第五节 牛顿第二定律的应用

第五节 牛顿第二定律 的理解及应用

旧 知 回 顾1.牛顿第二定律的内容

①、内容物体的加速度a跟作用在物体上的合成正比 外力F成___________ ,跟物体的质 成反比 量m成____________; 加速度的方

合外力 向跟_______________ 的方向相同。 F =ma 合 ②、数学式：________________.

2、匀变速直线运动规律：

vt v0 at v0 v t s t s 2 1 2 s s v0 t at 2 2 2 v v 2 2 t 0 vt v0 2as

vt

应用公式注 意的问题： ①单位(统 一、换算) ② a的正负

加速度a是联系力与运动的桥梁v t v 0 at 1 2 s vo t at 2 2 v t2 - v 0 2as

受 力 情 况

G N f T F

s vt v0 t

F合=ma 牛顿第二定律

a

运动学公式

运 动 情 况

牛顿第二定律的应用

1.从受力确定运动情况已知物体受力情况确定运动情况，指的 是在受力情况已知的条件下，要求判断 出物体的运动状态或求出物体的速度、 位移等。

【例题一】静止在水平面上的物体质量为400 g, 物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,在4 N 的水平拉力作用下，物体从静止开始运 动.(g取10 m/s2)(1)试分析物体受力情况(画出受力分析图) (2)求物体所受合力 (3)求物体的加速度 (4)求物体4 s末的速度. (5)求物体4 s内的位移

总结处理这类问题的基本思路是：

分析物体 受力情况 由a=F/m

求物体合力结合运动 学公式

求加速度

求运动 学量

例 2:交通警察在处理交通事故时，有时会根

据汽车在路面上的刹车痕迹，来判定发生事故前汽车是否超速。在一个限速为40km/h的大桥

路面上，有一辆汽车紧急刹车后仍然发生交通事故，交警在现场测得该车在路面刹车的痕迹

为12m,已知汽车轮胎与地面的动摩擦因数为0.6,请判断汽车是否超速。

解：汽车受力如图所示。 选取汽车运动的方向为正 方向。则

N

mg

N mg 0故：

①

f N mg 根据牛顿第二定律： f ma根据匀变速直线运动的规律： 联立①②③解得： v0

②

v v 2as2 t 2 0

③

2 gs

v0 代入数据得：

2 gs 2 0.6 10 12m / s 12m / s

汽车刹车前速度为12m/s,即43.2km/h,此汽车属超速行驶。

讨论、小结：从以上的解题过程中，总结一下运用牛顿定律 解决由受力情况确定运动情况的一般步骤.1.明确研究对象 2.分析物体的受力情况(画出受力示意图)和运动情况 3.规定正方向(或建立坐标系) 4.列出牛顿第二定律方程和运动学方程 5.解方程(组),统一国际单位，代入数值计算。 6. 对计算结果进行分析、验算、讨论。

【课堂训练 】

1.如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物 体与水平面间的动摩擦

因数为0.2,现对物体施加一 个大小F=5N、与水平方向成θ=370角的斜向上的拉 力(如图),已知：g=10m/s2,求： (1)物体在拉力的作用下的加速度为大小？ (2)物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小？ (3)若4s后撤去拉力F,则物体的加速度为大小？ (4)若4s后撤去拉力F,则物体做什么运动？ (5)若4s后撤去拉力F,则物体还能滑行多远？ F θ