第五节 牛顿第二定律的应用
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学 习 目 标
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知 识 脉 络
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1.了解动力学的两类基本问题．
2.会应用牛顿第二定律解决从受力确定运动情况类问题．(难点、重点)
3.会应用牛顿第二定律解决从运动情况确定受力类问题．(重点、难点)
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一、从受力确定运动情况
1．牛顿第二定律确定了运动和力的关系，使我们能够把物体的运动情况和受力情况联系起来．
2．如果已知物体的受力情况，可以由牛顿第二定律求出物体的加速度，再通过运动学规律确定物体的运动情况．
二、从运动情况确定受力
如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)根据物体加速度的方向可以判断物体所受合外力的方向．
(√)
(2)根据物体加速度的方向可以判断物体受到的每个力的方向．
(×)
(3)加速度是联系运动和力的桥梁． (√)
(4)物体运动状态的变化情况是由它对其他物体的施力情况决定的． (×)
(5)物体运动状态的变化情况决定了它的受力情况． (×)
2．用30 N水平拉力F拉一个静止在光滑水平面上质量为20 kg的物体，若拉力F作用3 s后消失，则在第5 s末物体的速度和加速度分别是( )
A．v＝4.5 m/s，a＝1.5 m/s2
B．v＝7.5 m/s，a＝1.5 m/s2
C．v＝4.5 m/s，a＝0
D．v＝7.5 m/s，a＝0
C [第3 s末后，物体在水平方向受的合力为0，所以做匀速运动，所以3 s后的速度就是5 s后的速度v＝at＝4.5 m·s－1.]
3．静止在光滑水平地面上的物体质量为2 kg，在水平恒力F推动下开始运动，4 s末它的速度达到4 m/s，则F的大小为( )
A．2 N B．1 N
C．4 N D．8 N
A [在水平恒力F推动下物体做匀加速直线运动的加速度为a＝＝ m/s2＝1 m/s2.由牛顿第二定律得F＝ma＝2×1 N＝2 N．]
1.解题思路
2．解题步骤
(1)确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力示意图．
(2)根据力的合成与分解，求出物体所受的合外力(包括大小和方向)．
(3)根据牛顿第二定律列方程，求出物体运动的加速度．
(4)结合物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需求的运动学量——任意时刻的位移和速度，以及运动轨迹等．
