第2講牛頓第二定律,兩類動力學問題,一、牛頓第二定律1內容：物體的加速度跟所受的_成正比，跟物體的_成反比，加速度的方向跟_的方,向一致,合外力,質量,合外力,2表達式：F合ma.3牛頓運動定律的適用范圍：只適用于宏觀物體的低速問題，不適用于微觀粒子和高速運動的物體,二、兩類動力學問題,1兩類動力學問題,運動情況,受力情況,(1)已知受力情況求物體的_(2)已知運動情況求物體的_2解決兩類基本問題的方法以_為“橋梁”，由_和_列方程求解,加速度,運動學公式,牛頓運動定律,【基礎檢測】1如圖3-2-1甲、乙所示，兩車都在光滑的水平面上，小車的質量都是M，人的質量都是m，圖甲人推車、圖乙人拉繩(繩與輪的質量和摩擦均不計)的力都是F，對于甲、乙兩圖中車的,加速度大小說法正確的是(甲,乙,)圖3-2-1,A圖甲中車的加速度大小為,FM,B圖甲中車的加速度大小為,FMm,C圖乙中車的加速度大小為,2FMm,D圖乙中車的加速度大小為,FM,2如圖3-2-2所示，工人用繩索拉鑄件，鑄件的質量是,20kg，鑄件與地面間的動摩擦因數是0.25.工人用80N的力拉動鑄件，從靜止開始在水平面上前進，繩與水平方向的夾角為37并保持不變，經4s后松手(g10m/s2)求：,(1)松手前鑄件的加速度,(2)松手后鑄件還能前進的距離,圖3-2-2,考點1,對牛頓第二定律的理解,重點歸納1牛頓第二定律的五個特性,【考題題組】1(多選)如圖3-2-3所示，一木塊在光滑水平面上受一恒力F作用，前方固定一足夠長的彈簧，則當木塊接觸彈簧后,(,)圖3-2-3A木塊立即做減速運動B木塊在一段時間內速度仍可增大C當F等于彈簧彈力時，木塊速度最大D彈簧壓縮量最大時，木塊加速度為0,解析：當木塊接觸彈簧后，水平方向受到向右的恒力F和,彈簧水平向左的彈力彈簧的彈力先小于恒力F，后大于恒力F，,木塊所受的合力方向先向右后向左，則木塊先做加速運動，后,做減速運動，當彈力大小等于恒力F時，木塊的速度最大，加,速度為0.當彈簧壓縮量最大時，彈力大于恒力F，合力向左，,加速度大于0，故B、C正確，A、D錯誤,答案：BC,2(2016年貴陽質檢)如圖3-2-4所示，質量為m的球置于斜面上，被一個固定在斜面上的豎直擋板擋住而處于靜止狀態現用一個水平力F拉斜面體，使球和斜面體在水平面上一起做加速度為a的勻加速直線運動，若忽略一切摩擦，與球靜止時,相比(,),A豎直擋板對球的彈力不一定增大B斜面對球的彈力保持不變,C斜面和擋板對球的彈力的合力等于ma,圖3-2-4,D若加速度足夠大，斜面對球的彈力可能為零答案：B,3如圖3-2-5所示，彈簧左端固定，右端自由伸長到O點并系住質量為m的物體，現將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物,),體可以一直運動到B點如果物體受到的阻力恒定，則(A物體從A到O先加速后減速B物體從A到O做加速運動，從O到B做減速運動C物體運動到O點時，所受合外力為零D物體從A到O的過程中，加速度逐漸減小,答案：A,圖3-2-5,考點2,動力學的兩類基本問題,重點歸納1動力學兩類基本問題的分析流程,2兩類動力學問題的解題步驟,考向1,由受力情況求運動情況,【考題題組】4(2017年黑龍江齊齊哈爾質檢)一個原來靜止在光滑平面上的物體，質量是7kg，在14N的恒力作用下運動，則5s末,的速度及5s內通過的路程為(,),A8m/s,25m,B2m/s,25m,C10m/s25m,D10m/s,12.5m,5(2016年合肥質檢)如圖3-2-6所示，有一半圓，其直徑水平且與另一圓的底部相切于O點，O點恰好是半圓的圓心，圓和半圓處在同一豎直平面內現有三條光滑軌道AOB、COD、EOF，它們的兩端分別位于圓和半圓的圓周上，軌道與圓的豎直直徑的夾角關系為.