高中物理 應(yīng)用牛頓定律解決問題課件 新人教版必修1

1、牛頓第二定律的兩類基本問題牛頓第二定律的兩類基本問題1、已知受力情況求運(yùn)動情況。、已知受力情況求運(yùn)動情況。2、已知運(yùn)動情況求受力情況。、已知運(yùn)動情況求受力情況。受力情況受力情況受力分析，畫受力圖受力分析，畫受力圖處理受力圖，求合力處理受力圖，求合力aF=ma運(yùn)動情況（運(yùn)動情況（s v t a)s v t a)運(yùn)動學(xué)規(guī)律初始條件 解題思路：解題思路：asvvattvsatvvtt221202200例例1 1：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是是2Kg2Kg，在，在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水平地的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動，物體與水平地面間的滑動摩

2、面向右運(yùn)動，物體與水平地面間的滑動摩擦力是擦力是4.2N4.2N。求物體。求物體4s4s末的速度和末的速度和4s4s內(nèi)發(fā)內(nèi)發(fā)生的位移。生的位移。解：物體的受力如圖所示：解：物體的受力如圖所示：mattvs8 . 841 . 121212204s內(nèi)的位移內(nèi)的位移FNGfa（正）（正）由圖知：由圖知：F合合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N221.1m/sm/s22.2mFa合由牛頓第二定律：由牛頓第二定律：smatvvt/4 . 441 . 1004s末的速度末的速度由運(yùn)動學(xué)公式：由運(yùn)動學(xué)公式：例例2 2：如圖，質(zhì)量為：如圖，質(zhì)量為2kg2kg的物體靜止在水平地面上，的物體靜止在水平地面上，

3、物體與水平面間的動摩擦物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為因數(shù)為0.20.2，現(xiàn)對物體施，現(xiàn)對物體施加一個大小加一個大小F=5NF=5N、與水平方向成、與水平方向成=37=370 0角的斜向角的斜向上的拉力上的拉力( (如圖如圖) )，已知：，已知：g=10m/sg=10m/s2 2, ,求：求：（1 1）物體在拉力的作用下）物體在拉力的作用下4s4s內(nèi)通過的位移大小內(nèi)通過的位移大小（2 2）若）若4s4s后撤去拉力后撤去拉力F F，則物體還能滑行多遠(yuǎn)？，則物體還能滑行多遠(yuǎn)？F解：加速階段：物體解：加速階段：物體m m受力如圖，建立圖示直角坐標(biāo)系受力如圖，建立圖示直角坐標(biāo)系把把F F分解為分解為F F

4、1 1、F F2 2（如圖）（如圖）則：則：F F1 1=Fsin37=Fsin370 0=3N,F=3N,F2 2=Fcos30=Fcos300 0=4N=4NN1Gf1FF1F2xy由牛頓第二定律，得：由牛頓第二定律，得：水平方向：水平方向：F F2 2-f-f1 1=ma=ma1 1 豎直方向：豎直方向：F F1 1+N+N1 1-G=0 -G=0 又又 f1=N1 由由得：得：mats4 . 2243 . 0210.3m/sm/s23)(200.24m)F(GFa22122121 減速階段：物體減速階段：物體m受力如圖，受力如圖，以運(yùn)動方向?yàn)檎较蛞赃\(yùn)動方向?yàn)檎较?由牛頓第二定律得：

5、由牛頓第二定律得：-f-f2 2=mg=ma=mg=ma2 2故故 a a2 2 =-g=-0.2=-g=-0.210m/s10m/s2 2=-2m/s=-2m/s2 2GN2f2aV（正正）又又v=a1t1=0.34m/s=1.2m/s，vt=0由運(yùn)動學(xué)公式由運(yùn)動學(xué)公式v vt t2 2-v-v0 02 2=2as=2as2 2，得：得：0.36mm) 2(21.202av0s22222 物體的滑行距離物體的滑行距離應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題的一般步驟：應(yīng)用牛頓運(yùn)動定律解題的一般步驟：1、明確研究、明確研究對象對象和研究和研究過程過程2、畫圖分析研究對象的受力和運(yùn)動情況；（、畫圖分析研究對象的受力

