Второй закон Ньютона Подготовка к ГИА Учитель Попова

Второй закон Ньютона Подготовка к ГИА Учитель: Попова И. А. МОУ СОШ № 30 г. Белово 2010

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: Fт – rv = ma Fт – μN = ma mg - ρg. V = ma γm∙m 2/r 2= ma mg - kx= ma Используем проекции на координатную ось

Рассмотрим более сложный пример

1. Автомобиль массой 1 т поднимается по шоссе с уклоном 300 под действием силы тяги 7 к. Н. Найти ускорение автомобиля, считая, что сила сопротивления зависит от скорости движения. Коэффициент сопротивления равен 0, 1. Ускорение свободного падения принять равным 10 м/с2 mgx = - mg sin α mgy = - mg cos α Nx = 0 Fтx = Fт N a Fт Х Fтy = 0 Fтр x = - Fтр У Ny = N Fтр y = 0 ax = a Fтh - mg sin α + Fт - Fтр = m a α - mg cos α + N = 0 mg

Алгоритм решения задач динамики 1. Изобразите силы, действующие на каждое тело в инерциальной системе отсчета. 2. Запишите для каждого тела второй закон Ньютона в векторной форме. 3. Выберите координатные оси. (Если известно направление ускорения, то целесообразно направить одну ось вдоль ускорения, а вторую перпендикулярно ему. ) 4. Проецируя второй закон Ньютона на координатные оси, получите систему уравнений для нахождения неизвестных величин. Y 5. Решите систему уравнений, используя аналитические выражения для всех сил и дополнительные условия.

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 1. равномерно по прямой со скоростью 3 м/с 2. равномерно по прямой со скоростью 12 м/с 3. с постоянным по направлению ускорением, равным по модулю 3 м/с2 4. с постоянным по направлению ускорением, равным по модулю 12 м/с2

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 1) 2) 3) 4) 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

ЕГЭ-2001 -А 2. На рисунке показан график изменения скорости парусной лодки с течением времени. Масса лодки 200 кг. Какая сила действует на лодку в промежуток времени от 0 до 2 с? 1. 2. 3. 4. 800 Н 300 Н 100 Н 200 Н

ЕГЭ-2003 -А 2. Ракетный двигатель первой отечественной экспериментальной ракеты на жидком топливе имел силу тяги 660 Н. Стартовая масса ракеты была равна 30 кг. Какое ускорение приобретала ракета во время вертикального старта? 1. 2. 3. 4. 10 м/с2 12 м/с2 22 м/с2 32 м/с2

ЕГЭ-2004 -А 2 (ДЕМО). Под действием равнодействующей силы, равной 5 Н, тело массой 10 кг движется 1. 2. 3. 4. равномерно со скоростью 2 м/с равномерно со скоростью 0, 5 м/с равноускоренно с ускорением 2 м/с2 равноускоренно с ускорением 0, 5 м/с2

ЕГЭ-2005 -А 2 (ДЕМО). Скорость лыжника при равноускоренном спуске с горы за 4 с увеличилась на 6 м/с. Масса лыжника 60 кг. Равнодействующая всех сил, действующих на лыжника, равна 1. 2. 3. 4. 20 Н 30 Н 60 Н 90 Н

ЕГЭ-2006 -А 2 (ДЕМО). В инерциальной системе отсчета движутся два тела. Первому телу массой m сила F сообщает ускорение a. Чему равна масса второго тела, если вдвое меньшая сила сообщила ему в 4 раза бóльшее ускорение? 1. 2. 3. 4. 2 m m/8 m/2 m

ЕГЭ-2008 -А 2 (ДЕМО). Под действием равнодействующей силы, равной 5 Н, тело массой 10 кг движется 1. равномерно со скоростью 2 м/с 2. равномерно со скоростью 0, 5 м/с 3. равноускоренно с ускорением 2 м/с2 4. равноускоренно с ускорением 0, 5 м/с2

ЕГЭ-2010 -А 3 (репет). В инерциальной системе отсчета сила F сообщает телу массой т ускорение а. Если массу тела и действующую на него силу уменьшить в 2 раза, то ускорение тела 1. 2. 3. 4. не изменится увеличится в 4 раза уменьшится в 8 раз

Литература 1. § 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-14/14 b. htm 2. Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http: //files. school-collection. edu. ru/dlrstore/4 cef 336 c-d 0 fc-df 93 -3527 ce 130 a 6 bb 0 e 7/00144675433969382. htm 3. Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http: //files. school-collection. edu. ru/dlrstore/669 bc 791 -e 921 -11 dc-95 ff-0800200 c 9 a 66/1_9. swf 4. Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http: //files. school-collection. edu. ru/dlrstore/1 e 15840 d-b 62 b-4489 -a 818 -04 bc 3135735 f/9_202. swf 5. Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http: //school-collection. edu. ru/catalog/res/6 b 58 d 576 -f 1 f 7 -4 ade-b 3 b 8 -5 b 79 d 5 d 85 f 1 a/view/ 6. Второй закон Ньютона. Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов//[Электронный ресурс]// http: //school-collection. edu. ru/catalog/res/fefb 061 a-ccfb-400 f-b 788 -7 e 9 e 72 f 54786/view/ 7. Гутник, Е. М. , Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М. : Дрофа, 2009. – 302 с. 8. Законы Ньютона. Словари и энциклопедии на Академике //[Электронный ресурс] // http: //dic. academic. ru/dic. nsf/ruwiki/3321 9. Зорин, Н. И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н. И. Зорин. – М. : Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме). 10. 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; 11. Перышкин, А. В. , Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М. : Дрофа, 2009. – 198 с. 12. Перышкин, А. В. , Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М. : Дрофа, 2009. – 196 с. 13. Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http: //fipi. ru/view/sections/214/docs/ 14. Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001 -2010//[Электронный ресурс]// http: //fipi. ru/view/sections/92/docs/