[課件]第六節(jié)用牛頓運動定律解決問題（一）-3

1、第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律6.6.用牛頓定律解決問題（一）用牛頓定律解決問題（一）x= v0t+at2/2F合合=maV t=v0+atvt2- -v02=2ax 應(yīng)用牛頓定律解題可分為兩類基本問題應(yīng)用牛頓定律解題可分為兩類基本問題1.已知已知情況求解情況求解情況；情況；2.已知已知情況求解情況求解情況。情況。例例1. 1. 一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg2kg，在，在6.4N6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運動，物體與水平地面的水平拉力作用下沿水平面向右運動，物體與水平地面間的滑動摩擦力為間的滑動摩擦力為4.2N4.2N。求物體。求物體

2、4s4s末的速度和末的速度和4s4s內(nèi)發(fā)生內(nèi)發(fā)生的位移。的位移。(g(g取取9.8m/s9.8m/s2 2) )GFFNFf問題：問題： 2.物體的運動是否為勻變速運動？物體的運動是否為勻變速運動？1.物體所受的合力如何？物體所受的合力如何？3.本題的解題思路如何？本題的解題思路如何？ 受力受力:G FN F Ff物體做初速度為物體做初速度為0 0的勻加速直線運動的勻加速直線運動先用先用F=ma求出加速度求出加速度,再用運動學(xué)公式求解未知量。再用運動學(xué)公式求解未知量。一一. .已知已知情況求解情況求解情況情況解：根據(jù)牛頓第二定律解：根據(jù)牛頓第二定律 F F合合=F=Ff=maf=ma a= a

3、= 26.44.21.1/2Ffm sm00 1.1 44.4/tvvatm s220111.1 48.822sv tatm4s4s末的速度末的速度 4s4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移GFFNFf討論：討論：(1).(1).確定研究對象確定研究對象(2).(2).受力分析和運動情況分析受力分析和運動情況分析(3).(3).根據(jù)根據(jù)F =m aF =m a求求a a(4).(4).根據(jù)運動學(xué)公式求物體的運動學(xué)量根據(jù)運動學(xué)公式求物體的運動學(xué)量課堂練習(xí)課堂練習(xí) 物體沿光滑斜面從頂端由靜止開始向下滑動物體沿光滑斜面從頂端由靜止開始向下滑動. . 斜斜面的傾角為面的傾角為30300 0, ,高為高為h. h. 求

4、滑到斜面底端的速度大求滑到斜面底端的速度大??？小？ 300GFNG1G2解：根據(jù)牛頓運動定律解：根據(jù)牛頓運動定律 G G1 1=mgsin30=mgsin300 0=ma=ma 解得解得a=g/2a=g/2斜面的長度為斜面的長度為x=h/sin30 x=h/sin300 0=2h=2h由公式由公式v vt t2 2=2ax=2ax解得解得v vt t = = 2gh例例2.一個滑雪的人一個滑雪的人,質(zhì)量質(zhì)量m75kg,以以V02m/s的初速的初速度沿山坡勻加速滑下度沿山坡勻加速滑下,山坡的傾角山坡的傾角30,在在t5s的時間內(nèi)滑下的路程的時間內(nèi)滑下的路程x60m,求滑雪人受到的阻力求滑雪人受到

5、的阻力(包括摩擦和空氣阻力包括摩擦和空氣阻力). (g(g取取9.8m/s9.8m/s2 2) )FNF阻G1G2G二二. .已知已知情況求解情況求解情況情況問題：問題： 3.物體處于什么運動狀態(tài)？物體處于什么運動狀態(tài)？2. 物體受力如何？物體受力如何？4.本題的解題思路如何？本題的解題思路如何？1.1.研究對象是什么？研究對象是什么？研究：滑雪人研究：滑雪人受力：受力：G G 、F FN N F F運動情況：勻加速直線運動運動情況：勻加速直線運動先用運動學(xué)公式求先用運動學(xué)公式求a,a,再用再用F=maF=ma求力求力解：將重力沿斜面和垂直斜面方向分解解：將重力沿斜面和垂直斜面方向分解 G G

