5.牛頓運動定律的應(yīng)用 (3)

1、用牛頓運動定律解決問題保定市徐水區(qū)第一中學(xué)薛斐一、牛頓運動定律第二定律：物體加速度的大小跟所受到的作用力成正比，跟它的質(zhì)量成反比； 加速度方向跟作用力方向相同。復(fù)習(xí)：公式: F=ma第三定律：兩個物體之間的作用力和反作用力總是大小相等，方向相反，作用在一條直線上。第一定律：一切物體總保持勻速直線運動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)，除非作用在它上面的力迫使它改變這種狀態(tài)。二、運動學(xué)公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：x= vot +at2導(dǎo)出公式：v 2 vo 2 =2ax例1. 一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N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4.2N。

2、求物體4s末的速度和4s內(nèi)的位移。F 由牛頓第二定律可得: F - f= ma4s末的速度4s內(nèi)的位移解：mgFNFf如圖，物體受力分析例1. 一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在6.4N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4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)的位移。拓展一：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2Kg，在6.4N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(shù)為0.25，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)的位移。（g=10m/s2） 4s末的速度FN = mg解：物體受力分析如圖所示由牛頓第二定律可得: F- FN= ma拓展一： 一個靜

3、止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2Kg，在6.4N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(shù)為0.25，求物體在4 s末的速度和4 s內(nèi)的位移。4s內(nèi)的位移mgFNFf拓展二：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2Kg，在6.4N的拉力F作用下沿水平地面向右運動。已知F與水平地面的夾角為370，物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.25，求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。 F370解：物體受力分析如圖所示4s末的速度由牛頓第二定律，可得:Fcos-FN=maFNmgFfFN+Fsin=mg拓展二：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是2Kg，在6.4N的拉力

4、F作用下沿水平地面向右運動。已知F與水平地面的夾角為370，物體與地面的動摩擦因數(shù)為0.25，求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。cos37=0.8，g=10m/s2。 4s內(nèi)的位移一、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)或求出物體的速度、位移等。 基本思路：先分析物體受力情況求合力，據(jù)牛頓第二定律求加速度，再用運動學(xué)公式求所求量(運動學(xué)量)。物體運動情況運動學(xué)公 式加速度 a牛頓第二定律物體受力情況二、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(xué)量）已知的條件下，要求得出物體所受的力或者

5、相關(guān)物理量（如動摩擦因數(shù)等）。 基本思路：先分析物體的運動情況，據(jù)運動學(xué)公式求加速度，再在分析物體受力情況的基礎(chǔ)上，用牛頓第二定律列方程求所求量(力).物體運動情況運動學(xué)公 式加速度 a牛頓第二定律物體受力情況思路： 已知運動情況求受力。應(yīng)先求出加速度a，再利用牛頓第二定律F合=ma，求滑雪人受到的阻力。例2. 一個滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以v0 = 2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在 t = 5s的時間內(nèi)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）。12mgFNf例2.一個滑雪的人，質(zhì)量m= 75Kg，以v0 =2m/s的初速度沿山坡勻加速滑

6、下，山坡的傾角= 30o，在 t = 5s的時間內(nèi)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）。 根據(jù)運動學(xué)公式：xv0t at2 得： 解： 對人進(jìn)行受力分析，如圖所示. 根據(jù)牛頓第二定律，得： mgsinF阻ma 代入數(shù)值，解得：F阻67.5N 即：人受到的阻力是67.5N,方向沿山坡向上.變式訓(xùn)練：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直線沖上一傾角為30的山坡，從剛上坡即開始計時，至3.8s末，滑雪者速度變?yōu)?。如果雪橇與人的總質(zhì)量為m=80kg，求雪橇與山坡之間的摩擦力為多少？g=10m/s2 .fmgFN對滑雪者受力分析，如圖所示聯(lián)立，代入數(shù)據(jù)，解得解:根據(jù)牛頓第二定

7、律，可得變式訓(xùn)練：滑雪者以v0=20m/s的初速度沿直線沖上一傾角為30的山坡，從剛上坡即開始計時，至3.8s末，滑雪者速度變?yōu)?。如雪橇與人的總質(zhì)量為m=80kg，求雪橇與山坡間的摩擦力為多少？ g=10m/s2一、 從受力確定運動情況二、從運動情況確定受力 物體運動情況運動學(xué)公 式加速度 a牛頓第二定律物體受力情況物體運動情況運動學(xué)公 式加速度 a牛頓第二定律物體受力情況動力學(xué)的兩類基本問題加速度a是聯(lián)系力和運動的橋梁 牛頓第二定律公式(F=ma)和運動學(xué)公式(勻變速直線運動v=v0+at, x=v0t+at2/2, v2v02=2ax等)中，均包含有一個共同的物理量加速度a。 由物體的受

8、力情況，用牛頓第二定律可求加速度，再由運動學(xué)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，用運動學(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。 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(guān)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解決問題的關(guān)鍵。 解題步驟： (1)確定研究對象；(2)分析受力情況和運動情況，畫示意圖(受力和運動過程)；(3)用牛頓第二定律或運動學(xué)公式求加速度； (4)用運動學(xué)公式或牛頓第二定律求所求量。動力學(xué)問題的求解 1.我國運動員何雯娜獲得2008年奧運會蹦床比賽的冠軍。已知何雯娜的體重為49kg，設(shè)她從3.2m高處自由下落后與蹦床的作用時間為1.2s，離開蹦床后上升的高度為5m，試求她對蹦床的平均作用力？ （