上课用牛顿运动定律解决问题(一).ppt

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1、用牛顿运动定律解决问题(一)例1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力为4.2N.求物体在4s末的速度和4s内发生的位移.解析:以该物体为研究对象,其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.1×4m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如图所示直角坐标系,在x轴方向上F合=F-f=ma,得加速度:变式1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体在4s内发生的位移为8.8m.

2、求物体与地面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因数.解析:物体受力恒定,所以物体做初速为0的匀加速直线运动,由运动学公式得:=1.1m/s2根据牛顿第二定律:分析物体受力得合力为:所以得:=4.2N动摩擦因数为:=0.21FFNGf由f=μFN得:例1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动.物体与地面间的摩擦力为4.2N.求物体在4s末的速度和4s内发生的位移.变式1.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做匀加速直线运动,物体在4s内发生的位移为8.8m.求物体与地

3、面间的摩擦力及物体与地面间的动摩擦因数.对比归类:两类问题解析:以该物体为研究对象,其受力情况如图所示:m/s2=1.1m/s2由匀变速直线运动公式:v=v0+at=1.1×4m/s=4.4m/s=8.8mxyFFNGf建立如图所示直角坐标系,在x轴方向上F合=F-f=ma,得加速度:从受力确定运动学参量解题步骤：1.确定研究对象,并对该物体进行受力分析,画出受力示意图;2.根据力的合成与分解法,求出物体所受的合力;3.根据牛顿第二定律列方程,求出加速度;4.结合给定的运动学参量,选择运动学公式求未知量并加以讨论.从运动确定受力解题步骤：1.确定研究对象

4、,结合给定的运动学参量,选择运动学公式求加速度;2.对研究对象进行受力分析,画出受力示意图;3.根据力的合成与分解法,表示出物体所受的合力;4.根据牛顿第二定律列方程,求出未知力.变式2.一静止在水平地面上的物体,质量为2kg,在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动(物体与地面间的摩擦力为4N),4s末撤掉水平拉力.求撤掉水平拉力后4s内物体发生的位移.答案:4m警示:注意“刹车”陷阱例2.一滑雪的人,质量m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=300,在t=5s的时间内滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(g=9.

5、8m/s2)分析滑雪人的运动情况：V0=2m/s、t=5s、x=60m一个滑雪的人，质量m＝75kg，以v0＝2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角θ＝30°，在t＝5s的时间内滑下的路程x＝60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。GyGxFNF阻GXY分析滑雪人的受力情况：GY=mgcos300=636.5NGX=mgsin300=367.5NGyGxFNF阻GXYF合=GX-F阻=maF阻=GX-ma=367.5N-75×4N=67.5NF阻方向沿斜面向上一斜面AB长为10ｍ,倾角为３０°,一质量为２kg的小物体(大小不计)从斜面顶端

6、A点由静止开始下滑,如图所示(ｇ取10m/s2)(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?图2q=30oABm类题演练ssavt5.567.07.3===cossinmmgmga-=qmqq=30oABmFNGxyfFsinGqG1=cosGqG2=又所以：NFFmf=设小物体下滑到斜面底端时的速度为ｖ,所用时间为ｔ,小物体由静止开始匀加速下滑,则：由)cos(sing-=qmq52/30cos.030(sin1

7、0sm°×°×=)-2/67.0sm=asvvt2202+=atvvt+=0由smsmasv/7.3/1067.022=××==得得解析58.030tantan=°===qmfNFF(2)小物体沿斜面匀速下滑时,处于平衡状态,其加速度ａ＝０，则在图示的直角坐标系中。NFFmf=所以又所以,小物体与斜面间的动摩擦因数qqfcossinmgFmgFN==0012==-===-=yNyxxmaGFFmaFGFf由牛顿第二定律得：解析q=30oABmFNGxyfFsinGqG1=cosGqG2=若给物体一定的初速度①当μ＝tgθ时,物体沿斜面匀速下滑；②当μ＞

8、tgθ（μmgcosθ＞mgsinθ）时,物体沿斜面减速下滑；③当μ＜tgθ（μ