物理必修ⅰ滬科牛頓運(yùn)動(dòng)定律案例分析概要學(xué)習(xí)教案

1、物理必修物理必修滬科牛頓滬科牛頓(ni dn)運(yùn)動(dòng)定律案例運(yùn)動(dòng)定律案例分析概要分析概要第一頁，共22頁。 已知物體已知物體(wt)(wt)的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體的運(yùn)動(dòng)情況，確定物體(wt)(wt)受力情況。受力情況。 已知物體受力的情況，確定物體運(yùn)動(dòng)情況。已知物體受力的情況，確定物體運(yùn)動(dòng)情況。第1頁/共22頁第二頁，共22頁。質(zhì)量為質(zhì)量為20kg的物體若用的物體若用20N的水平力牽引它，剛好的水平力牽引它，剛好能在水平面上能在水平面上(min shn)勻速前進(jìn)。求：勻速前進(jìn)。求：（1）若改用）若改用50N拉力沿與水平方向成拉力沿與水平方向成370的夾角斜的夾角斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面

2、上上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上(min shn)前進(jìn)前進(jìn)2.3m時(shí)，它的速度多大？時(shí)，它的速度多大？ （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3秒鐘，物秒鐘，物體的速度多大？體的速度多大？1、物體剛好能在水平面上勻速前進(jìn)，、物體剛好能在水平面上勻速前進(jìn)，可以求什么？可以求什么？2、求速度，物體做什么運(yùn)動(dòng)？怎么、求速度，物體做什么運(yùn)動(dòng)？怎么去求？去求？第2頁/共22頁第三頁，共22頁。解：用水平解：用水平(shupng)力力拉物體時(shí)，做勻速直線運(yùn)拉物體時(shí)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，受力如圖（動(dòng)，受力如圖（1）：）：由平衡條件得由平衡條件得FN1=G (1)Ff1=F1 (2

3、)又又Ff1=FN1 (3)由（由（1）（）（2）（）（3）得）得 =0.1GFN1F Ff1 f1F1（1）當(dāng)用斜上方的拉力時(shí)，）當(dāng)用斜上方的拉力時(shí)，物體物體(wt)做勻加速直線運(yùn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，受力如圖（動(dòng)，受力如圖（2）由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得FN2+F2sin370=G (4)F2cos370-Ff2=ma1 (5)又又Ff2=FN2 （6)由（由（4）（）（5）(6)得得 a1=1.15m/s2由由 得得v=2.3m/s（1）GFN2F Ff2 f2F2F2xF2yaxv22（2）撤去拉力后，物體做）撤去拉力后，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。受力如勻減速直線運(yùn)動(dòng)。受力如圖（圖（3）

4、由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得Ff1=ma2 (7)由（由（1）（）（3）（）（7）得）得a2=1m/s2又當(dāng)又當(dāng)v=0時(shí)，由時(shí)，由v0=at得得t=2.3s,即經(jīng)過即經(jīng)過(jnggu)3秒鐘，物體的速度為秒鐘，物體的速度為0.GFN1F Ff1 f1第3頁/共22頁第四頁，共22頁。一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量一個(gè)滑雪的人，質(zhì)量(zhling)m(zhling)m75kg75kg，以，以v0v02m/s2m/s的初速度沿山坡的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角勻加速滑下，山坡的傾角3030，在在t t5s5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x x60m60m，求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻

5、力。（g g取取10m/s10m/s2 2）。）。第4頁/共22頁第五頁，共22頁。受力分析受力分析(fnx) 合力沿什么合力沿什么(shn me)(shn me)方向？方向？ 合力沿斜面向下合力沿斜面向下 受力方向復(fù)雜，如何受力方向復(fù)雜，如何求合力求合力? ?建立如圖所示的直建立如圖所示的直角坐標(biāo)系角坐標(biāo)系正交正交分解分解 G GY YG GX Xf fF FN NYXX：Gx f f =maY：FNGY =0第5頁/共22頁第六頁，共22頁。解：解：G Gx x= = Gsinsin F FG Gx xf fm m a a 由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(gngsh) x(gngsh) xv0

6、tv0 t at2 at2 得得a a t t2 22 2（x x v v0 0t t）由由得得f f Gx m m a a = = Gsinsin t t2 22 2 m m（x x v v0 0t t）( f ( f 方向沿斜面方向沿斜面(ximin)(ximin)向上向上 ) ) G GY YG GX Xf fF FN NYX根據(jù)牛頓第二根據(jù)牛頓第二(d r)(d r)定律定律F Fm a m a 得：得：f f75 75 N N以加速度方向?yàn)檎较蛞约铀俣确较驗(yàn)檎较蛞阎阂阎篤 V0 0= 2 m/s , m= 2 m/s , m75kg , t=4s ,X=60m 75kg ,

7、t=4s ,X=60m 求求 f f第6頁/共22頁第七頁，共22頁。第7頁/共22頁第八頁，共22頁。答案答案(d n)(d n)2.5 m/s22.5 m/s2第8頁/共22頁第九頁，共22頁。解題解題(ji t)(ji t)思路：思路：確定研究對(duì)象確定研究對(duì)象力的合成力的合成(hchng)(hchng)與與分解分解F F= m a= m a運(yùn)動(dòng)學(xué)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式公式受力情況受力情況合力合力F Fa a運(yùn)動(dòng)情況運(yùn)動(dòng)情況特別提示：特別提示：第9頁/共22頁第十頁，共22頁。圖圖 3 3第10頁/共22頁第十一頁，共22頁。第11頁/共22頁第十二頁，共22頁。第12頁/共22頁第十三頁，共22頁。圖圖 4 4課堂練習(xí)課堂練習(xí)第13頁/共22頁第十四頁，共22頁。第14頁/共22頁第十五頁，共22頁。答案答案(d n)(d n)見解析見解析第15頁/共22頁第十六頁，共22頁。圖圖 10102.第16頁/共22頁第十七頁，共22頁。3、第17頁/共22頁第十八頁，共22頁。答案答案(1)(1)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)(ji s yn dn)(ji s yn dn)最后勻速最后勻速 5.94 m/s 5.94 m/s(2)5.4 m/s2(2)5.4 m/s2第18頁/共22頁第