用牛頓定律解決問題

1、牛頓第二定律的應(yīng)用二日期教師寄語：不積蹉步，無以至千里；不積小流，無以成江河。學(xué)習(xí)目標：1.進一步學(xué)習(xí)分析物體的受力情況，能結(jié)合力的性質(zhì)和運動狀態(tài)進行分析。知道兩類動力學(xué)問2題。. 理解應(yīng)用牛頓運動定律解答兩類動力學(xué)問題的基本思路和方法。會應(yīng)用牛頓運動定律結(jié)合運動3學(xué)知識求解簡單的兩類問題。主要內(nèi)容：一、動力學(xué)的兩類基本問題本節(jié)的主要內(nèi)容是在對物體進行受力分析的基礎(chǔ)上，應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)的知識來分析 解決物體在幾個力作用下的運動問題。1 根據(jù)物體的受力情況（已知或分析得出）確定物體的運動情況（求任意時刻的速度、位移其解題基本思路是：利用牛頓第二定律等）。F合二ma求出物體的加速度a;再利

2、用運動學(xué)的有、I 2公式（Vt =Vo +at , s =vot +at , 2v； -V2 =2as等）求出速度vt和位移s等。2 .根據(jù)物體的運動情況（已知）確定物體的受力情況。其解題基本思路是：分析清楚物體的運動情 況（性質(zhì)、已知條件等），選用運動學(xué)公式求出物體的加速度；再利用牛頓第二定律求力。3 .無論哪類問題，正確理解題意、把握條件、分清過程是解題的前提，正確分析物體受力情況和運 動情況是解題的關(guān)鍵，加速度始終是聯(lián)系運動和力的紐帶、橋梁?？僧嫹娇驁D如下：4 .把動力學(xué)問題分成上述兩類基本問題有其實際重要意義。已知物體受力情況根據(jù)牛頓運動定律就 可確定運動情況，從而對物體的運動做出明確

3、預(yù)見。如指揮宇宙飛船飛行的科技工作者可以根據(jù)飛船 的受力情況確定飛船在任意時刻的速度和位置。而已知物體運動情況確定物體受力情況則包含探索性 的應(yīng)用。如牛頓根據(jù)天文觀測積累的月球運動資料，發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律就屬于這種探索。二、應(yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟（1）確定研究對象（在解題時要明確地寫出來）.可根據(jù)題意選某物體（題設(shè)情景中有多個物體時 尤顯必要）或某一部分物體或幾個物體組成的系統(tǒng)為研究對象。所選研究對象應(yīng)是受力或 運動情況清 楚便于解題的物體。有的物體雖是涉及對象但受力或運動情況不明不能選為研究對象，需要根據(jù)牛頓 第三定律轉(zhuǎn)移研究對象分析。比如求物體對地面的壓力，不能選地面為研窕對象而選

4、物體為研究對 象，求得地面對物體的支持力，再由牛頓第三定律得出物 體對地面的壓力與地面對物體的支持力大小 相等方向相反。(2)全面分析研究對象的受力情況，正確畫出受力示意圖?？梢园戳Φ男再|(zhì)一一重力、彈力、摩擦 力、其他力的次序分析物體所受各個力的大小和方向；再根據(jù)力的合成知識求得物體所受合力的大小和方向。也可以根據(jù)牛頓第二定律F 'ma,在加速度a的大小方向已知或可求時，確定合力F合的大小和方向。牛頓運動定律研究的對象是質(zhì)點或可以看成質(zhì)點的物體,因此畫 示意圖時,可以用一方塊一圓圈或一個點表示物體,各力作用點畫在一個點(如方塊中心或圓圈中心)上。各力方向一定要畫準，力線段的長短要能定性

5、地看出力大小的不同。(3)全面分析研究對象的運動情況，畫出運動過程示意簡圖(含物體所在位置、速度方向、加速度方向等)o特別注意：若所研究運動過程的運動性質(zhì)、受力情況并非恒定不變時，則要把整個運 動過程分成幾個不同的運動階段詳細分析。每個階段是一種性質(zhì)的運動。要弄清楚各運動階段之間的 聯(lián)系(如前一階段的末速度就是后一階段的初速度等)。(4)利用牛頓第二定律(在已知受力情況時)或運動學(xué)公式(在運動情況已知時)求出加速度。(5)利用運動學(xué)公式(在受力情況已知時)或牛頓運動定律(在運動情況已知時)進一步解出所求物 理量。注意：在求解過程中，要選準公式、正確運算、簡潔、規(guī)范。要先求出所求物 理量的文字表

