高一物理用牛頓定律解決問題

1、6、用牛頓第二定律解決問題（一）動力學的兩類基本問題動力學的兩類基本問題受力受力情況情況運動運動情況情況a牛頓第二定律牛頓第二定律運動學公式運動學公式牛頓運動定律解題的基本思路：牛頓運動定律解題的基本思路： 先要對確定的研究對象進行先要對確定的研究對象進行受力、受力、運動情況分析運動情況分析，把題中所給的物理情景，把題中所給的物理情景弄清楚；弄清楚； 然后由然后由牛頓第二定律牛頓第二定律，通過加速度，通過加速度這個聯(lián)系力和運動的這個聯(lián)系力和運動的“橋梁橋梁”，結合運，結合運動學公式進行求解動學公式進行求解例例1:1:一個靜止在水平面上的物體，質量為一個靜止在水平面上的物體，質量為2kg2kg，

2、在，在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水平面向的水平拉力作用下沿水平面向右運動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為右運動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.210.21。求物體在。求物體在4s4s末的速度和末的速度和4s4s內發(fā)生的內發(fā)生的位移？位移？一、從受力確定運動情況一、從受力確定運動情況確定研究對象，對物體進行受力分析確定研究對象，對物體進行受力分析,由物體由物體受力分析得：受力分析得： F合合=F1F2=（6.44.2）N=2.2 N由牛頓第二定律求解物體加速度由牛頓第二定律求解物體加速度根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第二定律：F合合=ma，得：，得：a=F合合/m=2.2/2 m/s2=1.1m

3、/s2根據(jù)運動學公式求解速度與位移根據(jù)運動學公式求解速度與位移由：由：vt =a t，得：，得：vt=1.14 m/s=4.4 m/s由：由： 得：得：221atx 由受力求解運動情況的基本步驟：由受力求解運動情況的基本步驟：1 1、確定研究對象，進行受力和運動分析；、確定研究對象，進行受力和運動分析；2 2、根據(jù)力的合成和分解的方法，求合力（大、根據(jù)力的合成和分解的方法，求合力（大小方向）小方向）, ,受三力（或以上）一般用正交分解受三力（或以上）一般用正交分解法；法；3 3、由牛頓第二定律、由牛頓第二定律列方程列方程，求加速度；，求加速度；4 4、結合給定的運動的初始條件，選擇運動學、結合

4、給定的運動的初始條件，選擇運動學公式，求出所需的運動參量公式，求出所需的運動參量牛頓第二定律的應用牛頓第二定律的應用正交分解法解題正交分解法解題 牛頓第二定律的正交分解法解題：物體牛頓第二定律的正交分解法解題：物體受三個或三個以上的不同方向力的作用時，受三個或三個以上的不同方向力的作用時，一般都要用到正交分解法。一般都要用到正交分解法。坐標系的建立原則：坐標系的建立原則： 加速度盡量放在坐標軸上加速度盡量放在坐標軸上 未知量放在坐標軸上未知量放在坐標軸上 盡量多的力在坐標軸上盡量多的力在坐標軸上 總之，總之，怎樣方便就怎樣建坐標系怎樣方便就怎樣建坐標系。 牛頓第二定律的正交表示：牛頓第二定律的

5、正交表示： x x合合 = ma= max x ，y y合合=ma=may y 小試牛刀小試牛刀 如圖所示：在水平方向運動的小車內用輕繩如圖所示：在水平方向運動的小車內用輕繩懸吊的小球向后偏離豎直方向懸吊的小球向后偏離豎直方向角后相對小角后相對小車靜止，某時刻小車的速度為車靜止，某時刻小車的速度為v,求小車速度求小車速度變?yōu)樽優(yōu)?v所需的時間所需的時間t以及這段時間內小車的以及這段時間內小車的位移位移x。v隱含條件隱含條件摩擦力的多變性摩擦力的多變性 如圖所示，有一質量為m的物體在某時刻輕放在以v=4m/s勻速向右運動的傳送帶上A端，A、B相距12m,已知動摩擦因數(shù)為=0.1，求物體從A滑至B

6、端所需時間t。 （寫在作業(yè)本上）（寫在作業(yè)本上）vAB例例2 2：一個質量為：一個質量為75kg75kg的人，以的人，以2m/s2m/s的的處速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角處速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角為為3030o o，在，在5s5s內滑下內滑下60m60m，求滑雪人受到，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。阻力）。解對人受力分析如圖所示，建解對人受力分析如圖所示，建立直接坐標系，將重力立直接坐標系，將重力G分解：分解：設人的加速度為設人的加速度為a，由運動學公式得由運動學公式得: 可解得可解得代入已知數(shù)值可得代入已知數(shù)值可得 a=4 m/s2根據(jù)牛頓第二定

