物理46《用牛頓運動定律解決問題一》新人教版必修ppt課件

1、一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1、內(nèi)容：物體的加速度跟所受合力、內(nèi)容：物體的加速度跟所受合力成正比成正比,跟物體質(zhì)量成反比跟物體質(zhì)量成反比; 加加速度方向跟合力方向一樣。速度方向跟合力方向一樣。復習：復習：2、公式、公式: F=ma留意：留意：1同時性同時性 2同向性同向性二、運動學公式二、運動學公式速度公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：位移公式：x= vot +at2 /2導出公式：導出公式：vt 2 vo 2 =2ax例例1.一個靜止在程度面上的物體，質(zhì)量一個靜止在程度面上的物體，質(zhì)量是是2kg，在，在6.4N的程度拉力作用下沿程度面的程度拉力作用下沿程度面向右運動，物體與程度

2、地面間的滑動摩擦向右運動，物體與程度地面間的滑動摩擦力為力為4.2N。求物體。求物體4s末的速度和末的速度和4s內(nèi)發(fā)生內(nèi)發(fā)生的位移。的位移。問題：問題：1.物體的受力情況如何？物體的受力情況如何？受力分析如圖示：受力分析如圖示：GFNf2.物體所受的合力如何？物體所受的合力如何？豎直方向：豎直方向：合力為零，加速度為零。合力為零，加速度為零。程度方向：程度方向：大?。捍笮。篎合合=Ff；方向與拉力；方向與拉力F方向一樣方向一樣3.物體的運動情況中知哪些量？要求末速度和位移，還物體的運動情況中知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？差什么量？知初速度知初速度VO和時間和時間t，要，要求末速度求末

3、速度Vt和位移和位移,還差還差加速度加速度a。 =O t=4s t=? =? 解：物體受力如圖由圖知：F合=Ff=ma a= 2/1 . 122 . 44 . 6smmfFsmatvvt/4 . 441 . 100mattvs8 . 841 . 121212204s末的速度末的速度4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移GFNfO4.如何求加速度？如何求加速度？借助于牛頓第二定律借助于牛頓第二定律F合合=ma，利用合力來求加速度。，利用合力來求加速度。5.此題的解題思緒如何？此題的解題思緒如何？先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，最后用運動學公式求解。最

4、后用運動學公式求解。例例1.一個靜止在程度地面上的物體一個靜止在程度地面上的物體,質(zhì)量是質(zhì)量是2Kg,在在6.4N的程度拉力作用下沿程度地面向右運的程度拉力作用下沿程度地面向右運動。物體與地面間的摩擦力是動。物體與地面間的摩擦力是4.2N。求物體。求物體在在4s末的速度和末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。內(nèi)發(fā)生的位移。思索思索:假設物體與地面的動摩擦因數(shù)為假設物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.2， 其他條件不變。其結果如何？其他條件不變。其結果如何？GFNfO一、一、 從受力確定運動情況從受力確定運動情況 知物體受力情況確定運動情況，指的是在知物體受力情況確定運動情況，指的是在受力情況知的條件下，要求判別

5、出物體的運動受力情況知的條件下，要求判別出物體的運動形狀或求出物體的速度、位移等。形狀或求出物體的速度、位移等。 處置這類問題的根本思緒是：先分析物體處置這類問題的根本思緒是：先分析物體受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用運動學公式求所求量再用運動學公式求所求量( (運動學量運動學量) )。 練習：一木箱質(zhì)量為練習：一木箱質(zhì)量為m，與程度地面間的動，與程度地面間的動摩擦因數(shù)為摩擦因數(shù)為，現(xiàn)用斜向右下方與程度方向，現(xiàn)用斜向右下方與程度方向成成角的力角的力F推木箱，求經(jīng)過推木箱，求經(jīng)過t秒時木箱的速度。秒時木箱的速度。程度 方向：F合=F1-f=Fc

6、os -f=ma豎直方向：N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+atGFNfF1=FCosF2=FSinGFNfF1=FCosF2=FSin建立直角坐標系建立直角坐標系XYX方向：F合=F1-f=Fcos -f=maY方向：N=G+F2=G+Fsin f=N Vt=V0+at思緒：知運動情況求受力。應先求出加速度思緒：知運動情況求受力。應先求出加速度a，再，再利用牛頓第二定律利用牛頓第二定律F合合=ma求滑雪人遭到的阻力。求滑雪人遭到的阻力。解：第一步求a由于V0=2m/s，s=60m，t=5s據(jù)公式求得a = 4m/s2例例2.一個滑雪的人，質(zhì)量一個滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，

7、以，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在，在 t = 5s的時間內(nèi)滑下的路程的時間內(nèi)滑下的路程x = 60m，求滑雪人遭到的阻力包括摩擦和空氣阻力。求滑雪人遭到的阻力包括摩擦和空氣阻力。2021attV人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進展受力分析畫受力圖，要對人進展受力分析畫受力圖，人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進展受力分析畫受力要對人進展受力分析畫受力圖圖所以：所以：F合合=ma=300Nx軸方向：軸方向：F合合=G1f y軸方向：軸方向：F1G2=

8、0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 f=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5N解：解： 根據(jù)運動學公式：根據(jù)運動學公式：x xv0tv0t at2 at2 得：得： 代入知量得：代入知量得：a a4m/s24m/s2 對人進展受力分析，建立坐標系，對人進展受力分析，建立坐標系， 根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F Fmama，得：，得： mgsin mgsinF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人遭到的阻力是即：滑雪人遭到的阻力是67.5N67.5N。12a a2xv0tt2二、從運動情況確

