1=6N的水平推力，在第2、4、6………….偶数秒内，给物体施加方向仍向右，大小为F2=2N的水平推力，已知物体与地面间的摩擦因数μ=0.1，取g=10m/s2，问：
（1）木块在奇数秒和偶数秒内各做什么运动？
（2）经过多长时间，木块位移的大小等于40.25m？
【解析】以木块为研究对象，它在竖直方向处于力平衡状态，水平方面受到推力F1（或F2）和摩擦力f的作用，根据牛顿第二定律可判断出木块在奇数秒和偶数秒的运动情况，结合运动学公式，即可求出运动时间。
（1）木块在奇数秒内的加速度为
木块在偶数秒内的加速度为
所以，木块在奇数秒内做a1=2m/s2的匀加速直线运动，在偶数秒内作匀速直线运动。
（2）在第1s内木块向右的位移为
至第1s末木块的速度
在第2s内，木块以第1S末的速度向右作匀速运动，在第2S内木块的位移为S2=V1t=2×
1m=2m
至第2S末木块的速度V2=V1=2m/s
在第3S内，木块向右做初速等于2m/s的匀加速运动，在第3S内的位移为
至第3S末木块的速度
在第4S内，木块以第3S末的速度向右做匀速运动，在第4S内木块的位移为
至第4S末木块速度
V4=V3=4m/s
……
由些可见，从第1S起，连续各秒内木块的位移是从1开始的一个自然数列，因此，在ns的总位移为
当Sn=40.25m时，n的值为8<
n<
9,取n=8,则8S内木块的位移共为
至第8S末，木块的速度为V8=8m/s
设第8s后，木块还需向右运动的时间为tx，对应的位移为Sx=（40.25-36）m=4.25m,由
即
得合理解tx=0.5s
所以，木块的位移大小等于40.25时需运动时间t=8S+0.5S=8.5S.
巩固练习：
1、下列说法正确的是
A、运动得越快的汽车越不容易停下来，是因为汽车运动得越快，惯性就越大
B、小球由于受重力的作用而自由下落时它的惯性就不存在了
C、一个小球被竖直上抛，当抛出后，能继续上升，是因为小球受到一个向上的推力
D、物体的惯性仅与本身的质量有关，质量大的惯性大，质量小的惯性小
2、在粗糙的水平面上，一个质量为m的物体在水平恒力F作用下，由静止开始运动，经过时间t后速度达到V，若要使静止物体的速度达到2V，可以采用
A、将物体的质量减速为原来的1/2，其它条件不变
B、将水平恒力F增到2F，其他条件不变
C、将水平恒力作用的时间增加到2t，其它条件不变
D、同时将水平恒力F和时间增加1倍
3、如图3-3所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支加）的总质量为M，B为铁片，质量为m整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为
A、F>
（M+m）gB、F=mmgC、F=（M+m）gD、mg<
F<
（M+m）g
4、如图3-4所示，底板光滑的小车上用两个量程为20N，完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车作匀速直线运动时，两弹簧秤的示数为10N，当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N，这时小车运动的加速大小是
A、2m/s2B、4m/s2C、6m/s2D、8m/s2
5、如图3-5所示，质量为m的小球被三根互成120度的角轻橡皮筋a、b、c的拉力之比为3：
3：
1,现将竖直方向的橡皮筋以箭断，则箭断C的瞬间，小球的加速度为（5m/s2）。
方向（竖直向上）
6、在质量为300g的弹簧秤下吊一质量为500g的物体，若用10N的接力竖直向上提弹簧秤，使它们一起向上作变速运动，此时，弹簧秤的读数是（6.25N）
7、如图3-6所示，一物体放在一倾角为θ的斜面上，向下轻轻一推，它刚好能匀速下滑，或给此物体一个沿斜面向上的初速度V0，则它能上滑的最大路程是
。
8、如图3-7所示，质量m=1kg的球穿在斜杆上，斜杆与水平方向成θ=30°
度
角，球与杆之间的动摩擦因数μ=
