Второй закон Ньютона. Подготовка к ГИА

Второй закон Ньютона Подготовка к ГИА

Цель:

• повторение основных понятий, графиков и формул, связанных со вторым законом Ньютона, а также разбор задач различного уровня сложности в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы

Сила – причина ускорения

• Сила , приложенная к телу, является причиной его ускорения .

Ускорение обратно пропорционально массе

• Опыт показывает, что ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоянной силой, обратно пропорциональны массам этих тел.

Ускорения, сообщаемые телам одной и той же постоянной силой , обратно пропорциональны массам этих тел

Ускорение прямо пропорциональным силе

• При действии разных по модулю сил на одно и то же тело, его ускорение оказывается прямо пропорциональным силе .

Ускорение прямо пропорциональным силе

Второй закон Ньютона

Второй закон Ньютона

II закон Ньютона:

В инерциальной системе отсчета ускорение тела прямо пропорционально векторной сумме всех действующих на тело сил и обратно пропорционально массе тела:

Примеры:

F т – rv = ma

F т – μN = ma

mg - ρgV = ma

Используем проекции на координатную ось

γm∙m 2 /r 2 = ma

mg - kx= ma

Рассмотрим более сложный пример

1. Автомобиль массой 1 т поднимается по шоссе с уклоном 30 0 под действием силы тяги 7 кН. Найти ускорение автомобиля, считая, что сила сопротивления зависит от скорости движения. Коэффициент сопротивления равен 0,1. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с 2

mg y = - mg cos α

mg x = - mg sin α

N y = N

N x = 0

F тy = 0

F тx = F т

F тр x = - F тр

F тр y = 0

У

a y = 0

a x = a

a

N

Х

F т

- mg sin α + F т - F тр = m a

F тh

- mg cos α + N = 0

α

mg

Алгоритм решения задач динамики

• Изобразите силы, действующие на каждое тело в инерциальной системе отсчета.
• Запишите для каждого тела второй закон Ньютона в векторной форме.
• Выберите координатные оси. (Если известно направление ускорения, то целесообразно направить одну ось вдоль ускорения, а вторую перпендикулярно ему.)
• Проецируя второй закон Ньютона на координатные оси, получите систему уравнений для нахождения неизвестных величин.
• Решите систему уравнений, используя аналитические выражения для всех сил и дополнительные условия.

Y

Итоги:

Рассмотрим задачи:

Подборка заданий по кинематике

(из заданий ГИА 2008-2010 гг.)

ГИА-2010-2. Под действием постоянной по направлению силы, равной по модулю 6 Н, тело массой 0,5 кг движется

• равномерно по прямой со скоростью 3 м/с
• равномерно по прямой со скоростью 12 м/с
• с постоянным по направлению ускорением, равным по модулю 3 м/с 2
• с постоянным по направлению ускорением, равным по модулю 12 м/с 2

ГИА-2010-2. Тело массой т движется под действием силы F. Если массу тела уменьшить в два раза, а силу увеличить в два раза, то модуль ускорения тела

• уменьшится в 4 раза
• уменьшится в 2 раза
• не изменится
• увеличится в 4 раза

ГИА-2010-2. В инерциальной системе отсчета брусок начинает скользить с ускорением вниз по наклонной плоскости. Модуль равнодействующей сил, действующих на брусок, равен

• 1) mg
• 2) N
• 3) Fтр
• 4) ma

ГИА-2008-5. На рисунке представлен график зависимости силы, действующей на тело, движущееся прямолинейно, от времени. В каком интервале времени скорость тела убывала?

• 1 . В интервале 1—3 с.
• 2 . В интервале 3—4 с.
• 3 . В интервале 4—5 с.
• 4 . Таких интервалов времени на графике нет.

ГИА-2009-21. На покоящееся тело массой 8 кг начинает действовать горизонтальная сила. Направление силы постоянно, модуль силы меняется, как показано на графике. Используя информацию, приведенную на графике, определите скорость тела в момент, когда оно переместилось на 2 м. (Трением пренебречь.)

Из II закона Ньютона:

• 2

Ответ: ________(м/с)

ГИА-2009-25 Тело массой 5 кг с помощью каната начинают равноускоренно поднимать вертикально вверх. Чему равна сила, действующая на тело со стороны каната, если известно, что за 3 с груз был поднят на высоту 12 м?

ГИА-2010-25. К нижнему концу легкой пружины подвешены связанные невесомой нитью грузы: верхний массой m 1 = 0,5 кг и нижний массой m 2 = 0,2 кг (см. рисунок). Нить, соединяющую грузы, пережигают. С каким ускорением начнет двигаться верхний груз?

До пережигания нити:

После пережигания нити на груз m 2 будет действовать эта же сила:

Для груза m 1 :

Ответ: _______(м/с)

-4

Литература

• § 14-б. Второй закон Ньютона. Тема 14. Законы динамики. Учебник 9 класса. Физика.ру. //[Электронный ресурс]// http://cit.vvsu.ru/MIRROR/www.fizika.ru/theory/tema-14/14b.htm
• Второй закон Ньютона . Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/4cef336c-d0fc-df93-3527-ce130a6bb0e7/00144675433969382.htm
• Второй закон Ньютона . Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669bc791-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/1_9.swf
• Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/1e15840d-b62b-4489-a818-04bc3135735f/9_202.swf
• Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://school-collection.edu.ru/catalog/res/6b58d576-f1f7-4ade-b3b8-5b79d5d85f1a/view/
• Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http://school-collection.edu.ru/catalog/res/fefb061a-ccfb-400f-b788-7e9e72f54786/view/
• Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с.
• Законы Ньютона. Словари и энциклопедии на Академике //[Электронный ресурс] // http://dic.academic.ru/dic.nsf/ruwiki/3321
• Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме).
• Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с;
• Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с.
• Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с.
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/
• Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http :// fipi . ru /view/sections/92/docs /