物理46《用牛頓運(yùn)動(dòng)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(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：2、公式、公式: F=ma留意：留意：1同時(shí)性同時(shí)性 2同向性同向性二、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式二、運(yùn)動(dòng)學(xué)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(dǎo)出公式：導(dǎo)出公式：vt 2 vo 2 =2ax例例1.一個(gè)靜止在程度面上的物體，質(zhì)量一個(gè)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(yùn)動(dòng)，物體與程度

2、地面間的滑動(dòng)摩擦向右運(yùn)動(dòng)，物體與程度地面間的滑動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況中知哪些量？要求末速度和位移，還物體的運(yùn)動(dòng)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(shí)間和時(shí)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。最

4、后用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解。例例1.一個(gè)靜止在程度地面上的物體一個(gè)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(yùn)的程度拉力作用下沿程度地面向右運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的摩擦力是動(dòng)。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(shè)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為假設(shè)物體與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2， 其他條件不變。其結(jié)果如何？其他條件不變。其結(jié)果如何？GFNfO一、一、 從受力確定運(yùn)動(dòng)情況從受力確定運(yùn)動(dòng)情況 知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)情況，指的是在知物體受力情況確定運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)受力情況知的條件下，要求判別出物體的運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式求所求量再用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求所求量( (運(yùn)動(dòng)學(xué)量運(yùn)動(dòng)學(xué)量) )。 練習(xí)：一木箱質(zhì)量為練習(xí)：一木箱質(zhì)量為m，與程度地面間的動(dòng)，與程度地面間的動(dòng)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(shí)木箱的速度。秒時(shí)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(biāo)系建立直角坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)情況求受力。應(yīng)先求出加速度思緒：知運(yùn)動(dòng)情況求受力。應(yīng)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(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)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(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)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(jìn)展受力分析畫受力圖，要對人進(jìn)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(jìn)展受力分析畫受力要對人進(jìn)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式：根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(jìn)展受力分析，建立坐標(biāo)系，對人進(jìn)展受力分析，建立坐標(biāo)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(yùn)動(dòng)情況確

9、定受力二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 知物體運(yùn)動(dòng)情況確定受力情況，指的是在運(yùn)動(dòng)情況知道三個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)量知的條件下，要求得出物體所受的力或者相關(guān)物理量如動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況，據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)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(shè)忽略空氣阻力作用，求滑上題中假設(shè)忽略空氣阻力作用，求滑雪板與雪面間動(dòng)摩擦因數(shù)多大雪板與雪面間動(dòng)摩擦因數(shù)多大?假設(shè)坡長只需假設(shè)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(yuǎn)？滑雪者在程度面上還能滑多遠(yuǎn)？假設(shè)下坡后立刻滑上一個(gè)假設(shè)下坡后立刻滑上一個(gè)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(yùn)動(dòng)情況從受力確定運(yùn)動(dòng)情況二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力二、從運(yùn)動(dòng)情況確定受力 加速度加速度a是聯(lián)絡(luò)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁是聯(lián)絡(luò)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁 牛頓第二定律公式牛頓第二定律公式(F=ma)和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(勻變勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式速直線運(yùn)動(dòng)公式v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等等)中，均包含有一個(gè)共同的物理量中，均包含有一個(gè)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(yùn)動(dòng)學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動(dòng)形狀及其度，再由運(yùn)動(dòng)

11、學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動(dòng)形狀及其變化；反過來，由物體的運(yùn)動(dòng)形狀及其變化，用運(yùn)變化；反過來，由物體的運(yùn)動(dòng)形狀及其變化，用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可求加速度，再由牛頓第二定律便可確定動(dòng)學(xué)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(luò)力可見，無論是哪種情況，加速度一直是聯(lián)絡(luò)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁。求加速度是處理有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)問題和運(yùn)動(dòng)的橋梁。求加速度是處理有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)問題的根本思緒，正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析那么的根本思緒，正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過程分析那么是處理問題的關(guān)鍵。是處理問題的關(guān)鍵。 a從受力確定運(yùn)動(dòng)從受力確定運(yùn)動(dòng)從運(yùn)動(dòng)確定受力從運(yùn)動(dòng)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(luò)力和運(yùn)是聯(lián)絡(luò)力和運(yùn)動(dòng)的橋梁動(dòng)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(yùn)動(dòng)情況，分析受力情況和運(yùn)動(dòng)情況， 畫表示圖畫表示圖(受力和運(yùn)動(dòng)過程受力和運(yùn)動(dòng)過程)；(3)用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式用牛頓第二定律或運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 求加速度；求加速度； (4)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式或牛頓第二定律 求所求量。求所求量。F練習(xí)：練習(xí)： 蹦床是運(yùn)發(fā)動(dòng)在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻騰并蹦床是運(yùn)發(fā)動(dòng)在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻騰并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)開工程，一個(gè)質(zhì)量為做各種空中動(dòng)作的運(yùn)開工程，一個(gè)質(zhì)量為

13、60kg60kg的運(yùn)發(fā)動(dòng)，的運(yùn)發(fā)動(dòng)，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(yùn)發(fā)動(dòng)與網(wǎng)接觸的時(shí)高處。知運(yùn)發(fā)動(dòng)與網(wǎng)接觸的時(shí)間為間為1.21.2，假設(shè)把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)發(fā)動(dòng)的作用力，假設(shè)把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)發(fā)動(dòng)的作用力當(dāng)作恒力處置，求此力的大小當(dāng)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(shè)用的物體假設(shè)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(jìn)。求：在程度面上勻速前進(jìn)。求：

14、1假設(shè)改用假設(shè)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(jìn)它，使物體由靜止出發(fā)在程度面上前進(jìn)2.3m時(shí)，它的速度多時(shí)，它的速度多大？大？2在前進(jìn)在前進(jìn)2.3m時(shí)撤去拉力，又經(jīng)過時(shí)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(xí)：練習(xí)：解題過程解題過程N(yùn)GFf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(biāo)系如下圖坐標(biāo)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(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)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