9、定受力二、從運動情況確定受力 知物體運動情況確定受力情況，指的是在運動情況知道三個運動學量知的條件下，要求得出物體所受的力或者相關物理量如動摩擦因數(shù)等。 處置這類問題的根本思緒是：先分析物體的運動情況，據(jù)運動學公式求加速度，再在分析物體受力情況的根底上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。 上題中假設忽略空氣阻力作用，求滑上題中假設忽略空氣阻力作用，求滑雪板與雪面間動摩擦因數(shù)多大雪板與雪面間動摩擦因數(shù)多大?假設坡長只需假設坡長只需60m，下端是程度雪面，下端是程度雪面，滑雪者在程度面上還能滑多遠？滑雪者在程度面上還能滑多遠？假設下坡后立刻滑上一個假設下坡后立刻滑上一個300的斜坡的斜坡 。請問

10、滑雪者最高能上升多高？請問滑雪者最高能上升多高？更上一層：更上一層：一、一、 從受力確定運動情況從受力確定運動情況二、從運動情況確定受力二、從運動情況確定受力 加速度加速度a是聯(lián)絡力和運動的橋梁是聯(lián)絡力和運動的橋梁 牛頓第二定律公式牛頓第二定律公式(F=ma)和運動學公式和運動學公式(勻變勻變速直線運動公式速直線運動公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等等)中，均包含有一個共同的物理量中，均包含有一個共同的物理量加加速度速度a。 由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速度，再由運動學公式便可確定物體的運動形狀及其度，再由運動

11、學公式便可確定物體的運動形狀及其變化；反過來，由物體的運動形狀及其變化，用運變化；反過來，由物體的運動形狀及其變化，用運動學公式可求加速度，再由牛頓第二定律便可確定動學公式可求加速度，再由牛頓第二定律便可確定物體的受力情況。物體的受力情況。 可見，無論是哪種情況，加速度一直是聯(lián)絡力可見，無論是哪種情況，加速度一直是聯(lián)絡力和運動的橋梁。求加速度是處理有關力和運動問題和運動的橋梁。求加速度是處理有關力和運動問題的根本思緒，正確的受力分析和運動過程分析那么的根本思緒，正確的受力分析和運動過程分析那么是處理問題的關鍵。是處理問題的關鍵。 a從受力確定運動從受力確定運動從運動確定受力從運動確定受力 1.

12、根本思緒根本思緒:加速度加速度a是聯(lián)絡力和運是聯(lián)絡力和運動的橋梁動的橋梁所求量所求量所求量所求量2.解題步驟：解題步驟： (1)確定研討對象；確定研討對象；(2)分析受力情況和運動情況，分析受力情況和運動情況， 畫表示圖畫表示圖(受力和運動過程受力和運動過程)；(3)用牛頓第二定律或運動學公式用牛頓第二定律或運動學公式 求加速度；求加速度； (4)用運動學公式或牛頓第二定律用運動學公式或牛頓第二定律 求所求量。求所求量。F練習：練習： 蹦床是運發(fā)動在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻騰并蹦床是運發(fā)動在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻騰并做各種空中動作的運開工程，一個質(zhì)量為做各種空中動作的運開工程，一個質(zhì)量為

13、60kg60kg的運發(fā)動，的運發(fā)動，從離程度網(wǎng)面從離程度網(wǎng)面3.23.2高處自在下落，著網(wǎng)后沿豎直方向高處自在下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離程度網(wǎng)面蹦回到離程度網(wǎng)面5.05.0高處。知運發(fā)動與網(wǎng)接觸的時高處。知運發(fā)動與網(wǎng)接觸的時間為間為1.21.2，假設把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運發(fā)動的作用力，假設把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運發(fā)動的作用力當作恒力處置，求此力的大小當作恒力處置，求此力的大小g g取取10m/s210m/s2。F = 1.5F = 1.5103N103N 質(zhì)量為質(zhì)量為20kg的物體假設用的物體假設用20N的程度力牽引它，剛好能的程度力牽引它，剛好能在程度面上勻速前進。求：在程度面上勻速前進。求：

14、1假設改用假設改用50N拉力沿與程度方向成拉力沿與程度方向成37的夾角向斜上方拉的夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在程度面上前進它，使物體由靜止出發(fā)在程度面上前進2.3m時，它的速度多時，它的速度多大？大？2在前進在前進2.3m時撤去拉力，又經(jīng)過時撤去拉力，又經(jīng)過3s鐘，物體的速度多大？鐘，物體的速度多大？3物體總共經(jīng)過多大位移？物體總共經(jīng)過多大位移？g取取10m/s212.3ms 20 34.95m練習：練習：解題過程解題過程NGFf解解:對物體對物體,受力分析如圖受力分析如圖.建立建立如下圖坐標系如下圖坐標系.根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律.得得F合合=F- f=ma,得得a=(6.4-4.2)/2= 1.1m/ s2由由vt=at，得，得vt =1.14m/s=4.4m/s由由s= at2，得，得 s= 1.142=8.8m1212例例2.一個滑雪的人，質(zhì)量一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以，以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡傾斜角的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡傾斜角=300，在