用牛頓運動定律解決問題一-3ppt課件

1、一、牛頓第二定律一、牛頓第二定律1、內容：物體加速度的大小跟所受、內容：物體加速度的大小跟所受到的作用力成正比到的作用力成正比,跟它的質量成反跟它的質量成反比比; 加速度方向跟作用力方向相同。加速度方向跟作用力方向相同。復習：復習：2、公式、公式: F=ma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導出公式：導出公式：v 2 vo 2 =2ax21例例1.一個靜止在水平面上的物體，質量是一個靜止在水平面上的物體，質量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運動，物體與水的水平拉力作用下沿水平面向右運動，物體與水平地

2、面間的滑動摩擦力為平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體。求物體4s末的速度和末的速度和4s內發(fā)生的位移。內發(fā)生的位移。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：G2.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。水平方向：水平方向：大?。捍笮。篎合合= F1 F2 ；方向與拉力；方向與拉力F1方向相方向相同同3.物體是勻變速運動嗎物體是勻變速運動嗎? 運動情況中已知哪些量？要求運動情況中已知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？末速度和位移，還差什么量？物體做勻變速直線運動物體做勻變速直

3、線運動,已知已知初速度初速度VO和時間和時間t，要求末，要求末速度速度V和位移和位移,還差加速度還差加速度a。 0 0 =O t=4s =? =? FNF1F2a=?解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-F2由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:smsmatvv/4 . 4/41 . 100mmattvx8 . 841 . 121212204s末的速度末的速度4s內的位移內的位移O4.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，先求合力再求加速度。，先求合力再求加速度。5.本題的解題思路如何？本題的解題思路如何？先受力分析求出合力，再用

4、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。最后用運動學公式求解。2221/1 . 1/22 . 44 . 6smsmmFFaGFNF1F2練習練習:1一個靜止在水平地面上的物體一個靜止在水平地面上的物體,質量是質量是2Kg,在在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。物體與地面的動摩擦因數為向右運動。物體與地面的動摩擦因數為0.2，求物體在求物體在4s末的速度和末的速度和4s內發(fā)生的位移。內發(fā)生的位移。(g取10m/s2)解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-F2smsmatvv/8 .

5、4/42 . 100mmattvx6 . 942 . 121212204s末的速度末的速度4s內的位移內的位移GFNF1F2由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:FN=G=mgF2=FN那么:F合=F1mg221/2 . 1/21022 . 04 . 6smsmmmgFa練習練習:2一個靜止在水平地面上的物體一個靜止在水平地面上的物體,質量是質量是2Kg,在在10N的拉力的拉力F作用下沿水平地面向右作用下沿水平地面向右運動。已知運動。已知F與水平地面的夾角為與水平地面的夾角為300，物體，物體與地面的動摩擦因數為與地面的動摩擦因數為0.2，求物體在，求物體在4s末末的速度和的速度和4s內發(fā)生的

6、位移。內發(fā)生的位移。(g取10m/s2)F300解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=F1-Ff220/32.11/42.830smsmatvvmattvx22.6421204s末的速度末的速度4s內的位移內的位移GFNFFf由牛頓第二定律可得由牛頓第二定律可得:FN+F2=GFf=FN那么:F合=F1(G-F2)221/2.83F-smmmgFa）（F1F2一、一、 從受力確定運動情況從受力確定運動情況 已知物體受力情況確定運動情況，指的是已知物體受力情況確定運動情況，指的是在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的在受力情況已知的條件下，要求判斷出物體的運動狀態(tài)或求出物體的

7、速度、位移等。運動狀態(tài)或求出物體的速度、位移等。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體處理這類問題的基本思路是：先分析物體受力情況求合力，據牛頓第二定律求加速度，受力情況求合力，據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：一木箱質量為練習：一木箱質量為m，與水平地面間的動，與水平地面間的動摩擦因數為摩擦因數為，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向，現(xiàn)用斜向右下方與水平方向成成角的力角的力F推木箱使之向右運動，求經過時推木箱使之向右運動，求經過時間間t木箱的速度。木箱的速度。FGFFNFf F1=FCosF2=FSinXYX方向：F合=F1-Ff

