讲课用 用牛顿运动定律解决问题(一)》课件.ppt

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1、4.6用牛顿运动定律解决问题(一)知识回顾：牛顿三个运动定律的内容及公式？牛顿三个运动定律的意义？牛顿第一定律：一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止。牛顿第二定律：物体加速度的大小跟作用力成正比，跟物体的质量成反比，加速度的的方向跟作用力的方向相同。牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反,作用在同一直线上。F合=maF=-F’牛一:明确了力的概念,指出了力是物体运动状态发生改变的原因,即力是产生加速度的原因。牛二:揭示加速度是力作用的结果,揭示了力、质量、加速度的定量关系。牛三：揭示了

2、物体间力的作用的相互性，明确了相互作用力的关系。运动学公式速度公式：v=vo+at位移公式：x=vot+at2速度位移公式：v2－vo2=2ax典例分析例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。思考问题：1.物体的受力情况如何？2.物体所受的合力如何？3.物体是匀变速运动吗?运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？4.如何求加速度？5.本题的解题思路如何？思考问题：1.物体的受力情况如何？受力分析如图示：mg2.物体所受的合

3、力如何？竖直方向：合力为零，加速度为零。水平方向：F合=F拉－Ff与拉力F1方向相同FNF拉Ff4.如何求加速度？借助于牛顿第二定律F合=ma，先求合力再求加速度。3.物体是匀变速运动吗?运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？匀变速直线运动,已知初速度VO和时间t，求末速度V和位移Ｘ,还差加速度a。练习:1一个静止在水平地面上的物体,质量是2Kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面的动摩擦因数为0.2，求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。(g取10m/s2)解：物体受力如图由图知：F合=F拉-Ff由牛顿第二定律可得:运动

4、公式4s末的速度4s内的位移OmgF拉FfFN从受力情况确定运动情况基本思路是：先分析物体受力情况求合力，据牛顿第二定律求加速度，再用运动学公式求所求量(运动学量)。物体运动情况运动学公式加速度a牛顿第二定律物体受力情况针对练习：一木箱质量为m，与水平地面间的动摩擦因数为μ，现用斜向右下方与水平方向成θ角的力F推木箱使之向右运动，求经过时间t木箱的速度。θFGFFNFfF1=FCosF2=FSinXY垂直面方向：FN=G+F2沿面方向：F合=F1-FfFf=µFN由牛顿第二定律F合=ma求解a运动公式：V=V0+atF1=FcosF2=FSin典例分析例2：一

5、个质量为75kg的人，以2m/s的处速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角为30o，在5s内滑下60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。解：第一步求a因为V0=2m/s，s=60m，t=5s据公式求得a=4m/s22021attVＸ+=人)30oFＮF阻GG1G2yxa第二步求F合、阻力要对人进行受力分析画受力图，人)30oFＮF阻GG1G2yxa第二步求F合、阻力要对人进行受力分析画受力图所以：F合=ma=300Nx轴方向：F合=G1－F阻y轴方向：F1－G2=

6、0滑雪人所受的阻力F阻=G1－F合=mgsinθ－F合=67.5N解：根据运动学公式：x＝v0t＋at2得：代入已知量得：a＝4m/s2对人进行受力分析，建立坐标系，Gx=mgsinθ根据牛顿第二定律F＝ma，得：Gx－F阻＝ma即：F阻＝mgsinθ－ma代入数值得：F阻＝67.5N即：滑雪人受到的阻力大小是67.5N。方向沿山坡向上.12a＝2（x－v0t）t2二、从运动情况确定受力情况基本思路是：先分析物体的运动情况，据运动学公式求加速度a，再在分析物体受力情况的基础上，用牛顿第二定律列方程求所求量(合力或某一分力)。物体运动情况运动学公式加速度a牛顿第

7、二定律物体受力情况加速度a是联系力和运动的桥梁牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at,x=v0t+at2/2,v2－v02=2ax等)中，均包含有一个共同的物理量——加速度a。由物体的受力情况，用牛顿第二定律可求加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，用运动学公式可求加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。【练习1】质量为40k

8、g的物体静止在水平面上,当在400N的