，球受竖直向上的拉力F=20N，则球的加速度大小为（2.5）m/s2（g=10m/s2）
作业布置：
1、如图3-8所示，一个放置在水平地面上的木块，其质量为m=2kg，受到一个斜向下的，与水平方面成30°
度角的推力F=10N的作用，使木块从静止开始运动，5s后撤去F，若木块与地面间的动摩擦因数μ=0.1，则木块在地面上运动的总位移（150）
2、如图3-9所示，质量m=5kg的物体，置于倾角α=30°
度的固定斜面上，物体在水平推力F=50N的作用下沿斜面向上运动，物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.1，求物体运动的加速度。
拓展练习：
1、跳伞员从跳伞塔上跳下，当降落伞全部打开时，伞所受的空气阻力大小跟伞下落的平方成正比，满足f=kv2，已知比例系数K=20N·
s2/m2，跳伞员与伞的总质量为72kg，设跳伞塔足够高，且人跳离塔后打开伞，试讨论下问题：
（g取10m/s2）
（1）跳伞员在空中做什么运动，试作出描述；
（2）当跳伞员的速度为4m/s时，他与伞所受到的阻力为多大，此时他下降的加速度多大？
（3）跳伞员最后的下落速度多大？
（4）若跳伞塔高为H=200m，则当跳伞员从跳离塔至到达地面的过程中，共损失了多少机械能？
2、某青年的质量是某少年的质量两倍，该青年能施的最大拉力为少年能施最大拉力的两倍，设想该青年和少年在太空中拔河，他们最初静止地呆在空中，然后分别抓绳子的两端尽力地对拉，那么，对拉时青年和少年的加速度大小之比是：
A、2：
1B、1：
1C、1：
2D、1：
4
牛顿运动定律的应用（三）
进一步认识牛顿第二定律的使用要点，熟练牛顿运动定律的应用。
受力分析及运动的分析。
启发思维、讲练结合
一、动力学的两类基本问题
1、已知物体的受力情况，要求确定物体的运动情况。
已知物体受到全部的作用力，应用牛顿第二定律求出加速度，如果再已知各物体的初始条件，应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的位置和速度，以及运动的轨迹。
2、已知物体的运动情况，要求通过分析求出物体所受的未知力。
已知物体的运动情况，应用运动学公式求出物体的加速度，再应用牛顿运动定律推断或求出物体的受到的合外力，从而求出未各力。
二、应用牛顿运动定律解题的一般步骤
1、认真分析题意，明确已知条件和所求量
2、选取研究对象，所选取的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物体组成的系统，同一题，根据题意和解题需要也可先后选取不同的研究对象。
3、分析研究对象的受力情况和运动情况
4、当研究对对象所受的外力不在一条直线上时；
如果物体只受两个力，可以用平行四力形定则求其合力；
如果物体受力较多，一般把它们正交分解到两个方向上，分别求合力；
如果物体做直线运动，一般把各个力分解到沿运动方向和垂直运动方向上。
5、根据牛顿第二定律和运动学公式列方程，物体所受外力，加速度、速度等都可以根据规定的正方向按正、负值代公式，按代数和进行运算。
6、求解方程，检验结果，必要时对结果进行讨论。
解决动力学问题，首先要确定研究对象，把研究对象的受力情况和运动情况弄清楚，而不应急于找公式进行计算，先作必要的定性分析和半定量分析，如分析物体受几个力，哪个力大和哪个力小，物体做什么运动，运动速度是增大还是减小等，弄清所给问题的物理情景，然后再手定量计算。
【例题解析】
例1如图3-10所示，在原来静止的木箱内，放有A物体，A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，现突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是
A、加速下降B、减速上升肥C、匀速向右运动D、加速向左运动
【解析】木箱未运动前，A物体处于受力平衡状态，受力情况为：
重力mg，箱
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