1、高考资源网（） 您身边的高考专家4.5 牛顿第二定律的应用 学案1（粤教版必修1）1牛顿第二定律给出了加速度与力、质量之间的定量关系：_.因此，我们在已知受力的情况下可以结合_，解决有关物体运动状态变化的问题；我们也可以在已知物体运动状态发生变化的情况下，运用运动学公式求出物体的_，再结合牛顿第二定律确定物体的受力情况2受力分析的一般顺序：先_，再_，最后_受力分析的方法有_和_3第一类基本问题已知物体的_，确定物体的_求解此类题的思路是：已知物体的受力情况，根据_，求出物体的_，再由物体的初始条件，根据_求出未知量(速度、位移、时间等)，从而确定物体的运动情况4第二类基本问题已知物体的_，确
2、定物体的_求解此类题的思路是：根据物体的运动情况，利用_求出_，再根据_就可以确定物体_，从而求得未知的力，或与力相关的某些量，如动摩擦因数、劲度系数等5分析和解决这类问题的关键对物体进行正确的受力分析和运动情况的分析，并抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁 .一、从受力情况确定运动情况解题思路 例1 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，求出4 s内物体的位移和4 s末物体的速度(g取10 m/s2) 讨论交流1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 2受力情况和运动情况的
3、链接点是牛顿第二定律，在运用过程中应注意哪些问题？ 图1变式训练1 如图1所示，质量m4 kg的物体与地面间的动摩擦因数为0.5，在与水平方向成37角的恒力F作用下，从静止起向右前进t12.0 s后撤去F，又经过t24.0 s物体刚好停下求：F的大小、最大速度vm、总位移s.二、从运动情况确定受力解题思路 例2 质量为2.75 t的载重汽车，在2.9103 N的牵引力作用下由静止匀加速开上一个山坡，沿山坡每前进100 m，升高5 m汽车由静止开始前进100 m时，速度达到36 km/h，求汽车在前进中所受摩擦力的大小(g取10 m/s2)方法规纳 (1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运
4、动过程分析，并画出受力图和运动草图(2)选择合适的运动学公式，求出物体的加速度(3)根据牛顿第二定律列方程，求物体所受的合外力(4)根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力变式训练2 一个物体的质量m0.4 kg，以初速度v030 m/s竖直向上抛出，经过t2.5 s物体上升到最高点已知物体上升过程中所受到的空气阻力大小恒定，求物体上升过程中所受空气阻力的大小是多少？图2变式训练3 如图2所示，光滑地面上，水平力F拉动小车和木块一起做匀加速运动，小车的质量为M，木块的质量为m.设加速度大小为a，木块与小车之间的动摩擦因数为，则在这个过程中木块受到的摩擦力大小不可能是( )Amg BmaC.
5、F DFMa【即学即练】图31如图3所示，一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧，其左端固定在小车上，右端与一小球相连在某一段时间内小球与小车相对静止，且弹簧处于压缩状态，若忽略小球与小车间的摩擦力则在这段时间内小车可能是( )A向右做加速运动B向右做减速运动C向左做加速运动D向左做减速运动2两辆汽车在同一水平路面上行驶，它们的质量之比m1m212，速度之比v1v221.当两车急刹车后，甲车滑行的最大距离为s1，乙车滑行的最大距离为s2.设两车与路面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，则( )As1s212 Bs1s211Cs1s221 Ds1s241图43如图4所示，车沿水平地面做直线运动，
6、车厢内悬挂在车顶上的小球与悬点的连线与竖直方向的夹角为，放在车厢底板上的物体A与车厢相对静止A的质量为m，则A受到的摩擦力的大小和方向分别是( )Amgsin ，向右 Bmgtan ，向右Cmgcos ，向左 Dmgtan ，向左图54如图5所示，静止的粗糙传送带上有一木块M正以速度v匀速下滑，滑到传送带正中央时，传送带开始以速度v匀速斜向上运动则木块从A滑到B所需的时间与传送带始终静止不动时木块从A滑到B所用的时间比较( )A两种情况相同 B前者慢C前者快 D不能确定图65如图6所示，质量m2 kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍，现对物体施加
7、一个大小F8 N、与水平方向夹角37角的斜向上的拉力，已知sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2.求：(1)物体在拉力作用下5 s末的速度；(2)物体在拉力作用下5 s内通过的位移6固定光滑细杆与地面成一定倾角，在杆上套有一个光滑小环，小环在沿杆方向的推力F作用下向上运动，推力F与小环速度v随时间变化规律如图7所示，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)小环的质量m；(2)细杆与地面间的倾角.图7参考答案课前自主学习1a 运动学公式 加速度2重力 弹力 摩擦力 整体法 隔离法3受力情况 运动情况 牛顿第二定律加速度 运动学规律4运动情况 受力情况 运动学公式 加速度 牛顿
8、第二定律 所受的力5加速度解题方法探究例1 40 m 20 m/s解析 设物体的质量为m，水平拉力为F，地面对物体的支持力，摩擦力分别为FN、f.对物体受力分析如图所示，由牛顿第二定律可得F合Ffma，由于fFN，FNmg得a.再由运动学公式得，4s内物体的位移sat2t242 m40 m.4s末物体的速度vatt4 m/s20 m/s.讨论交流1运用牛顿定律解决由受力情况确定物体的运动情况大致分为以下步骤：(1)确定研究对象(2)对确定的研究对象进行受力分析，画出物体的受力示意图(3)建立直角坐标系，在相互垂直的方向上分别应用牛顿第二定律列式Fxmax，Fymay.求得物体运动的加速度(4)
9、应用运动学的公式求解物体的运动学量2受力分析的过程中要按照一定的步骤以避免“添力”或“漏力”一般是先场力，再接触力，然后是其他力，如一重、二弹、三摩擦、四其他再者每一个力都会独立地产生一个加速度但是解题过程中往往应用的是合外力所产生的合加速度再就是牛顿第二定律是一矢量定律，要注意正方向的选择和直角坐标系的应用变式训练1 54.5 N 20 m/s 60 m解析 由运动学知识可知：前后两段匀变速直线运动的加速度a与时间t成反比，而第二段中mgma2，加速度a2g5 m/s2，所以第一段中的加速度一定是a110 m/s2.再由方程Fcos (mgFsin )ma1可求得：F54.5 N第一段的末速
10、度和第二段的初速度相等都是最大速度，可以按第二段求得：vma2t220 m/s又由于两段的平均速度和全过程的平均速度相等，所以有s(t1t2)60 m.例2 150 N解析 设斜坡的倾角为，以汽车为研究对象，受力如图所示已知汽车的质量m2.75 t2 750 kg，初速度v00，末速度vt36 km/h10 m/s.匀加速运动的位移s100 m，根据运动学公式vv2as，得a m/s20.5 m/s2.由牛顿第二定律知，沿斜面方向有Ffmgsinma.其中sin .所以fFmgsin ma2 9002 750(100.5) N150 N.变式训练2 0.88 N解析 设物体向上运动过程中做减速运动的加速度大小为a，以初速度方向为正方向因为vtv0at，vt0所以a12 m/s2对小球受力分析如图，由牛顿第二定律得fmgmafm(ag)0.4(129.8) N0.88 N.变式训练3 A即学即练1AD 2.D 3.B 4.A5(1)6.5 m/s (2)16.25 m6(1)1 kg (2)30高考资源网版权所有，侵权必究！