牛顿第二定律的应用瞬时性矢量性.pptx
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1、复习:牛顿第二定律内容复习:牛顿第二定律内容 物体的加速度跟作用力成正比,跟物体物体的加速度跟作用力成正比,跟物体的质量成反比。加速度的方向跟作用力的方的质量成反比。加速度的方向跟作用力的方向相同。这就是牛顿第二定律向相同。这就是牛顿第二定律(Newton(Newton second law)second law)比例系数比例系数k k的取值的取值Fma 式中各物理量的单位为国际单位制的单位式中各物理量的单位为国际单位制的单位 a为物体的加速度,为物体的加速度,F是合力是合力质量为的物体,获得质量为的物体,获得/2 2的加的加速度时,受到的合外力为速度时,受到的合外力为k k值值,若若F F定
2、为定为复习:牛顿第二定律数学表达式复习:牛顿第二定律数学表达式1 1、牛顿第二定律的牛顿第二定律的矢量性矢量性。Fma是矢量式,任一时刻,是矢量式,任一时刻,a的方向总的方向总是跟是跟_方向相同方向相同 应用中,可由应用中,可由F方向判断方向判断a的方向,也可的方向,也可由由a方向判断方向判断F的方向的方向 应用第二定律时要注意几个特点:应用第二定律时要注意几个特点:【例例1】小车上固定着光滑的斜面小车上固定着光滑的斜面,斜面的倾斜面的倾角为角为.小车以恒定的加速度向前运动小车以恒定的加速度向前运动,有一物有一物体放于斜面上体放于斜面上,相对斜面静止相对斜面静止,此时这个物体此时这个物体相对地
3、面的加速度是多大相对地面的加速度是多大?aGNF合合 F合合=G tan a=g tan 跟踪训练跟踪训练:一倾角为一倾角为的斜面上放一木块,木块的斜面上放一木块,木块上固定一支架,支架末端用细绳悬挂一小球,上固定一支架,支架末端用细绳悬挂一小球,木块在斜面上下滑时,小球与滑块相对静止共木块在斜面上下滑时,小球与滑块相对静止共同运动,当细线同运动,当细线 沿竖直方向;沿竖直方向;与斜面方向垂直;与斜面方向垂直;沿水平方向沿水平方向.求上述求上述3种情况下滑块下滑种情况下滑块下滑的加速度的加速度(如图所示如图所示)【解解析析】如如图图(a)所所示示,FT1与与mg都都是是竖竖直直方方向向,故故不
4、不可可能能有有加加速速度度(若若有有a则则二二力力合合力力应应沿斜面向下沿斜面向下)FT1mg0,a0,说明木块沿斜面匀速下滑说明木块沿斜面匀速下滑【解解析析】如如图图(b)所所示示,FT2与与mg的的合合力力必必为为加加速速度度方方向向,即即沿沿斜斜面面方方向向,做做出出平平行行四四边形,可知边形,可知F合合mgsin 由由牛牛顿顿第第二二定定律律,知知a gsin,即即加加速速度沿斜面向下,大小为度沿斜面向下,大小为gsin【例例3】如图所示,小车沿水平面以加速度如图所示,小车沿水平面以加速度a向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆向右做匀加速直线运动,车上固定的硬杆和水平面的夹角为和水平面
5、的夹角为,杆的顶端固定着的一,杆的顶端固定着的一个质量为个质量为m的小球,则杆对小球的弹力多大?的小球,则杆对小球的弹力多大?方向如何方向如何?【解析解析】由于小球的质量为由于小球的质量为m,小球加速度,小球加速度为为a,方向水平向右,因此小球所受合外力,方向水平向右,因此小球所受合外力方向向右,大小为方向向右,大小为ma.且小球只受重力和弹且小球只受重力和弹力作用,则重力、弹力与合力的关系如图所示,力作用,则重力、弹力与合力的关系如图所示,由图可知由图可知:设弹力与水平方向的夹角为设弹力与水平方向的夹角为,则:,则:【解题回顾解题回顾】(一)(一)硬杆对小球的弹力的方向并不一定硬杆对小球的弹
6、力的方向并不一定沿杆的方向,这可借助于牛顿运动定律来沿杆的方向,这可借助于牛顿运动定律来进行受力分析:进行受力分析:1 1、物体处于平衡状态时,合外力应为、物体处于平衡状态时,合外力应为0 0;2 2、物体处于变速运动状态时,满足:、物体处于变速运动状态时,满足:F合合=ma,F合合方向与加速度方向一致方向与加速度方向一致.(二)(二)应用牛顿定律解题时要注意应用牛顿定律解题时要注意a与与F合方向合方向一致性的关系一致性的关系.有时可根据已知合力方向确定加有时可根据已知合力方向确定加速度方向,有时候则需要通过加速度的方向来速度方向,有时候则需要通过加速度的方向来判断合力方向判断合力方向.2:牛
7、顿第二定律的:牛顿第二定律的瞬时性瞬时性。物体在物体在物体在物体在某一时刻加速度的大小和方向某一时刻加速度的大小和方向某一时刻加速度的大小和方向某一时刻加速度的大小和方向,是由该物,是由该物,是由该物,是由该物体在体在体在体在这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的这一时刻所受到的合外力的大小和方向来决定的。当物体所受到的合外力不变时当物体所受到的合外力不变时当物体所受到的合外力不变时当物体所受到的合外力不变时,物体的加速度也保持不物体的加速度也保持不物体的加速度也保持不物体的加速度也保持不变变变变,物体做匀
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