用牛顿运动定律解决问题（一）课件.ppt

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1、6用牛顿运动定律解决问题（一）一、从物体的受力确定运动情况（1）已知受力确定运动情况的基本思路受力情况加速度a运动情况运动学公式受力分析及正交分解（2）已知受力确定运动情况的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力示意图。②根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力（包括大小和方向）。③根据牛顿第二定律列方程。求出物体的加速度。④结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。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?问题：

2、1.物体的受力情况如何？2.物体所受的合力如何？FFNF1解析：竖直方向：合力为零，加速度为零。水平方向：大小：F合=F－F1；方向与拉力F方向相同mg3.物体的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？借助于牛顿第二定律F合=ma，利用合力来求加速度。5.本题的解题思路如何？先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。vo=Ot=4svt=?x=?（1）从运动情况确定受力的基本思路运动情况加速度a运动情况如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力。二、从物体的运动情况确定受力运动学公

3、式受力情况说明：求解动力学的两类问题，其中，受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是桥梁。（2）从运动情况确定受力的解题步骤①确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图；②选择合适的运动学公式，求出物体的加速度；③根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力；④根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。例2.一个滑雪的人，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=30o，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）。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

4、合=ma求滑雪人受到的阻力。分析：第一步求a因为v0=2m/s，x=60m，t=5s据公式求得a=4m/s2x=v0t+at2人)30oGG1G2yxF阻a第二步求F合、阻力要对人进行受力分析画受力图，FＮ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，根据牛顿第二定律F＝ma，得：mgsinθ－F阻＝ma即：F阻＝mgsinθ－ma代入数值得：F阻＝67.5N即：滑雪人受到的阻力是67.5N。a＝2（x－v0t）t2扩展问题1：如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?扩展问题2：如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水

5、平面上还能滑多远？扩展问题3：如果下坡后立即滑上一个30°的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？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

6、则是解决问题的关键。例3.某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为11m，传送带与零件的动摩擦因数为μ=0.2，传送带的速度为v=2m/s，在传送带的最左端A处，轻放一质量为m=0.2kg的零件(可视为质点)，并且被传送到右端的B处.(1)物体在传送带上做什么样的运动？(2)物体从A到B所需的时间为多少？AB解析:（1）由于零件初速度为零，传送带粗糙并足够长，故零件在滑动摩擦力的作用下先做匀加速直线运动，当零件的速度和传送带的速度相等时，零件开始做匀速直线运动。（2）物体做匀加速运动时加速度大小为由知故位移物体做匀速运动的时间为故物体从A到B所用的时间为答案:（1）先做匀加速直线运动后做匀

7、速直线运动（2）6s例4.光滑水平面上放置紧靠在一起的两木块A、B，质量分别为2kg和8kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在B上，且FA=（8-2t）N，FB=（2+2t）N，问从t=0开始到A、B脱离，A、B的共同位移是多少？ABFAFB解析:以AB整体为研究对象,合外力F合=FA+FB=10N,加速度=1m/s2AB刚要脱离时,ＡB间弹力为零,则FA=mAa,解得t=3s位移C1.(2012•金华高一