6、達 式再代人數(shù)字進行計算。各量統(tǒng)一用國際單位制單位。各已知量的單位不必一一定此在數(shù)字后面直 接寫上所求量的國際單位制單位即可。(6)審查結(jié)果是否合理或深入探討所得結(jié)果的物理意義、內(nèi)涵及外延等。例1、一個質(zhì)量m=10kg的物體，在五個水平方向的共點力作用下靜止在摩擦因數(shù)u=0. 4的水平面上，當其中F3=100N的力撤消后，求物體在2s末的速度大小、方向和這2s內(nèi)的位 移。取 g=10m / s2o100s內(nèi)通過的路程為例2、質(zhì)量為1000噸的列車由車站出發(fā)沿平直軌道作勻變速運動，在1000m,已知運動阻力是車重的0. 005倍，求機車的牽引力。例3、木塊質(zhì)量m=8kg ,在F=4N的水平拉力作

7、用下，沿粗糙水平面從靜止開始作勻加速直線運動, 經(jīng) t=5s 的位移 s=5m.取 g=10m/s2,求： (1)木塊與粗糙平面間的動摩擦因數(shù)。(2)若在5s后撤去F,木塊還能滑行多遠？u=0. Io例4、長為20米的水平傳輸帶以2m/s的速度勻速運動，物體與傳輸帶間的摩擦系數(shù)物體從放上傳輸帶A端開始，直到傳輸?shù)紹端所需時間為多少？例5、圖中的AB、AC、AD都是光滑的軌道，A、B、C、D四點在同一豎直圓 周上，其中AD是豎直的。一小球從A點由靜止開始，分別沿AB、AC、 ti、t2、t3o貝ij（AD軌道滑下B、C、D點所用的時間分別為A . tl=t2=t3C . t|<t2<

8、t3鞏固練習(xí)：1 . A、B、C三球大小相同，A為實心木球，B為實心鐵球，C是質(zhì)與;卜一樣的空心鐵球, 三球同時從同一高度由靜止落下，若受到的阻方楠由，落腳加速度最大上A . A球下落的加速度最大C, c球下落的）加櫥嬲拙時間最短，A、C球同時落地若其加速度為a。2 .質(zhì)量為M的木塊位于粗糙水平桌面上，用大小為F的水平恒力拉木塊.當拉力方向不變，大小變?yōu)?F時，木塊的加速度為&',則（ kJ -L A. a'=aB. a' <2a C. a' >2a D. a' =2a3 .圖中的AD、BD、CD都是光滑的斜面，現(xiàn)使一小物體分別從A、

9、D點由靜B 止開始下滑到D點，所用時間分別為ti、t2、t3,則（、A . t|>t2>t3B . t3>t2>tl）C . t2>tl=t3D . t2<tl>t34 .一物體受幾個力的作用而處于靜止狀態(tài)，若保持其他力恒定而將其中一個力F1逐漸減小到零（保持方向不變），然后又將Fj,逐漸恢復(fù)到原狀。在這個過程中，物體的 （）A .加速度增大，速度增大C.加速度先增屈胸速度據(jù)增懣度增大5 . 一輛小車上固定一個傾角 a =30。 D .加速度和速度都是先增大后減小的光滑斜面，斜面上安裝一塊豎直光滑擋板，在擋板和斜面間放置一個質(zhì)量mEOkg的立方體木塊，

10、當小車沿水平桌面向右以加速度s2 a=5m /運動時，斜面及擋板對木塊的作用力多大？6 .如圖所示，質(zhì)量ni=2kg的物體A與豎直墻壁問的動摩擦因數(shù)水 u=0. 2,物體受到一個跟a=5m/s2, 取 g=I0m平方向成60。角的推力F作用后，物體緊靠墻壁滑動的加速度/ s2,求：(1)物體向上做勻加速運動時，推力 F的大?。?2)物體向下做勻加速運動時，推力 f的大小7 .一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是的2kg,在水平方向受到5. ON的拉力，物體跟水平面 滑動摩擦力是2. ONo1)求物體在4.0秒末的速度；2)若在4秒末撤去拉力，求物體滑行時間。8 .靜止在水平地面上的物體的質(zhì)量為2 kg,在水平恒力F推動下開始運動，4 s末它的速度達到4 m/s,此時將F撤去