6、和運(yùn)動情況；（畫圖畫圖很重要，要養(yǎng)成習(xí)慣很重要，要養(yǎng)成習(xí)慣）3、進(jìn)行必要的力的合成和分解、進(jìn)行必要的力的合成和分解,并注意選定并注意選定正方向正方向4、根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式列方程求解；、根據(jù)牛頓運(yùn)動定律和運(yùn)動學(xué)公式列方程求解；5、對解的合理性進(jìn)行討論、對解的合理性進(jìn)行討論 例例3:一個滑雪的人，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地滑下，的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角山坡的傾角=300，在，在t=5s的時間內(nèi)滑下的時間內(nèi)滑下的路程的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力，求滑雪人受到的阻力(包包括滑動摩擦力和空氣阻力括滑動摩擦力和空氣阻力)。

7、解：對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，如下解：對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，如下因?yàn)椋阂驗(yàn)椋篤0=2m/s，x=60m，t=5s取沿鈄面向下方向?yàn)檎⊙剽^面向下方向?yàn)檎?G2G1mgNfv則：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：則：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：220521526021 aattVx求得求得a = 4m/s2再由牛頓第二定律可得：再由牛頓第二定律可得：NagmfmafmgfG5 .66745 . 08 . 9(75)sin(sin2 ） 例例4 4：質(zhì)量為質(zhì)量為100t100t的機(jī)車從停車場出發(fā)，的機(jī)車從停車場出發(fā)，經(jīng)經(jīng)225m225m后，速度達(dá)到后，速度達(dá)到54km/h54km/h，此時，司機(jī)，此時，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，讓機(jī)

8、車進(jìn)站，機(jī)車又行駛關(guān)閉發(fā)動機(jī)，讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛125m125m才停止在站上。設(shè)運(yùn)動阻力不變，求才停止在站上。設(shè)運(yùn)動阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力。機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力。解：火車的運(yùn)動情況和受力情況如圖所示解：火車的運(yùn)動情況和受力情況如圖所示加速階段：加速階段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,s1=225mS1=225mV0=0S2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正正）加速運(yùn)動加速運(yùn)動a減速運(yùn)動減速運(yùn)動V（正正）22212110.5m/sm/s2252152sva 由運(yùn)動學(xué)公式：由運(yùn)動學(xué)公式：由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：N1050

9、.5N10mafF451 減速階段：減速階段：以運(yùn)動方向?yàn)檎较蛞赃\(yùn)動方向?yàn)檎较?v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0故故22222220.9m/sm/s12521502sv0a 由牛頓第二定律得：由牛頓第二定律得：-f=ma2故阻力大小故阻力大小f= -maf= -ma2 2= -10= -105 5(-0.9)N=9(-0.9)N=910104 4N N因此牽引力因此牽引力F=f+ma1=（9104+5104）N=1.4105Nn求解兩類問題的求解兩類問題的基本思路基本思路：n牛頓第二定律反映的是牛頓第二定律反映的是-加速度、質(zhì)量、以加速度、質(zhì)量、以及合外力的關(guān)系，而

10、加速度又是運(yùn)動的特征量，及合外力的關(guān)系，而加速度又是運(yùn)動的特征量，所以說所以說加速度加速度是聯(lián)結(jié)力和運(yùn)動的紐帶和橋梁，是聯(lián)結(jié)力和運(yùn)動的紐帶和橋梁，是解決動力學(xué)問題的是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵關(guān)鍵。運(yùn)動學(xué)基本公式運(yùn)動學(xué)基本公式物體的運(yùn)動情況物體的運(yùn)動情況物體的受力情況物體的受力情況牛頓第二定律牛頓第二定律加速度加速度v例例5、木塊質(zhì)量為、木塊質(zhì)量為8kg，放在水平地面上，放在水平地面上，在在2N的水平恒力作用下從靜止開始運(yùn)動，的水平恒力作用下從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)經(jīng)5s，位移為，位移為2.5m。求。求v（1）木塊運(yùn)動的加速度）木塊運(yùn)動的加速度v（2）摩擦力的大?。┠Σ亮Φ拇笮（3）若拉力作用）若拉力作用10s后撤去，木塊還能滑后撤去，木塊還能滑行多遠(yuǎn)？行多遠(yuǎn)？例例6 6. .質(zhì)量為質(zhì)量為m m2kg2kg的小物塊以的小物塊以v