用牛頓運動定律解決問題(一)》

1、第5節(jié)：用牛頓運動定律解決問題(一）知識必備知識必備知識點一牛頓第二定律內(nèi)容：知識點一牛頓第二定律內(nèi)容：牛頓第二定律揭示了運動和力的關系：加速度的大小牛頓第二定律揭示了運動和力的關系：加速度的大小與物體與物體_的大小成正比，與物體的的大小成正比，與物體的_成反比；成反比；加速度的方向與物體加速度的方向與物體_的方向相同的方向相同受到的合力受到的合力質(zhì)量二、運動學公式速度公式 ：v = vo+at位移公式：x= vot +at2 /2導出公式：vt 2 vo 2 =2ax知識點二兩類基本問題知識點二兩類基本問題1 1根據(jù)受力情況確定運動情況根據(jù)受力情況確定運動情況如果已知物體的受力情況，則可由牛

2、頓第二定律求如果已知物體的受力情況，則可由牛頓第二定律求出物體的出物體的_，再根據(jù)運動規(guī)律就可以確定物體的，再根據(jù)運動規(guī)律就可以確定物體的_情況情況2 2根據(jù)運動情況確定受力情況根據(jù)運動情況確定受力情況如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學公式求出物如果已知物體的運動情況，根據(jù)運動學公式求出物體的體的_，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受，再根據(jù)牛頓第二定律就可以確定物體所受的的_，結合受力分析可求解物體受到的，結合受力分析可求解物體受到的_運動加速度加速度合力各個力例例1.一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是一個靜止在水平面上的物體，質(zhì)量是2kg，在，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右運動，物

3、體與水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平地面間的滑動摩擦力為4.2N。求物體。求物體4s末的速度和末的速度和4s內(nèi)發(fā)生的位移。內(nèi)發(fā)生的位移。問題：問題：1.物體的受力情況如何？物體的受力情況如何？受力分析如圖示：受力分析如圖示：GFNf2.物體所受的合力如何？物體所受的合力如何？豎直方向：豎直方向：合力為零，加速度為零。合力為零，加速度為零。水平方向：水平方向：大小：大?。篎合合=Ff；方向與拉力；方向與拉力F方向相同方向相同3.物體的運動情況中已知哪些量？要求末速度和位移，物體的運動情況中已知哪些量？要求末速度和位移，還差什么量？還差什么量？已知初速度已知初速

4、度VO和時間和時間t，要，要求末速度求末速度Vt和位移和位移,還差還差加速度加速度a。 =O t=4s t=? =? 4.如何求加速度？如何求加速度？借助于牛頓第二定律借助于牛頓第二定律F合合=ma，利用合力來求加速度。，利用合力來求加速度。5.本題的解題思路如何？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，先受力分析求出合力，再用牛頓第二定律求出加速度，最后用運動學公式求解。最后用運動學公式求解。解：物體受力如圖解：物體受力如圖由圖知：由圖知：F合合=Ff=ma a= 2/1 . 122 . 44 . 6smmfFsmatvvt/4 . 441 . 100mattvs

5、8 . 841 . 121212204s末的速度末的速度4s內(nèi)的位移內(nèi)的位移GFNfO思路：已知運動情況求受力。應先求出加速度思路：已知運動情況求受力。應先求出加速度a，再利用牛頓第二定律再利用牛頓第二定律F合合=ma求滑雪人受到的阻力。求滑雪人受到的阻力。解：解：第一步求第一步求a因為因為V0=2m/s，s=60m，t=5s據(jù)公式據(jù)公式求得求得a = 4m/s2例例2.一個滑雪的人，質(zhì)量一個滑雪的人，質(zhì)量m = 75Kg，以，以v0 = 2m/s的初的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角= 30o，在，在 t = 5s的時間內(nèi)滑下的路程的時間內(nèi)滑下的路程x =

6、60m，求滑雪人受到的阻，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空氣阻力）。力（包括摩擦和空氣阻力）。2021attV 人人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合合、阻力、阻力要對人進行受力分析畫受力圖，要對人進行受力分析畫受力圖，人人)30ofGG1G2yxa第二步求第二步求F合合、阻力、阻力要對人進行受力分析畫受力圖要對人進行受力分析畫受力圖所以：所以：F合合=ma=300Nx軸方向：軸方向：F合合=G1f y軸方向：軸方向：F1G2=0滑雪人所受的阻力滑雪人所受的阻力 f=G1 F合合 =mgsin F合合 =67.5N解：解： 根據(jù)運動學公式：根據(jù)運動學公式：x xv v0 0t t

