用牛顿运动定律解决问题(一)1.ppt

第四章 牛顿运动定律,6、牛顿运动定律的应用（一）,牛顿第一定律（惯性定律） 反映了力是物体运动状态改变的原因，并不是维持物体运动状态的原因 惯性物体本身固有的属性,牛顿第二定律（F合=m a） 反映了力和运动的关系,牛顿第三定律（作用力和反作用力定律) 反映了物体之间的相互作用规律,牛顿运动定律,力是产生加速度的原因,两类问题： 已知物体受力的情况，确定物体运动。 已知物体的运动情况，确定物体受力。,解题思路：,牛顿运动定律的应用,力的合成与分解,F合= m a,运动学公式,受力情况,合力F合,a,运动情况,课本例题1,一静止在水平地面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动。物体与地面间的摩擦力是4.2N。求物体在4s末的速度和4s内发生的位移。,解：,v at1.1 4 m/s4.4 m/s,F合FFf = 6.4-4.2 N=2.2 N,由F合m a 得,已知受力情况求运动情况,解：,一木箱质量为，与水平地面间的动摩擦因数为，现用斜向右下方的力推木箱，使木箱在水平面上做匀加速运动。与水平方向成角，求经过秒时木箱的速度。,练习,F2= F sin ,F1= F cos ,竖直方向：FNmg + F2 ,水平方向：F合F1Ffm a ,FfFN ,课本例题2,一个滑雪的人，质量m75kg，以v02m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角30，在t5s的时间内滑下的路程x60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。,解：,F1= Gsin ,F合F1F阻m a ,已知运动情况求受力情况,F阻 方向沿斜面向上,练习,质量为2kg的物体从高处下落，经过某一位置时的速度是5m/s，再经2s测得的速度为15m/s，求空气的平均阻力。（g10m/s2）,解：,F阻mgm a= 210 25N = 10 N,F合GF阻 = mgF阻= m a,F阻 方向竖直向上,已知v05m/s ，v15m/s ，t2s,加速度a是联系运动和力的桥梁,牛顿第二定律公式（F 合= m a）和运动学公式（匀变速直线运动：v = v0+ a t ,x = v0 t + a t2 , v2v02 = 2 a x 等）中，均包含有一个共同的物理量加速度a。 由物体的受力情况，利用牛顿第二定律可以求出加速度，再由运动学公式便可确定物体的运动状态及其变化；反过来，由物体的运动状态及其变化，利用运动学公式可以求出加速度，再由牛顿第二定律便可确定物体的受力情况。 可见，无论是哪种情况，加速度始终是联系运动和力的桥梁。求加速度是解决有关运动和力问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。,1、确定研究对象。 2、分析研究对象的受力情况，必要时画受力的示意图。 3、分析研究对象的运动情况，必要时画运动过程简图。 4、利用牛顿第二定律或运动学公式求加速度。 5、利用运动学公式或牛顿第二定律进一步求解要求的物理量。,应用牛顿运动定律解题的一般步骤,附：瞬时加速度的分析,轻绳：绳的弹力可发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，绳的弹力可以瞬时产生、瞬时改变或瞬时消失。（当绳被剪断时，绳的弹力瞬间消失）,轻弹簧：弹簧的弹力不能发生突变。当其他条件发生变化的瞬间，可以认为弹簧的弹力不变。（当弹簧被剪断时，弹簧的弹力瞬间消失）,练习,蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面