2022年力学第五单元两类问题 .pdf
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1、优秀学习资料欢迎下载力学第五单元牛顿第二定律两类问题知识点回归一、牛顿第二定律1.内容 :物体加速度的大小跟作用力成,跟物体的质量成. 加速度的方向与相同 . 2.表达式 : . 3.适用范围(1)牛顿第二定律只适用于参考系 (相对地面静止或的参考系 ). 2)牛顿第二定律只适用于物体 (相对于分子、原子)、低速运动 (远小于光速 )的情况 . 特别提醒1.牛顿第二定律F=ma 在确定a 与 m、F 的数量关系的同时,也确定了三个量间的单位关系及a 和 F间的方向关系. 2.应用牛顿第二定律求a 时,可以先求F 合,再求 a,或先求各个力的加速度,再合成求出合加速度. 二、两类动力学问题1.已
2、知物体的受力情况,求物体的. 2.已知物体的运动情况,求物体的. 点拨利用牛顿第二定律解决动力学问题的关键是利用加速度的“桥梁”作用,将运动学规律和牛顿第二定律相结合 ,寻找加速度和未知量的关系,是解决这类问题的思考方向. 三、单位制1.单位制由基本单位和导出单位共同组成. 2.力学单位制中的基本单位有, , . 导 出 单 位 有, , 等. 特别提醒在计算的时候 ,如果所有的已知量都用同一种单位制中的单位来表示,那么 ,只要正确地应用物理公式,计算的结果就总是用这个单位制中的单位来表示,而在计算过程中不必所有的物理量都带单位. 牛顿第二定律的“四性”1.瞬时性 :牛顿第二定律表明了物体的加
3、速度与物体所受合外力的瞬时对应关系.a 为某一瞬时的加速度,F 即为该时刻物体所受的合外力,对同一物体a 与 F 的关系为瞬时对应. 2.矢量性 :牛顿第二定律公式是矢量式,任一瞬间a 的方向均与F 合的方向相同.当 F 合方向变化时,a的方向同时变化,且任意时刻两者均保持一致. 3.同一性 :牛顿第二定律公式中的三个物理量必须是针对同一物体而言的;物体受力运动时必然只有一种运动情形 ,其运动状态只能由物体所受的合力决定,而不能是其中的一个力或几个力. 4.同时性 :牛顿第二定律中F、a 只有因果关系而没有先后之分,F 发生变化时a 同时变化 ,包括大小和方向 . 交流与思考 :牛顿第一定律是
4、不受任何外力作用下的规律,跟合外力为零情况下的牛顿第二定律的结论是一致的 ,所以可以将牛顿第一定律看做牛顿第二定律的特例.这种说法是否正确?谈谈你的观点. 2.应用牛顿第二定律的解题步骤(1)明确研究对象.根据问题的需要和解题的方便,选出被研究的物体. (2)分析物体的受力情况和运动情况,画好受力分析图,明确物体的运动性质和运动过程. (3)选取正方向或建立坐标系,通常以加速度的方向为正方向或以加速度方向为某一坐标轴的正方向. (4)求合外力F合.(5)根据牛顿第二定律F合=ma 列方程求解 ,必要时还要对结果进行讨论. 特别提醒1.物体的运动情况是由所受的力及物体运动的初始状态共同决定的.
5、2.无论是哪种情况,联系力和运动的“桥梁”是加速度. 理论联系实际1 如图 1 所示 ,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触 ,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,小球的速度、加速度的变化情况如何2 科研人员乘气球进行科学考察.气球、座舱、 压舱物和科研人员的总质量为990 kg.气球在空中停留一段时间后 ,发现气球漏气而下降,及时堵住 .堵住时气球下降速度为1 m/s,且做匀加速运动,4 s 内下降了 12 m.为使气球安全着陆,向舱外缓慢抛出一定的压舱物.此后发现气球做匀减速运动,下降速度在5分钟内减少了3 m/s.若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略,重力加速度g=9.89 m
6、/s2,求抛掉的压舱物的质量 . 3 如图 3 所示 , 质量为 m 的人站在自动扶梯上,扶梯正以加速度a 向上减速运动 ,a 与水平方向的夹角为.求人所受到的支持力和摩擦力. 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页优秀学习资料欢迎下载4 如图 10 所示 , 一足够长的光滑斜面倾角为=30,斜面 AB 与水平面BC 连接 ,质量 m=2 kg 的物体置于水平面上的D 点,D 点距 B 点 d=7 m. 物体与水平面间的动摩擦因数=0.2,当物体受到一水平向左的恒力F=8 N 作用 t=2 s 后撤去该力 ,不考虑物体经
7、过B 点时的碰撞损失,重力加速度g取 10 m/s2.求撤去拉力F 后,经过多长时间物体经过B 点 ? 5 在某一旅游景区,建有一山坡滑草运动项目.该山坡可看成倾角 =30的斜面 ,一名游客连同滑草装置总质量m=80 kg,他从静止开始匀加速下滑,在时间 t=5 s内沿斜面滑下的位移x=50 m.(不计空气阻力,取g=10 m/s2).问: (1)游客连同滑草装置在下滑过程中受到的摩擦力Ff为多大?(2)滑草装置与草皮之间的动摩擦因数为多大?(3)设游客滑下50 m 后进入水平草坪,试求游客在水平面上滑动的最大距离. 巩固练习1声音在空气中的传播速度v 与空气的密度 、压强 p 有关,下列速度
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