牛頓第二定律的動(dòng)態(tài)分析4

1、牛頓第二定律的牛頓第二定律的動(dòng)態(tài)分析動(dòng)態(tài)分析1 1物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向，物體所受合外力的方向決定了其加速度的方向，合外力與加速度的大小關(guān)系是合外力與加速度的大小關(guān)系是F Fmama，只要有合外，只要有合外力，不管速度是大還是小，或是零，都有加速度，力，不管速度是大還是小，或是零，都有加速度，只要合外力為零，則加速度為零，與速度的大小只要合外力為零，則加速度為零，與速度的大小無(wú)關(guān)只有速度的變化率才與合外力有必然的聯(lián)無(wú)關(guān)只有速度的變化率才與合外力有必然的聯(lián)系系2 2合力與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，反之減合力與速度同向時(shí)，物體做加速運(yùn)動(dòng)，反之減速速1、合外力、加速度、速度的關(guān)系

2、、合外力、加速度、速度的關(guān)系3 3力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系：力與運(yùn)動(dòng)關(guān)系：力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，即力加速度加速度速度速度變化變化( (運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化) )，物體所受到的合外力決定了物，物體所受到的合外力決定了物體加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時(shí)間內(nèi)體加速度的大小，而加速度的大小決定了單位時(shí)間內(nèi)速度變化量的大小，加速度的大小與速度大小無(wú)必然速度變化量的大小，加速度的大小與速度大小無(wú)必然的聯(lián)系的聯(lián)系特別提醒：特別提醒： 物體的加速度的方向與物體所受的合物體的加速度的方向與物體所受的合外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即外力是瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系，即a與合力與合力F方向總方向總

3、是相同，但速度是相同，但速度v的方向不一定與合外力的方向不一定與合外力的方向相同的方向相同例例1如圖所示，一個(gè)鐵球從豎直在地面上的如圖所示，一個(gè)鐵球從豎直在地面上的輕質(zhì)彈簧的正上方某處自由落下，接觸彈簧輕質(zhì)彈簧的正上方某處自由落下，接觸彈簧后將彈簧彈性壓縮從它接觸彈簧開(kāi)始到彈后將彈簧彈性壓縮從它接觸彈簧開(kāi)始到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和受到簧壓縮到最短的過(guò)程中，小球的速度和受到的合外力的變化情況是的合外力的變化情況是( () )A A合力變小，速度變小合力變小，速度變小B B合力變小，速度變大合力變小，速度變大C C合力先變小后變大，速度先變小后變大合力先變小后變大，速度先變小后變大D

4、 D合力先變小后變大，速度先變大后變小合力先變小后變大，速度先變大后變小答案：答案：D分析分析：抓住合外力的變化情況，分析加速度及速度抓住合外力的變化情況，分析加速度及速度的變化情況是分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題的主線的變化情況是分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題的主線解析解析：鐵球接觸彈簧前，做自由落體運(yùn)動(dòng)，有一鐵球接觸彈簧前，做自由落體運(yùn)動(dòng)，有一向下的速度鐵球接觸彈簧后，在整個(gè)壓縮彈簧向下的速度鐵球接觸彈簧后，在整個(gè)壓縮彈簧的過(guò)程中，僅受重力的過(guò)程中，僅受重力G G和彈簧彈力和彈簧彈力F F的作用開(kāi)始的作用開(kāi)始?jí)嚎s時(shí)，彈簧的彈力壓縮時(shí)，彈簧的彈力F F小于物體的重力小于物體的重力G G，合外力，合外力向下，鐵球向下做加速運(yùn)動(dòng)但

5、隨著鐵球向下運(yùn)向下，鐵球向下做加速運(yùn)動(dòng)但隨著鐵球向下運(yùn)動(dòng)，彈簧形變量增大，彈力隨之增大，合外力減動(dòng)，彈簧形變量增大，彈力隨之增大，合外力減小，加速度減小，但速度增大當(dāng)彈簧彈力增至小，加速度減小，但速度增大當(dāng)彈簧彈力增至與重力相等的瞬間，合力為零，加速度為零，速與重力相等的瞬間，合力為零，加速度為零，速度最大此后，彈簧彈力繼續(xù)增大，彈力大于重度最大此后，彈簧彈力繼續(xù)增大，彈力大于重力，合力向上且逐漸增大，加速度向上且逐漸增力，合力向上且逐漸增大，加速度向上且逐漸增大，直至鐵球速度逐漸減小為零，此時(shí)彈簧壓縮大，直至鐵球速度逐漸減小為零，此時(shí)彈簧壓縮量最大量最大規(guī)律總結(jié)規(guī)律總結(jié)：分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題的方法是