6、1 1=mgsin=mgsin G G2 2=mgcos=mgcos由運動學(xué)公式由運動學(xué)公式x= Vx= V0 0t+a tt+a t2 2/2/2解得解得a =(2 x-2 v0 t) / t2=4m/s2根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律G G1 1-F-F阻阻=ma=ma解得解得F F阻阻=mgsin=mgsin-ma=67.5N-ma=67.5NFNF阻G1GG2討論：討論：(1).(1).確定研究對象確定研究對象(2).(2).受力分析和運動情況分析受力分析和運動情況分析(3).(3).根據(jù)運動學(xué)公式求根據(jù)運動學(xué)公式求a a(4).(4).根據(jù)根據(jù)F =m aF =m a求力求力課堂練

7、習(xí)課堂練習(xí)(1)(1)上題中如果忽略空氣阻力作用，求滑雪板上題中如果忽略空氣阻力作用，求滑雪板與雪面間動摩擦因數(shù)多大與雪面間動摩擦因數(shù)多大? ?解解: :根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律 F Ff f= =N N mgsin mgsin F Ff f=ma=ma N= N=mgcosmgcos 其中：其中：a=4m/sa=4m/s2 2 F Ff f=67.5N=67.5N解得：解得：=F=Ff f/mg/mgcoscos=0.11=0.11(2)(2)如果坡長只有如果坡長只有60m60m，下端是水平雪面，滑雪者在水，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上還能滑多遠(yuǎn)？平面上還能滑多遠(yuǎn)？解解: :根據(jù)

8、牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律 F Ff f= =N N F Ff f=-ma=-ma水水 N=m g N=m g 解得：解得：a a水水=0.11m/s=0.11m/s2 2 根據(jù)根據(jù)v vt t2 2-v-v0 02 2=2ax=2ax得人在水平雪面上位移得人在水平雪面上位移解得x水=v2/2a=484/(20.11)=233m0.11)=233mGFfFN滑雪者滑到斜面底端的速度滑雪者滑到斜面底端的速度v=vv=v0 0 +at=2+4 +at=2+45=22m/s5=22m/s課堂小結(jié)課堂小結(jié)一一. .已知已知情況求解情況求解情況情況二二. .已知已知運動運動情況求解情況求解受力受力情況

9、情況(1).(1).確定研究對象確定研究對象(2).(2).受力分析和運動情況分析受力分析和運動情況分析(3).(3).根據(jù)運動學(xué)公式求根據(jù)運動學(xué)公式求a a(4).(4).根據(jù)根據(jù)F =m aF =m a求力求力(1).(1).確定研究對象確定研究對象(2).(2).受力分析和運動情況分析受力分析和運動情況分析(3).(3).根據(jù)根據(jù)F =m aF =m a求求a a(4).(4).根據(jù)運動學(xué)公式求運動學(xué)量根據(jù)運動學(xué)公式求運動學(xué)量解題步驟解題步驟解題步驟解題步驟作業(yè)作業(yè) 我國我國“長二捆長二捆”火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛時，總火箭在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心起飛時，總質(zhì)量為質(zhì)量為4.64.6105kg

10、105kg ，起飛推力，起飛推力6.06.0106N106N，求起飛后，求起飛后5s5s火火箭上升的速度和距地面的高度（不計空氣阻力）箭上升的速度和距地面的高度（不計空氣阻力）. .歡迎各位老師批評指導(dǎo) 謝謝大家(3)(3)如果下坡后立即滑上一個如果下坡后立即滑上一個3030的斜坡的斜坡 , ,請問滑請問滑雪者最高能上升多高？雪者最高能上升多高？人人FfGNxY解:受力分析如圖所示 -(m g sin +Ff)=ma2 Ff=N N= m g c o s 解得滑上另外一個斜面的加速度 a2=-(g c o s +g sin )=-5.83m/s2由0-vt2=2a2x2得能上升的最大高度為x2=-vt2/2a2=41m5t/sF/N42400-20610121.1.質(zhì)量為質(zhì)量為1kg1k