7、atat2 2 得：得： 代入已知量得：代入已知量得：a a4m/s4m/s2 2 對人進行受力分析，建立坐標系，對人進行受力分析，建立坐標系， 根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F Fmama，得：，得： mgsinmgsinF F阻阻mama 即：即：F F阻阻mgsinmgsinmama 代入數(shù)值得：代入數(shù)值得：F F阻阻67.5N67.5N即：滑雪人受到的阻力是即：滑雪人受到的阻力是67.5N67.5N。12a a2（xv0t）t2質(zhì)量為質(zhì)量為40kg的物體靜止在水的物體靜止在水平面上平面上, 當在當在400N的水平拉力作用下由的水平拉力作用下由靜止開始經(jīng)過靜止開始經(jīng)過16m時時, 速度

8、為速度為16 m/s, 求求物體受到的阻力是多少物體受到的阻力是多少?F80N用彈簧秤拉著一個物體在水平面用彈簧秤拉著一個物體在水平面上做勻速運動上做勻速運動, 彈簧秤的示數(shù)是彈簧秤的示數(shù)是0.40N. 然后然后用彈簧秤拉著這個物體在水平面上做勻變用彈簧秤拉著這個物體在水平面上做勻變速運動速運動, 測得加速度是測得加速度是0.85 m/s2, 彈簧秤的彈簧秤的示數(shù)是示數(shù)是2.10N。這個物體的質(zhì)量是多大。這個物體的質(zhì)量是多大? m=2 kg一個木箱沿著一個粗糙的斜面一個木箱沿著一個粗糙的斜面勻加速下滑，勻加速下滑， 初速度是零，經(jīng)過初速度是零，經(jīng)過5.0 s的時的時間間, 滑下的路程是滑下的路

9、程是10m, 斜面的夾角是斜面的夾角是300，求木箱和粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)。求木箱和粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)。(g取取10 m/s2)=0.48練習：練習： 蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目，跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目，一個質(zhì)量為一個質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面回到離水平網(wǎng)面5.0高處。已知運動員與高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為網(wǎng)接觸的時間為1.2，若把在這段時間內(nèi)，若把在這段時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的作用力當

10、作恒力處理，求此網(wǎng)對運動員的作用力當作恒力處理，求此力的大小（力的大?。╣取取10m/s2）。）。F = 1.5103N 質(zhì)量為質(zhì)量為20kg的物體若用的物體若用20N的水平力牽引的水平力牽引它，剛好能在水平面上勻速前進。求：它，剛好能在水平面上勻速前進。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37的夾角的夾角向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上向斜上方拉它，使物體由靜止出發(fā)在水平面上前進前進2.3m時，它的速度多大？時，它的速度多大？（2）在前進）在前進2.3m時撤去拉力，又經(jīng)過時撤去拉力，又經(jīng)過3s鐘，物鐘，物體的速度多大？體的速度多大？（3）物體總共通過多大

11、位移？（）物體總共通過多大位移？（g取取10m/s2）（1）2.3ms （2）0 （3）4.95m練習：練習：解題過程解題過程NGFf解解:對對物體物體,受力分析如圖受力分析如圖.建立建立如圖所示坐標系如圖所示坐標系.根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律.得得F合合=F- f=ma,得得a=(6.4-4.2)/2= 1.1m/ s2由由vt=at，得，得vt =1.14m/s=4.4m/s由由s= at2，得，得 s= 1.142=8.8m1212例例2.一個滑雪的人，質(zhì)量一個滑雪的人，質(zhì)量m=75kg，以，以v0=2m/s的初速度沿山坡的初速度沿山坡勻加速勻加速滑滑下，山坡傾斜角下，山坡傾斜角=300，在在t=5s的時間內(nèi)滑下的路程的時間內(nèi)滑下的路程s=60m，求滑雪人受，求滑雪人受到的到的阻力阻力（包括滑動摩擦力和空