人教版物理高中必修一4.6《用牛頓運動定律解決問題(一)》課件(共26張PPT)

1、 用牛頓定律用牛頓定律 解決問題解決問題(一一) 應(yīng)用牛頓第二定律解題的應(yīng)用牛頓第二定律解題的 力力 G=mg F=N F=kx 其它力其它力 法則法則 F合 合 a 運運 動動 規(guī)規(guī) 律律 v0 v x t atvv 0 2 0 2 1 attvx asvv2 2 0 2 運動運動 物理量物理量 無無 關(guān)關(guān) 研究對象是：質(zhì)量為：研究對象是：質(zhì)量為：m的物體的物體 應(yīng)用牛頓定律解題的步驟應(yīng)用牛頓定律解題的步驟 （1 1）搞清題中物理過程，明確已知和所求，確定題型）搞清題中物理過程，明確已知和所求，確定題型 （2 2）確定研究對象，弄清研究對象的初運動狀態(tài)）確定研究對象，弄清研究對象的初運動狀態(tài)

2、 （3 3）對對象作正確的受力分析，畫受力圖）對對象作正確的受力分析，畫受力圖 （4 4）應(yīng)用牛頓定律列方程解題）應(yīng)用牛頓定律列方程解題 （5 5）對結(jié)果進行必要的討論）對結(jié)果進行必要的討論 要強調(diào)：要強調(diào)：1 1、合外力的方向與初速度的方向的關(guān)系、合外力的方向與初速度的方向的關(guān)系 2 2、這些步驟在講解例題時老師自己一下要遵守，、這些步驟在講解例題時老師自己一下要遵守， 不要因問題過于簡單而只停留在口頭上，不在板書上落實；不要因問題過于簡單而只停留在口頭上，不在板書上落實； 一定要對學(xué)生的作業(yè)有明確的要求，如畫受力圖、過程草一定要對學(xué)生的作業(yè)有明確的要求，如畫受力圖、過程草 圖、圖、v-tv

3、-t圖、建立坐標(biāo)、選正方向等，這些規(guī)矩性的要求，圖、建立坐標(biāo)、選正方向等，這些規(guī)矩性的要求， 從這里要開始嚴格抓好！從這里要開始嚴格抓好！ 1、在汽車中的懸掛一個小球，當(dāng)汽車作勻加速、在汽車中的懸掛一個小球，當(dāng)汽車作勻加速 運動時，懸線與豎直方向成一角度，已知小球運動時，懸線與豎直方向成一角度，已知小球 的質(zhì)量為的質(zhì)量為m，汽車的加速度為，汽車的加速度為a，求懸線的張力，求懸線的張力 F為多大為多大. T G ma 理解理解F合 合=ma， ， F合 合是效果， 是效果， ma也是效果也是效果 2.一恒力作用在一恒力作用在A物體上時可使它產(chǎn)生物體上時可使它產(chǎn)生0.3m/s2的加的加 速度速度,

4、作用于作用于B時可使它產(chǎn)生時可使它產(chǎn)生0.6m/s2的加速度的加速度,現(xiàn)將現(xiàn)將 兩個物體粘在一起兩個物體粘在一起,在此恒力的作用下在此恒力的作用下,它的加速度它的加速度 多大多大? 3.一物體質(zhì)量為一物體質(zhì)量為2Kg受到互成受到互成1200的兩個力的兩個力F1和和F2的的 作用作用,這個力的大小都是這個力的大小都是10N,這個物體產(chǎn)生的加速度這個物體產(chǎn)生的加速度 多大多大? 0.2m/s2 5m/s2 4.將一物體豎直向上拋出將一物體豎直向上拋出,他受的重力是他受的重力是10N,運動中運動中 所受到的空氣阻力大小恒定為所受到的空氣阻力大小恒定為2N,則物體在上升、下則物體在上升、下 降過程中，

