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(共11张PPT)
2-6 牛顿第二定律的应用
现象与思考
例题
运用牛顿运动定律解题的步骤
现象与思考
运用牛顿运动定律，可以对物体受的力，物体的质量和运动状态的变化进行许多计算。
学习了牛顿运动定律，就要用它来解决实际工作和生活中的问题，例如前面说过的汽车、火车的加速、减速等，在这些过程中，作用在汽车、火车上的各种力是怎样产生加速度，改变汽车、火车的速度的？
在牛顿运动定律的应用中，加速度是联系物体受力与运动状态的纽带。运用定律解题时，要注意利用加速度的这种作用。
本节中，我们将通过对一些例题的分析求解，总结出一般的解题思路。
例题1 一辆质量为4t的汽车从静止出发在平直公路上行驶(汽车行驶视频）， 。已知发动机的牵引力为 1600 N，汽车运动时所受阻力为 800 N。求：
(1)汽车开动多长时间达到 108km／h 的速度
(2)在这段时间内汽车走过的路程是多少
一、例题
2.如图 2.6-1 所示，以汽车为研究对象进行受力分析：汽车受重力 G、地面的支持力 Fn、牵引力 F和阻力 Ff 的作用。G 和 Fn 是竖直方向的平衡力，即 G = Fn。选汽车运动方向为正方向，则汽车所受合力为 F - Ff。
解: 1.已知 m = 4t = 4000kg，F =1 600 N，Ff = 800 N，v0 = 0，vt =108 km／h = 30 m／s
F
f
F
G
FN
v
图 2.6-1 汽车受力分析
根据牛顿第二定律 F – Ff = ma，则
所以，汽车开动 150 s 后速度达到 108 km／h，行走了2250 m路程。
解:以货物为研究对象进行受力分析：货物受重力 G，方向竖直向下；受钢丝绳拉力 F，方向向上。题中要求求出货物对钢丝绳的拉力 F′，由牛顿第三定律可知，货物对钢丝绳的拉力 F′ 与钢丝绳对货物的拉力 F 是一对作用力与反作用力。所以，只要求出F的大小，就能知道F′的大小。
例题2 一台起重机以 0.50 m／s2 的加速度匀加速吊起一箱货物，货物的质量为 9.0×102 kg，求货物对起重机钢丝绳的拉力。
如图 2.6-2 所示，取坐标轴y竖直向上，根据牛顿第二定律：
因此，货物对钢丝绳的拉力F′ 也是 9.27x103N ，作用在钢丝绳上，方向沿绳索向下。
G
F
y
图 2.6-2 货物受力分析
(1)根据题意，选定研究对象，进行受力分析；
(2)建立一个恰当的坐标系，一般选取物体开始运动的方向为坐标轴正方向；
(3)物体受到的所有力沿坐标方向进行分解；
(4)根据牛顿第二定律列出方程，必要时还要列出辅助方程，最后求解方程。
二、运用牛顿运动定律解题的步骤
注意：解题前先要统一单位，各物理量都必须使用SI 单位，解题计算中可不带单位，最终结果的单位应是该物理量的 SI 单位。
练习
一台起重机的钢丝绳可承受 1.4×104 N 的拉力，用它吊起受重力为 1.0×10 N 的货物。若使货物以1.0 m/s2 的加速度上升，钢丝绳是否会断裂
( g =10N/kg )
4
解:以货物为研究对象进行受力分析：货物受重力 G，方向竖直向下；受钢丝绳拉力 F，方向向上。
如图 2.6-3 所示，取坐标轴y竖直向上，根据牛顿第二定律：
此时钢丝绳所受的拉力是 ，因为钢丝绳可承受的拉力是 ，所以，钢丝绳不会断裂。
G
F
y
图 2.6-3 货物受力分析

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