現讓小物塊先后從三條軌道頂端由靜止下滑至底端，則小物塊在每一條傾斜軌道上滑動時所經歷的時間關系為,(,),AtABtCDtEF,BtABtCDtEF,CtABtCDtEF,DtABtCDtEF,圖3-2-6,考向2,由運動情況求受力情況,【考題題組】6行車過程中，如果車距不夠，剎車不及時，汽車將發生碰撞，車里的人可能受到傷害，為了盡可能地減輕碰撞引起的傷害，人們設計了安全帶，假定乘客質量為70kg，汽車車速為90km/h，從踩下剎車到完全停止需要的時間為5s，安全帶對,乘客的作用力大小約為(不計人與座椅間的摩擦)(,),B400N,C350ND300N,A450N答案：C,圖3-2-7,方法1,瞬時加速度問題分析,1物體的加速度a與其所受的合外力F是瞬時對應的，同時產生，同時變化，同時消失,兩類模型(如下圖所示)2求解瞬時加速度的一般思路,例1：如圖3-2-8所示，質量為m的小球用水平輕彈簧系住，并用傾角為30的光滑木板AB托住，小球恰好處于靜止狀態,當木板AB突然向下撤離的瞬間，小球的加速度大小為(,),圖3-2-8,【觸類旁通】1如圖3-2-10所示，水平粗糙桌面上有a、b兩個小滑塊，兩滑塊之間連接一彈簧，彈簧原長為L，勁度系數為k，a、b的質量均為m.現用水平恒力F拉滑塊b，使a、b一起在桌面上勻加速運動，已知彈簧在彈性限度內，兩滑塊與桌面間的動摩,),擦因數相同，下列說法正確的是(圖3-2-10,Aa、b間的距離為L,Fk,B撤掉F的瞬間，a、b的加速度一定都增大C若彈簧與a連接處突然斷開，a、b的加速度一定都增大D撤掉F的瞬間，a的加速度不變，b的加速度一定增大,方法2,多運動過程的分析,對一個復雜的物理過程，我們常常分解成幾個簡單的有規律的子過程，并找出子過程之間的相互聯系和制約條件認清每個子過程的運動性質，再選取合適的物理規律，列方程求解物體的受力情況和運動情況是時刻對應的，當外界因素發生變化時，需要重新進行受力分析和運動分析,例2：(2016年四川卷)避險車道是避免惡性交通事故的重要設施，由制動坡床和防撞設施等組成，如圖3-2-12乙所示，豎直平面內，制動坡床視為與水平面夾角為的斜面一輛長12m的載有貨物的貨車因剎車失靈從干道駛入制動坡床，當車速為23m/s時，車尾位于制動坡床的底端，貨物開始在車廂內向車頭滑動，當貨物在車廂內滑動了4m時，車頭距制動坡床頂端38m，再過一段時間，貨車停止已知貨車質量是貨物質量的4倍，貨物與車廂間的動摩擦因數為0.4；貨車在制動坡床上運動受到的坡床阻力大小為貨車和貨物總重的0.44倍貨物與貨車分別視為小滑塊和平板，取cos1，sin0.1，g取10m/s2.求：,(1)貨物在車廂內滑動時加速度的大小和方向(2)制動坡床的長度,甲,乙,圖3-2-12,(2)設貨車的質量為M，車尾位于制動坡床底端時的車速為,v23m/s.貨物在車廂內開始滑動到車頭距制動坡床頂端s0,38m的過程中，用時為t，貨物相對制動坡床的運動距離為s1，,在車廂內滑動的距離s4m，貨車的加速度大小為a2，貨車相,對制動坡床的運動