7、律得：根據(jù)牛頓第二定律得：X軸上軸上: mgsin-f阻阻=ma 代入數(shù)據(jù)可解得：代入數(shù)據(jù)可解得： f阻阻=67.5 N 方向沿斜面向上方向沿斜面向上例例3：如圖車廂沿水平方向以加速度：如圖車廂沿水平方向以加速度a勻加速前進，勻加速前進，車廂后面的豎直內壁上一個物體車廂后面的豎直內壁上一個物體A正好沿壁相正好沿壁相對車勻速下滑，求：物塊和豎直壁間動摩擦因對車勻速下滑，求：物塊和豎直壁間動摩擦因數(shù)為數(shù)為。 aA 解：設解：設A物體的質量為物體的質量為mA 對物體對物體A進行受力分析如圖進行受力分析如圖所示，建立直角坐標系，所示，建立直角坐標系， 由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得： X軸：軸：F

8、1=mAa Y軸：軸：F2=mAg 又因又因 F2=F1 聯(lián)立以上方程得：聯(lián)立以上方程得： = g / axyo例例3：如圖車廂沿水平方向以加速度：如圖車廂沿水平方向以加速度a勻加速前進，勻加速前進，車廂后面的豎直內壁上一個物體車廂后面的豎直內壁上一個物體A正好沿壁相正好沿壁相對車勻速下滑，求：物塊和豎直壁間動摩擦因對車勻速下滑，求：物塊和豎直壁間動摩擦因數(shù)為數(shù)為。 變式）變式）如圖沿水平方向如圖沿水平方向勻加速運動的車廂內，一細勻加速運動的車廂內，一細線懸掛一質量為線懸掛一質量為m的小球，的小球，細線偏離豎直方向細線偏離豎直方向角角恰好恰好相對車廂靜止，相對車廂靜止，車廂后面的車廂后面的豎直

9、內壁上一個物體豎直內壁上一個物體A正好正好沿壁相對車勻速下滑，求：沿壁相對車勻速下滑，求：物塊和豎直壁間動摩擦因數(shù)物塊和豎直壁間動摩擦因數(shù)為為（寫在作業(yè)本上）（寫在作業(yè)本上）aAaA例例4：用傾角：用傾角=30的傳送帶傳送的傳送帶傳送m=0.5kg的物體，物體與傳送帶間無滑動，求在下的物體，物體與傳送帶間無滑動，求在下述情況下物體所受摩擦力；述情況下物體所受摩擦力；（）傳送帶靜止；（）傳送帶靜止；（）傳送帶以（）傳送帶以v=3ms的速度勻速向上運動；的速度勻速向上運動；（）傳送帶以（）傳送帶以a=2ms加速度勻加速向下運動。加速度勻加速向下運動。解：物體的受力分析如圖所示。解：物體的受力分析如

10、圖所示。（）傳送帶靜止：物體受沿斜面向上（）傳送帶靜止：物體受沿斜面向上的摩擦力設為的摩擦力設為f，由物體處于平衡狀態(tài)得：，由物體處于平衡狀態(tài)得： x軸：軸：f-mgsin 即即 f=mgsin = 0.59.80.5 N 2.45N 方向沿斜面向上方向沿斜面向上（）傳送帶勻速斜向上時，物體受沿（）傳送帶勻速斜向上時，物體受沿斜面向上的摩擦力設為斜面向上的摩擦力設為f，物體處于平衡，物體處于平衡狀態(tài)，同理：狀態(tài)，同理：f=2.45N 方向沿斜面向上方向沿斜面向上（）傳送帶加速斜向下時：（）傳送帶加速斜向下時：設摩擦力沿斜面設摩擦力沿斜面 向下為向下為f，由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得： f

11、 + mgsin = ma，代入數(shù)據(jù)解得代入數(shù)據(jù)解得f = -1.5N負號說明負號說明f方向沿斜面向上。方向沿斜面向上。x xy（1）牛頓運動定律分析問題的一般方法）牛頓運動定律分析問題的一般方法（2）學習物體受力分析的方法）學習物體受力分析的方法（正交分（正交分解）解）及學會做一般題目。及學會做一般題目。小結：小結：作業(yè)布置作業(yè)布置 1、總結題型和方法總結題型和方法 2、抄題抄題1、2 ; 1、如圖所示，有一質量 為m的物體在某時刻輕放 在以v=4m/s勻速向右運動(g=10m/s2答案t=5s) 的傳送帶上A端，A、B相距12m,已知動摩擦因數(shù)為=0.1，求物體從A滑至B端所需時間t。vAB 2、變式）變式）如圖沿水平方向勻加如圖沿水平方向勻加速運