高一物理用牛頓定律解決問題1.ppt

用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(一),例1.一靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng).物體與地面間的摩擦力為4.2N.求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移.,解析:以該物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示:,m/s2=1.1m/s2,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式:,v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s,=8.8m,建立如圖所示直角坐標(biāo)系,在x軸方向上F合=F-f=ma,得加速度:,變式1.一靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體在4s內(nèi)發(fā)生的位移為8.8m.求物體與地面間的摩擦力及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).,解析:物體受力恒定,所以物體做初速為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:,=1.1m/s2,根據(jù)牛頓第二定律:,分析物體受力得合力為:,所以得:,=4.2N,動(dòng)摩擦因數(shù)為:,=0.21,由f=FN得:,例1.一靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng).物體與地面間的摩擦力為4.2N.求物體在4s末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移.,變式1.一靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),物體在4s內(nèi)發(fā)生的位移為8.8m.求物體與地面間的摩擦力及物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).,對(duì)比歸類:兩類問題,解析:以該物體為研究對(duì)象,其受力情況如圖所示:,m/s2=1.1m/s2,由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式:,v=v0+at=1.14m/s=4.4m/s,=8.8m,建立如圖所示直角坐標(biāo)系,在x軸方向上F合=F-f=ma,得加速度:,從受力確定運(yùn)動(dòng)學(xué)參量解題步驟：,1.確定研究對(duì)象,并對(duì)該物體進(jìn)行受力分析,畫出受力示意圖; 2.根據(jù)力的合成與分解法,求出物體所受的合力; 3.根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出加速度; 4.結(jié)合給定的運(yùn)動(dòng)學(xué)參量,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求未知量并加以討論.,從運(yùn)動(dòng)確定受力解題步驟：,1.確定研究對(duì)象,結(jié)合給定的運(yùn)動(dòng)學(xué)參量,選擇運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求加速度; 2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析,畫出受力示意圖; 3.根據(jù)力的合成與分解法,表示出物體所受的合力; 4.根據(jù)牛頓第二定律列方程,求出未知力.,變式2.一靜止在水平地面上的物體,質(zhì)量為2kg,在6N的水平拉力作用下沿水平地面向右運(yùn)動(dòng)(物體與地面間的摩擦力為4N),4s末撤掉水平拉力.求撤掉水平拉力后4s內(nèi)物體發(fā)生的位移.,答案:4m,警示:注意“剎車”陷阱,例2.一滑雪的人,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=300,在t=5s的時(shí)間內(nèi)滑下的路程x=60m,求滑雪人受到的阻力.(g=9.8m/s2),67.5N,例3.在光滑的水平面上,一質(zhì)量為0.2kg的物體在1N的水平拉力作用下由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s后將此力換為相反方向的1N的力,再過2s將力的方向再反過來這樣力的大小不變,方向每過2s改變一次,求經(jīng)過30s物體的位移.,150m,一題多解,小結(jié):加速度a-橋梁,分類： 1.已知受力，確定運(yùn)動(dòng)情況； 2.已知運(yùn)動(dòng)情況，確定受力。,受力分析,運(yùn)動(dòng)參量,第1類,第2類,先求a,例4.如圖所示，物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面（經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變）,最后停在C點(diǎn)。每隔0.2秒通過速度傳感器測(cè)得物體瞬時(shí)速度如下表，求： (1)斜面的傾角；（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(3)0.6s時(shí)的速度,解析：（1）物體在光滑斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由前三列數(shù)據(jù)得：,m/s2,=5 m/s2,在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)重力沿斜面分力產(chǎn)生加速度，所以a1=gsin，得=300,（2）物體在水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，由后兩列數(shù)據(jù)得：,m/s2,由a2=g得：,例5.如圖所示，直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火，懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角1=450.直升機(jī)取水后飛往火場,加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a=1.5m/s2,懸索與豎直方向的夾角2=140.如果空氣阻力大小不變，且忽略懸索的質(zhì)量，試求水箱中水的質(zhì)量M.（g=10m/s2;sin140=0.242;cos140=0.970),4500kg,火場,水源,v,v,例6.固定光滑細(xì)桿與地面成一定傾角,在桿上套一個(gè)光滑小環(huán),小環(huán)在沿桿方向的推力作用下向上運(yùn)動(dòng),推力F與小環(huán)速度v隨時(shí)間變化規(guī)律如圖所示,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小環(huán)的質(zhì)量;(2)細(xì)桿與地面的夾角.,t/s,1kg;300,解析:由速度時(shí)間圖象得:物體在前2s的加速度a=0.5m/s2;2s后物體做勻速直線運(yùn)動(dòng).,分析小環(huán)受力，由牛頓第二定律得小環(huán)前2s有 ：mgsingma,2s后小環(huán)受力平衡： mgsing,把.，帶入上兩式得：m=1kg, =300,例7.在傾角為的長斜面上有一帶風(fēng)帆的滑塊從靜止開始沿斜面下滑,滑塊質(zhì)量為m,它與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為,帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度大小成正比,即Ff=kv.(1)寫出滑塊下滑的加速度的表達(dá)式;(2)寫出滑塊下滑的最大速度的表達(dá)式;(3)若m=2kg,g=10m/s2, =300,滑塊從靜止開始沿斜面下滑的速度圖線如圖,圖中直線是t=0時(shí)速度圖線的切線,由此求出和k的值.,解析:以滑塊為研究對(duì)象, 其受力如圖所示:,(1)建立垂直和平行于斜面的直角坐標(biāo)系，由牛頓第二定律得：mgsin -Ff-f=ma, 把f=FN=mgcos, Ff=kv, 帶入上式得： a=gsin -gcos-kv/m,(2)分析上式得：隨速度增大滑塊的加速度減小，當(dāng)其加速度為零時(shí)，速度最大，所以最大速度為： vmax=mg(sin-cos)/k,(3)由速度時(shí)間圖象得: t=0時(shí),v=0,加速度a=3m/s2； t=4s時(shí),v=m/s,加速度a=， 把v=0,a=3m/s2;v=m/s ,a=分別帶入第一式聯(lián)立解得k=3;,8.光滑水平面上放置緊靠在一起的兩木塊A、B，質(zhì)量分別為2kg和8kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在