用牛頓運(yùn)動定律解決問題一-3ppt課件

1、一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1、內(nèi)容：物體加速度的大小跟所受、內(nèi)容：物體加速度的大小跟所受到的作用力成正比到的作用力成正比,跟它的質(zhì)量成反跟它的質(zhì)量成反比比; 加速度方向跟作用力方向相同。加速度方向跟作用力方向相同。復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：2、公式、公式: F=ma二、運(yùn)動學(xué)公式二、運(yùn)動學(xué)公式速度公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：位移公式：x= vot + at2導(dǎo)出公式：導(dǎo)出公式：v 2 vo 2 =2ax21例例1.一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是一個(gè)靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動，物體與水的水平拉力作用下沿水平面向右運(yùn)動，物體與水平地

2、面間的滑動摩擦力為平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體。求物體4s末的速度和末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。內(nèi)發(fā)生的位移。問題：問題：1.物體的受力情況如何？物體的受力情況如何？受力分析如圖示：受力分析如圖示：G2.物體所受的合力如何？物體所受的合力如何？豎直方向：豎直方向： 合力為零，加速度為零。合力為零，加速度為零。水平方向：水平方向：大?。捍笮。篎合合= F1 F2 ；方向與拉力；方向與拉力F1方向相方向相同同3.物體是勻變速運(yùn)動嗎物體是勻變速運(yùn)動嗎? 運(yùn)動情況中已知哪些量？要求運(yùn)動情況中已知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？末速度和位移，還差什么量？物體做勻變速直線運(yùn)動物體做勻變速直

3、線運(yùn)動,已知已知初速度初速度VO和時(shí)間和時(shí)間t，要求末，要求末速度速度V和位移和位移,還差加速度還差加速度a。 0 0 =O t=4s =? =? FNF1F2a=?解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-F2由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:smsmatvv/4 . 4/41 . 100mmattvx8 . 841 . 121212204s末的速度末的速度4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移O4.如何求加速度？如何求加速度？借助于牛頓第二定律借助于牛頓第二定律F合合=ma，先求合力再求加速度。，先求合力再求加速度。5.本題的解題思路如何？本題的解題思路如何？先受力分析求出合力，再用

4、牛頓第二定律求出加速度，先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，最后用運(yùn)動學(xué)公式求解。最后用運(yùn)動學(xué)公式求解。2221/1 . 1/22 . 44 . 6smsmmFFaGFNF1F2練習(xí)練習(xí):1一個(gè)靜止在水平地面上的物體一個(gè)靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量是質(zhì)量是2Kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動。物體與地面的動摩擦因數(shù)為向右運(yùn)動。物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體在求物體在4s末的速度和末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。內(nèi)發(fā)生的位移。(g取10m/s2)解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-F2smsmatvv/8 .

5、4/42 . 100mmattvx6 . 942 . 121212204s末的速度末的速度4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移GFNF1F2由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:FN=G=mgF2=FN那么:F合=F1mg221/2 . 1/21022 . 04 . 6smsmmmgFa練習(xí)練習(xí):2一個(gè)靜止在水平地面上的物體一個(gè)靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量是質(zhì)量是2Kg,在在10N的拉力的拉力F作用下沿水平地面向右作用下沿水平地面向右運(yùn)動。已知運(yùn)動。已知F與水平地面的夾角為與水平地面的夾角為300，物體，物體與地面的動摩擦因數(shù)為與地面的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體在，求物體在4s末末的速度和的速度和4s內(nèi)發(fā)生的

6、位移。內(nèi)發(fā)生的位移。(g取10m/s2)F300解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-Ff220/32.11/42.830smsmatvvmattvx22.6421204s末的速度末的速度4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移GFNFFf由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:FN+F2=GFf=FN那么:F合=F1(G-F2)221/2.83F-smmmgFa）（F1F2一、一、 從受力確定運(yùn)動情況從受力確定運(yùn)動情況 已知物體受力情況確定運(yùn)動情況，指的是已知物體受力情況確定運(yùn)動情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運(yùn)動狀態(tài)或求出物體的

7、速度、位移等。運(yùn)動狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體處理這類問題的基本思路是：先分析物體受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用運(yùn)動學(xué)公式求所求量再用運(yùn)動學(xué)公式求所求量( (運(yùn)動學(xué)量運(yùn)動學(xué)量) )。 練習(xí)：一木箱質(zhì)量為練習(xí)：一木箱質(zhì)量為m，與水平地面間的動，與水平地面間的動摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成成角的力角的力F推木箱使之向右運(yùn)動，求經(jīng)過時(shí)推木箱使之向右運(yùn)動，求經(jīng)過時(shí)間間t木箱的速度。木箱的速度。FGFFNFf F1=FCosF2=FSinXYX方向：F合=F1-Ff