5、加速度大小之比為降過程中，加速度大小之比為(g=10m/s2)： A、1：1 B、3：2 C、2：3 D、4：1 B 分析：v f G f G v 2 1 /12 1 210 sm m fG a 2 2 /8 1 210 sm m fG a aa 5、一個質(zhì)量、一個質(zhì)量m=2kg的物體，受到的物體，受到F1=6N、F2=5N、 F3=4N三個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將三個力的作用處于靜止?fàn)顟B(tài)，若將F1撤出，撤出， 物體的加速度為多大？方向為什么？物體的加速度為多大？方向為什么？ 6、質(zhì)量為、質(zhì)量為20kg的物體放在水平地面上，若用的物體放在水平地面上，若用80N的的 力水平拉它，恰好使它勻速前

6、進，求物體與水平地力水平拉它，恰好使它勻速前進，求物體與水平地 面間的滑動摩擦應(yīng)數(shù)多大？面間的滑動摩擦應(yīng)數(shù)多大？g=10m/s2.現(xiàn)改用現(xiàn)改用120N的的 水平拉力使它從靜止開始運動，求他前進水平拉力使它從靜止開始運動，求他前進5秒內(nèi)的位秒內(nèi)的位 移是多少？移是多少？ 3m/s2 方向與方向與F1的方向相反的方向相反 0.4 25m 7：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量為一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量為2kg，受，受 水平拉力水平拉力F=6N的作用從靜止開始運動，已知物體與的作用從靜止開始運動，已知物體與 水平地面間的動摩擦因數(shù)為水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2，求物體，求物體2秒末的速秒末的

7、速 度大小及度大小及2秒內(nèi)的位移大小。秒內(nèi)的位移大小。 8：一個滑雪運動員從靜止開始沿山坡滑下，山坡的一個滑雪運動員從靜止開始沿山坡滑下，山坡的 傾角為傾角為370，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)為，滑雪板與雪地的動摩擦因數(shù)為0.04，求，求5 秒內(nèi)滑下的路程。秒內(nèi)滑下的路程。 審題分析：此題的物理過程是：停在粗糙的水平地審題分析：此題的物理過程是：停在粗糙的水平地 面上的物體在恒定的合外力作用下的運動，面上的物體在恒定的合外力作用下的運動，是一個是一個 已知物體受力而求解物體運動中的位移已知物體受力而求解物體運動中的位移 審題分析：此題的物理過程是靜止在山坡上的滑審題分析：此題的物理過程是靜止在山

8、坡上的滑 雪人在恒定雪人在恒定 的合外力作用下從山坡上滑下。的合外力作用下從山坡上滑下。是已是已 知物體受到的外力求物體運動中的位移大小。知物體受到的外力求物體運動中的位移大小。 71m 2m/s 2m 9：1000T的列車由車站出發(fā)做勻加速直線運動，列車經(jīng)的列車由車站出發(fā)做勻加速直線運動，列車經(jīng) 過過100s，通過的路程為，通過的路程為1000m，已知列車運動的阻力是，已知列車運動的阻力是 車重的車重的0.005倍倍,求列車的牽引力多大求列車的牽引力多大? 審題分析：此題的物理過程是：列車在牽引力和阻力審題分析：此題的物理過程是：列車在牽引力和阻力 的作用下做勻加速直線運動。從靜止開始，經(jīng)的

9、作用下做勻加速直線運動。從靜止開始，經(jīng)100s100s通通 過了過了1000m1000m的路程。的路程。是一道已知物體運動狀態(tài)，求物體是一道已知物體運動狀態(tài)，求物體 受力的問題受力的問題 N 5 105 . 2 10：如圖是一物體在水平面上運動時的速度圖像，該物如圖是一物體在水平面上運動時的速度圖像，該物 體質(zhì)量為體質(zhì)量為100kg，物體受到阻力的作用使其做勻減速直，物體受到阻力的作用使其做勻減速直 線運動，求物體所受的水平阻力多大？（線運動，求物體所受的水平阻力多大？（g=10m/s2) t V/m/s 20 10 o 10 分析：通過速度圖像給出已知條 件v0、Vt和t，結(jié)合題目的文字表