8、Y方向：FN=G+F2 F f=FN V=V0+atF1=FcosF2=FSinF合=ma思緒：已知運動情況求受力。應先求出加速度思緒：已知運動情況求受力。應先求出加速度a，再利用牛頓第二定律再利用牛頓第二定律F合合=ma求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻力。解：第一步求a因為V0=2m/s，s=60m，t=5s據公式求得a = 4m/s2例例2.一個滑雪的人，質量一個滑雪的人，質量m = 75Kg，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的時間內滑下的路程的時間內滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的

9、阻力包括摩擦和空氣阻力）。求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。2021attV人)30oFF阻GG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進行受力分析畫受力圖，要對人進行受力分析畫受力圖，人)30oFF阻GG1G2yxa第二步求第二步求F合、阻力合、阻力要對人進行受力分析畫受力要對人進行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阻阻y軸方向：軸方向：F1G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 F阻阻=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5N解：解： 根據運動學公式：根據運動學公式：x xv0tv0t at2 at2 得：得：

10、代入已知量得：代入已知量得：a a4m/s24m/s2 對人進行受力分析，建立坐標系，對人進行受力分析，建立坐標系，Gx=mgsinGx=mgsin 根據牛頓第二定律根據牛頓第二定律F Fmama，得：，得：GxGxF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入數值得：代入數值得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力大小是即：滑雪人受到的阻力大小是67.5N67.5N。方向沿山坡向上。方向沿山坡向上. .12a a2xv0t）t2二、從運動情況確定受力二、從運動情況確定受力 已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已知的條件下，要求

11、得出物體所受的力或者相關物理量如動摩擦因數等）。 處理這類問題的基本思路是：先分析物體的運動情況，據運動學公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力)。 1.上題中如果忽略空氣阻力作用，滑雪人受到的上題中如果忽略空氣阻力作用，滑雪人受到的摩擦阻力多大摩擦阻力多大,求滑雪板與雪面間動摩擦因數多求滑雪板與雪面間動摩擦因數多大大?2.如果坡長只有如果坡長只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上還能滑多遠？水平面上還能滑多遠？3.如果下坡后立即滑上一個如果下坡后立即滑上一個300的斜坡的斜坡 。請問滑。請問滑雪者最高能上升多高？雪者最高能

12、上升多高？更上一層：（更上一層：（g=10m/s2)例例2.一個滑雪的人，質量一個滑雪的人，質量m = 75Kg，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的時間內滑下的路程的時間內滑下的路程x = 60m，求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。求滑雪人受到的阻力包括摩擦和空氣阻力）。0.115153mm209.63121mm3.703121更上一層答案：（更上一層答案：（g=10m/s2)1、2、3、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

13、是聯(lián)系力和運動的橋梁是聯(lián)系力和運動的橋梁 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狀態(tài)及其度，再由運動學公式便可確定物體的運動狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運動狀態(tài)及其變化，用運變化；反過來，由物體的運動狀態(tài)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

14、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，加速度始終是聯(lián)系力可見，無論是哪種情況，加速度始終是聯(lián)系力和運動的橋梁。求加速度是解決有關力和運動問題和運動的橋梁。求加速度是解決有關力和運動問題的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是的基本思路，正確的受力分析和運動過程分析則是解決問題的關鍵。解決問題的關鍵。 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.基本思路基本思路:加速度加速度a是聯(lián)系力和運是聯(lián)系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)確定研究對象；確定研究對象；(2)分析受力情況和運

15、動情況，分析受力情況和運動情況， 畫示意圖畫示意圖(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： 1. 1.蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目，一個質量翻滾并做各種空中動作的運動項目，一個質量為為60kg60kg的運動員，從離水平網面的運動員，從離水平網面3.23.2高處自由高處自由下落，著網后沿豎直方向蹦回到離水平網面下落，著網后沿豎直方向蹦回到離水平網面5.05.0高處。已知運動員與網接觸的時間為高處。已知運動員與網接觸的時間為1.21.2，若把在這段時間內網對運動員的作用力當作恒若把在這段時間內網對運動員的作用力當作恒力處理，求此力的大小力處理，求此力的大小g g取取10m/s210m/s2）。）。F = 1.5F = 1.5103N103N 2. 質量為質量為20kg的物體若用的物體若用20N的水平力牽引的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進。求：它，剛好能在水