廣西賓陽中學(xué)高一物理《46用牛頓運(yùn)動定律解決問題(一)》課件.ppt

6 用牛頓運(yùn)動定律解決問題（一）,1.能運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解答一般的動力學(xué)問題。 2.理解運(yùn)用牛頓運(yùn)動定律解題的基本方法，即首先對研究對象進(jìn)行受力和運(yùn)動情況的分析，然后用牛頓運(yùn)動定律把二者聯(lián)系起來。 3.在分析解題過程中學(xué)習(xí)體會可以采取一些具體有效的方法，比如建立恰當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)系進(jìn)行解題等。,一、 從物體的受力確定運(yùn)動情況,（1）已知受力確定運(yùn)動情況的基本思路,運(yùn)動學(xué)公式,受力分析 及正交分解,（2）已知受力確定運(yùn)動情況的解題步驟 確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫出物體的受力示意圖。 根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合力（包括大小和方向）。 根據(jù)牛頓第二定律列方程。求出物體的加速度。 結(jié)合給定的物體運(yùn)動的初始條件，選擇運(yùn)動學(xué)公式，求出所需的運(yùn)動參量。,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(yùn)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)發(fā)生的位移?,問題： 1.物體的受力情況如何？ 2.物體所受的合力如何？,F,FN,F1,解析：豎直方向：,合力為零，加速度為零。,水平方向：,大?。篎合=F F1 ；方向與拉力F方向相同,3.物體的運(yùn)動情況中已知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？,4.如何求加速度？,借助于牛頓第二定律F合=ma，利用合力來求加速度。,5.本題的解題思路如何？,先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，最后用運(yùn)動學(xué)公式求解。,（1）從運(yùn)動情況確定受力的基本思路,如果已知物體的運(yùn)動情況，根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式求出物體的加速度，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的力。,二、從物體的運(yùn)動情況確定受力,運(yùn)動學(xué)公式,受力情況,說明：求解動力學(xué)的兩類問題，其中，受力分析是基礎(chǔ)，牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式是工具，加速度是橋梁。,（2）從運(yùn)動情況確定受力的解題步驟 確定研究對象，對研究對象進(jìn)行受力分析和運(yùn)動分析，并畫出物體的受力示意圖； 選擇合適的運(yùn)動學(xué)公式，求出物體的加速度； 根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體所受的合力； 根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力。,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(shí)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）。 思路：已知運(yùn)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。,分析： 第一步求a 因?yàn)関0=2m/s， x=60m，t=5s 據(jù)公式 求得a=4m/s2,x=v0t+ at2,第二步 求F合、阻力 要對人進(jìn)行受力分析畫受力圖，,解：根據(jù)運(yùn)動學(xué)公式：xv0t at2 得： 代入已知量得：a4m/s2 對人進(jìn)行受力分析，建立坐標(biāo)系， 根據(jù)牛頓第二定律Fma，得： mgsinF阻ma 即：F阻mgsinma 代入數(shù)值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。,擴(kuò)展問題1：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?,擴(kuò)展問題2：如果坡長只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上還能滑多遠(yuǎn)？,擴(kuò)展問題3：如果下坡后立即滑上一個30的斜坡。請問滑雪者最高能上升多高？,加速度a是聯(lián)系力和運(yùn)動的橋梁 牛頓第二定律公式(F=ma)和運(yùn)動學(xué)公式(勻變速直線運(yùn)動公式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。 由物體的受力情況，用牛頓第二定律可求加速度，再由運(yùn)動學(xué)公式便可確定物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化；反過來，由物體的運(yùn)動狀態(tài)及其變化，用運(yùn)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(yùn)動的橋梁。求加速度是解決有關(guān)力和運(yùn)動問題的基本思路，正確的受力分析和運(yùn)動過程分析則是解決問題的關(guān)鍵。,例3.某工廠用傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪圓心的距離為11m，傳送帶與零件的動摩擦因數(shù)為=0.2，傳送帶的速度為v=2m/s，在傳送帶的最左端A處，輕放一質(zhì)量為m=0.2kg的零件(可視為質(zhì)點(diǎn))，并且被傳送到右端的B處. (1)物體在傳送帶上做什么樣的運(yùn)動？ (2)物體從A到B所需的時(shí)間為多少？,解析:（1）由于零件初速度為零，傳送帶粗糙并足夠長，故零件在滑動摩擦力的作用下先做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)零件的速度和傳送帶的速度相等時(shí)，零件開始做勻速直線運(yùn)動。 （2）物體做勻加速運(yùn)動時(shí)加速度大小為 由 知 故位移 物體做勻速運(yùn)動的時(shí)間為 故物體從A到B所用的時(shí)間為 答案:（1）先做勻加速直線運(yùn)動后做勻速直線運(yùn)動 （2）6s,例4.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B上，且FA=（8-2t）N，F(xiàn)B=（2+2t）N，問從t=0開始到A、B脫離，A、B的共同位移是多少？,C,1.(2012金華高一檢測)如圖所示，A、B質(zhì)量 均為m，中間有一輕質(zhì)彈簧相連，A用繩懸于 O點(diǎn)，當(dāng)突然剪斷OA繩時(shí)，關(guān)于A物體的加速度， 下列說法正確的是（ ） A.0 B.g C.2g D.無法確定,2.某質(zhì)量為1 100 kg的汽車在平直路面試車,當(dāng)達(dá)到 100 km/h的速度時(shí)關(guān)閉發(fā)動機(jī),經(jīng)過70 s停下來,汽車受到 的阻力是多大?重新起步加速時(shí)牽引力為2 000 N,產(chǎn)生的加 速度應(yīng)為多大?（假定試車過程中汽車受到的阻力不變）. 【解析】在試車階段關(guān)閉發(fā)動機(jī)后做勻減速直線運(yùn)動. v0=100 km/h=27.8 m/s. 由運(yùn)動學(xué)公式v=v0+at得 負(fù)號表示加速度的方向與速度的方向相反.,汽車受到的阻力: f=ma=1 1000.397 N=437 N 在重新起步并加速時(shí),汽車受力如圖所示.根據(jù)牛頓第二 定律得 F-f=ma 故 加速