10、述，判斷出是一道已知運動求力 的問題。 畫出受力圖 v N G f 2 0 /1 10 2010 sm t vv a t NmafF100) 1(100合 水平阻力大小為水平阻力大小為100牛，與初速牛，與初速 方向相反方向相反 *11：把一個質(zhì)量是把一個質(zhì)量是2kg的物塊放在水平面上，用的物塊放在水平面上，用12 N的水平拉力使物體從靜止開始運動，物塊與水平面的水平拉力使物體從靜止開始運動，物塊與水平面 的動摩擦因數(shù)為的動摩擦因數(shù)為0.2，物塊運動，物塊運動2 s末撤去拉力，末撤去拉力，g取取 10s2.求：求： （1）2s末物塊的瞬時速度末物塊的瞬時速度. （2）此后物塊在水平面上還能滑行

11、的最大距離）此后物塊在水平面上還能滑行的最大距離. *12：靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2 kg，在水平恒，在水平恒 力力F推動下開始運動，推動下開始運動，4 s末它的速度達到末它的速度達到4 m/s，此時將，此時將 F撤去，又經(jīng)撤去，又經(jīng)6 s物體停下來，如果物體與地面的動摩擦物體停下來，如果物體與地面的動摩擦 因數(shù)不變，求因數(shù)不變，求F的大小的大小.（g=10m/s2) 8m/s 8m8m/s 8m已知力求運動已知力求運動 已知運動求力已知運動求力10/3m *13. 如圖所示，質(zhì)量如圖所示，質(zhì)量m=4kg的物體與地面間的動摩擦因數(shù)的物體與地面間的動摩擦因數(shù)

12、 為為=0.5，在與水平成，在與水平成=37角的恒力角的恒力F作用下，從靜止作用下，從靜止 起向右前進起向右前進t1=2.0s后撤去后撤去F，又經(jīng)過，又經(jīng)過t2=4.0s物體剛好停下。物體剛好停下。 求：求：F的大小、最大速度的大小、最大速度vm、總位移、總位移s。 ：F=54.5N 20m/s S=60m 14：質(zhì)量為質(zhì)量為2kg的玩具車，受到的玩具車，受到20N的方向與水平方的方向與水平方 向成向成370的拉力的作用，由靜止開始沿水平面作直線的拉力的作用，由靜止開始沿水平面作直線 運動，玩具車運動運動，玩具車運動2s內(nèi)通過的位移大小為內(nèi)通過的位移大小為6m。求玩。求玩 具車受到的具車受到的

13、摩擦力摩擦力。 問問：已知哪些描述運動的物理量？已知哪些描述運動的物理量？ 已知物體受到的哪些力？已知物體受到的哪些力？ 分析：是一道已知運動求力的問題分析：是一道已知運動求力的問題 F FN G f F2 F1 NFCOSF168 . 020 1 NFF126 . 020sin 2 2 2 1 atS 2 2 /3 4 62 2 sm t s a mafF 1 N maFf 10 616 1 與運動方向相反與運動方向相反 15、如圖、如圖1所示，電梯與水平面夾角為所示，電梯與水平面夾角為300,當(dāng)當(dāng) 電梯加速向上運動時，人對梯面壓力是其重力電梯加速向上運動時，人對梯面壓力是其重力 的的6/5

14、，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多，則人與梯面間的摩擦力是其重力的多 少倍？少倍？ 圖圖1 300 a N mg f x y ax ay 5 3 x y maf maGN y x maN ma G f *16.如圖所示，在箱內(nèi)傾角為如圖所示，在箱內(nèi)傾角為的固定光滑斜面上用的固定光滑斜面上用 平行于斜面的細線固定一質(zhì)量為平行于斜面的細線固定一質(zhì)量為m的木塊。求：（的木塊。求：（1） 箱以加速度箱以加速度a勻加速上升，（勻加速上升，（2）箱以加速度）箱以加速度a向左勻向左勻 加速運動時，線對木塊的拉力加速運動時，線對木塊的拉力F1和斜面對箱的壓力和斜面對箱的壓力F2 各多大？各多大？ (1) F1

