高中物理-應(yīng)用牛頓定律解決問題課件-新人教版必修1

用牛頓定律解決問題第一頁，編輯于星期五：十一點十三分?！ｎD第二定律的兩類根本問題1、受力情況求運動情況。2、運動情況求受力情況。受力情況受力分析，畫受力圖處理受力圖，求合力aF=ma運動情況〔svta)運動學(xué)規(guī)律初始條件※解題思路：第二頁，編輯于星期五：十一點十三分。例1：一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，物體與水平地面間的滑動摩擦力是4.2N。求物體4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。第三頁，編輯于星期五：十一點十三分。解：物體的受力如以以下圖：4s內(nèi)的位移FNGfa（正）由圖知：F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N由牛頓第二定律：4s末的速度由運動學(xué)公式：第四頁，編輯于星期五：十一點十三分。例2：如圖，質(zhì)量為2kg的物體靜止在水平地面上，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2，現(xiàn)對物體施加一個大小F=5N、與水平方向成θ=370角的斜向上的拉力(如圖)，：g=10m/s2,求：〔1〕物體在拉力的作用下4s內(nèi)通過的位移大小〔2〕假設(shè)4s后撤去拉力F，那么物體還能滑行多遠(yuǎn)？Fθ第五頁，編輯于星期五：十一點十三分。解：加速階段：物體m受力如圖，建立圖示直角坐標(biāo)系把F分解為F1、F2〔如圖〕那么：F1=Fsin370=3N,F2=Fcos300=4NθN1Gf1FF1F2xy由牛頓第二定律，得：水平方向：F2-f1=ma1①豎直方向：F1+N1-G=0②又f1=μN1③由①②③得：第六頁，編輯于星期五：十一點十三分。減速階段：物體m受力如圖，以運動方向為正方向

由牛頓第二定律得：-f2=μmg=ma2故a2=-μg=-0.2×10m/s2=-2m/s2GN2f2aV（正）又v=a1t1=0.3×4m/s=1.2m/s，vt=0由運動學(xué)公式vt2-v02=2as2，得：物體的滑行距離第七頁，編輯于星期五：十一點十三分?！鶓?yīng)用牛頓運動定律解題的一般步驟：1、明確研究對象和研究過程2、畫圖分析研究對象的受力和運動情況；〔畫圖很重要，要養(yǎng)成習(xí)慣〕3、進(jìn)行必要的力的合成和分解,并注意選定正方向4、根據(jù)牛頓運動定律和運動學(xué)公式列方程求解；5、對解的合理性進(jìn)行討論第八頁，編輯于星期五：十一點十三分。例3:一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡勻加速地滑下，山坡的傾角θ=300，在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑動摩擦力和空氣阻力)。第九頁，編輯于星期五：十一點十三分。解：對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，如下因為：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿鈄面向下方向為正G2G1mgNf那么：根據(jù)運動學(xué)公式：求得a=4m/s2再由牛頓第二定律可得：第十頁，編輯于星期五：十一點十三分。例4：質(zhì)量為100t的機(jī)車從停車場出發(fā)，經(jīng)225m后，速度到達(dá)54km/h，此時，司機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī)，讓機(jī)車進(jìn)站，機(jī)車又行駛125m才停止在站上。設(shè)運動阻力不變，求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力。第十一頁，編輯于星期五：十一點十三分。解：火車的運動情況和受力情況如以以下圖加速階段：v0=0,vt=54km/h=15m/s,s1=225mS1=225mV0=0S2=125mV1=15m/sV3=0FNGfGNfa(正）加速運動a減速運動V（正）由運動學(xué)公式：第十二頁，編輯于星期五：十一點十三分。由牛頓第二定律得：減速階段：以運動方向為正方向v2=54km/h=15m/s，s2=125m，v3=0故由牛頓第二定律得：-f=ma2故阻力大小f=-ma2=-105×(-0.9)N=9×104N因此牽引力F=f+ma1=〔9×104+5×104〕N=1.4×105N第十三頁，編輯于星期五：十一點十三分。求解兩類問題的根本思路：牛頓第二定律反映的是---加速度、質(zhì)量、以及合外力的關(guān)系，而加速度又是運動的特征量，所以說加速度是聯(lián)結(jié)力和運動的紐帶和橋梁，是解決動力學(xué)問題的關(guān)鍵。運動學(xué)基本公式物體的運動情況物體的受力情況牛頓第二定律加速度第十四頁，編輯于星期五：十一點十三分。例5、木塊質(zhì)量為8kg，放在水平地面上，在2N的水平恒力作用下從靜止開始運動，經(jīng)5s，位移為2.5m。求〔1〕木塊運動的加速度〔2〕摩擦力的大小〔3〕假設(shè)拉力作用10s后撤去，木塊還能滑行多遠(yuǎn)？第十五頁，編輯于星期五：十一點十三分。例6.質(zhì)量為m＝2kg的小物塊以v0=8m/s的初速度沿斜面向上滑動，如以