8、Y方向：FN=G+F2 F f=FN V=V0+atF1=FcosF2=FSinF合=ma思緒：已知運(yùn)動情況求受力。應(yīng)先求出加速度思緒：已知運(yùn)動情況求受力。應(yīng)先求出加速度a，再利用牛頓第二定律再利用牛頓第二定律F合合=ma求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻力。解：第一步求a因?yàn)閂0=2m/s，s=60m，t=5s據(jù)公式求得a = 4m/s2例例2.一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在，在 t = 5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的

9、阻力包括摩擦和空氣阻力）。求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。2021attV人)30oFF阻GG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，要對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，人)30oFF阻GG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進(jìn)行受力分析畫受力要對人進(jìn)行受力分析畫受力圖圖所以：所以：F合合=ma=300Nx軸方向：軸方向：F合合=G1F阻阻y軸方向：軸方向：F1G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 F阻阻=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5N解：解： 根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：x xv0tv0t at2 at2 得：得：

10、代入已知量得：代入已知量得：a a4m/s24m/s2 對人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系，對人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系，Gx=mgsinGx=mgsin 根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F Fmama，得：，得：GxGxF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力大小是即：滑雪人受到的阻力大小是67.5N67.5N。方向沿山坡向上。方向沿山坡向上. .12a a2xv0t）t2二、從運(yùn)動情況確定受力二、從運(yùn)動情況確定受力 已知物體運(yùn)動情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動情況知道三個(gè)運(yùn)動學(xué)量已知的條件下，要求

11、得出物體所受的力或者相關(guān)物理量如動摩擦因數(shù)等）。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運(yùn)動情況，據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。 1.上題中如果忽略空氣阻力作用，滑雪人受到的上題中如果忽略空氣阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大摩擦阻力多大,求滑雪板與雪面間動摩擦因數(shù)多求滑雪板與雪面間動摩擦因數(shù)多大大?2.如果坡長只有如果坡長只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上還能滑多遠(yuǎn)？水平面上還能滑多遠(yuǎn)？3.如果下坡后立即滑上一個(gè)如果下坡后立即滑上一個(gè)300的斜坡的斜坡 。請問滑。請問滑雪者最高能上升多高？雪者最高能

12、上升多高？更上一層：（更上一層：（g=10m/s2)例例2.一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在，在 t = 5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。0.115153mm209.63121mm3.703121更上一層答案：（更上一層答案：（g=10m/s2)1、2、3、一、一、 從受力確定運(yùn)動情況從受力確定運(yùn)動情況二、從運(yùn)動情況確定受力二、從運(yùn)動情況確定受力 加速度加速度a

13、是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁 牛頓第二定律公式牛頓第二定律公式(F=ma)和運(yùn)動學(xué)公式和運(yùn)動學(xué)公式(勻變勻變速直線運(yùn)動公式速直線運(yùn)動公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等等)中，均包含有一個(gè)共同的物理量中，均包含有一個(gè)共同的物理量加加速度速度a。 由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速度，再由運(yùn)動學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動狀態(tài)及其度，再由運(yùn)動學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化，用運(yùn)變化；反過來，由物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化，用運(yùn)動學(xué)公式可求加速度，再由牛頓第二定律便可確定動學(xué)公式可

14、求加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。物體的受力情況。 可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系力可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁。求加速度是解決有關(guān)力和運(yùn)動問題和運(yùn)動的橋梁。求加速度是解決有關(guān)力和運(yùn)動問題的基本思路，正確的受力分析和運(yùn)動過程分析則是的基本思路，正確的受力分析和運(yùn)動過程分析則是解決問題的關(guān)鍵。解決問題的關(guān)鍵。 a從受力確定運(yùn)動從受力確定運(yùn)動從運(yùn)動確定受力從運(yùn)動確定受力 1.基本思路基本思路:加速度加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁動的橋梁所求量所求量所求量所求量2.解題步驟：解題步驟： (1)確定研究對象；確定研究對象；(2)分析受力情況和運(yùn)

15、動情況，分析受力情況和運(yùn)動情況， 畫示意圖畫示意圖(受力和運(yùn)動過程受力和運(yùn)動過程)；(3)用牛頓第二定律或運(yùn)動學(xué)公式用牛頓第二定律或運(yùn)動學(xué)公式 求加速度；求加速度； (4)用運(yùn)動學(xué)公式或牛頓第二定律用運(yùn)動學(xué)公式或牛頓第二定律 求所求量。求所求量。F練習(xí)：練習(xí)： 1. 1.蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、蹦床是運(yùn)動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項(xiàng)目，一個(gè)質(zhì)量翻滾并做各種空中動作的運(yùn)動項(xiàng)目，一個(gè)質(zhì)量為為60kg60kg的運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面的運(yùn)動員，從離水平網(wǎng)面3.23.2高處自由高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.05.0高處。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為高處。已知運(yùn)動員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.21.2，若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小力處理，求此力的大小g g取取10m/s210m/s2）。）。F = 1.5F = 1.5103N103N 2. 質(zhì)量為質(zhì)量為20kg的物體若用的物體若用20N的水平力牽引的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進(jìn)。求：它，剛好能在水