6、首先確定合外力分析動(dòng)態(tài)問(wèn)題的方法是首先確定合外力的變化情況，然后根據(jù)牛頓第二定律確定物體的加速的變化情況，然后根據(jù)牛頓第二定律確定物體的加速度情況，進(jìn)而根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系確定速度度情況，進(jìn)而根據(jù)加速度與速度的方向關(guān)系確定速度的變化情況的變化情況例例2如右圖所示，輕彈簧一端固定，另一端自如右圖所示，輕彈簧一端固定，另一端自由伸長(zhǎng)時(shí)恰好到達(dá)由伸長(zhǎng)時(shí)恰好到達(dá)O O點(diǎn)，將質(zhì)量為點(diǎn)，將質(zhì)量為m m( (視為質(zhì)點(diǎn)視為質(zhì)點(diǎn)) )的物體的物體P P與彈簧連接，并將彈簧壓縮到與彈簧連接，并將彈簧壓縮到A A由靜止由靜止釋放物體后，物體將沿水平面運(yùn)動(dòng)若物體與釋放物體后，物體將沿水平面運(yùn)動(dòng)若物體與水平面的摩

7、擦力不能忽略，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的水平面的摩擦力不能忽略，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法中正確的是( () )A從從A到到O速度速度不斷增大，不斷增大， 從從O到到B速度速度不斷減小不斷減小B從從A到到O速度速度先增大后減小，先增大后減小， 從從O到到B速度速度不斷減小不斷減小C從從A到到O加速度加速度先減小后增大，先減小后增大， 從從O到到B加速度加速度不斷增大不斷增大D從從A到到O加速度加速度不斷減小，不斷減小， 從從O到到B加速度加速度不斷增大不斷增大解析解析：設(shè)物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為設(shè)物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，分析，分析物體受力情況可知從物體受力情況可知從A到到O的過(guò)程中

8、，彈簧對(duì)物體的過(guò)程中，彈簧對(duì)物體的彈力的彈力kx向右，摩擦力向右，摩擦力mg向左，取向右為正方向，向左，取向右為正方向，由牛頓第二定律可得：由牛頓第二定律可得：kxmgma，開(kāi)始階段，開(kāi)始階段，kxmg，物體，物體P向右加速，但向右加速，但a隨隨x的減小而減小，的減小而減小，當(dāng)當(dāng)kxmg時(shí)，加速度時(shí)，加速度a0，此后，此后a隨隨x的減小而反的減小而反向增大，因向增大，因a與速度反向，物體與速度反向，物體P的速度減?。晃锏乃俣葴p??；物體體P由由O到到B的過(guò)程，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧對(duì)的過(guò)程，彈簧處于伸長(zhǎng)狀態(tài)，彈簧對(duì)物體的彈力方向向左，摩擦力物體的彈力方向向左，摩擦力mg也向左，取向左也向左，取向

9、左為正方向，有：為正方向，有：kxmgma，a隨隨x的增大而增的增大而增大，故此過(guò)程大，故此過(guò)程a與與v反向，物體的速度不斷減小綜反向，物體的速度不斷減小綜上所述上所述只有只有B、C正確正確【思考【思考1】在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)在光滑的水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)的物體,當(dāng)它所受的合力逐漸減小而方向不當(dāng)它所受的合力逐漸減小而方向不變時(shí)，則物體的（變時(shí)，則物體的（ ）A、加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越大、加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越大B、加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小、加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越小C、加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小、加速度越來(lái)越大，速度越來(lái)越小D、加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大、加速度越來(lái)越小，速度越來(lái)越大反思：對(duì)反思：對(duì)力、加速度、速度力、加速度、速度之間的關(guān)系要有之間的關(guān)系要有深刻分析。深刻分析。加速度的大小加速度的大小與與合力合力成正比，方成正比，方向與合力方向相同。向與合力方向相同。速度的大小速度的大小與與合力合力無(wú)必?zé)o必然聯(lián)系，但物體所受然聯(lián)系，但物體所受合力不為零時(shí)合力不為零時(shí)速度必發(fā)速度必發(fā)生變化。生變化。D【思考【思考4-2】物體在光滑的水平面上受一水平的物體在光滑的水平面上受一水平的恒力恒力F作用向前運(yùn)動(dòng)，如圖所示，它的正前方固作用向前運(yùn)動(dòng)，如圖所示，它的正前方固定一跟勁度系數(shù)足夠大的