15、=m（g+a）sin，F(xiàn)2=m（g+a）cos (2)F1=m（gsin-acos），F(xiàn)2=m（gcos+asin） 彈簧問題彈簧問題 *例例1、如圖、如圖2（a）所示，一質(zhì)量為）所示，一質(zhì)量為m的物體系于的物體系于 長度分別為長度分別為L1、L2的兩根細線上，的兩根細線上，L1的一端懸掛的一端懸掛 在天花板上，與豎直方向夾角為在天花板上，與豎直方向夾角為，L2水平拉直，水平拉直， 物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將L2線剪斷，求剪斷瞬時線剪斷，求剪斷瞬時 物體的加速度。物體的加速度。 L1 L2 圖圖2(a) 若將圖若將圖2(a)中的細線中的細線L1改為長度相同、質(zhì)量不計的輕改為長

16、度相同、質(zhì)量不計的輕 彈簧，如圖彈簧，如圖2(b)所示，其他條件不變，求解的步驟和所示，其他條件不變，求解的步驟和 結(jié)果與（結(jié)果與（l）完全相同，即）完全相同，即 ag tan，你認為這個結(jié)，你認為這個結(jié) 果正確嗎？請說明理由。果正確嗎？請說明理由。 L1 L2 圖圖2(b) *例例2、如圖、如圖8所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì) 量都不計，盤內(nèi)放一個物體量都不計，盤內(nèi)放一個物體P處于靜止，處于靜止，P的質(zhì)量的質(zhì)量 m=12kg，彈簧的勁度系數(shù)，彈簧的勁度系數(shù)k=300N/m?，F(xiàn)在給?，F(xiàn)在給P施加一施加一 個豎直向上的力個豎直向上的力F，使，使P從靜止開

17、始向上做勻加速直線從靜止開始向上做勻加速直線 運動，已知在運動，已知在t=0.2s內(nèi)內(nèi)F是變力，在是變力，在0.2s以后以后F是恒力，是恒力， g=10m/s2,則則F的最小值是的最小值是 ，F(xiàn)的最大值是的最大值是 。 F 圖圖8 2 2 /20 2 sm t x a Fmax=m(a+g)=360N. *例例3、一根勁度系數(shù)為、一根勁度系數(shù)為k,質(zhì)量不計的輕彈簧，上端固定質(zhì)量不計的輕彈簧，上端固定, 下端系一質(zhì)量為下端系一質(zhì)量為m的物體的物體,有一水平板將物體托住有一水平板將物體托住,并使彈并使彈 簧處于自然長度。如圖簧處于自然長度。如圖7所示。現(xiàn)讓木板由靜止開始以加所示。現(xiàn)讓木板由靜止開始

18、以加 速度速度a(ag)勻加速向下移動。求經(jīng)過多長時間木板開始勻加速向下移動。求經(jīng)過多長時間木板開始 與物體分離。與物體分離。 圖圖7 ka agm t )(2 【例例4】 如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平 面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自 由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。 在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是 A小球剛接觸彈簧瞬間速度最大小球剛接觸彈簧瞬間速度最大

19、 B從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上 C從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大 后減小后減小 D從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減 小后增大小后增大 CD。 【例例5】如圖所示彈簧左端固定，右端自由伸長到如圖所示彈簧左端固定，右端自由伸長到O點點 并系住物體并系住物體m現(xiàn)將彈簧壓縮到現(xiàn)將彈簧壓縮到A點，然后釋放，物體點，然后釋放，物體 一直可以運動到一直可以運動到B點如果物體受到的阻力恒定，則點如果物體受到的阻力恒定，則 A物體從物體從A到到O先加速后減速先加速后減速 B物體從物體從A到到O加速運動，從加速運動，從O到到B減速運動減速運動 C物體運動到物體運動到O點時所受合力為零點時所受合力為零 D物體從物體