用牛顿运动定律解决问题.ppt

牛顿运动定律的应用,清水六中 李志科,运用牛顿运动定律解决动力学的两类问题,1、已知物体的受力情况，确定物体的运动情况,2、已知物体的运动情况，求解物体的受力情况,已知物体的受力情况，确定物体的运动情况,已知物体的受力情况,求得a,据,例1、一静止在水平地面上的物体，质量是2千克，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水 平地面的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。,竖直方向：没有发生位移，没有加速度，且只受两个力的作用，即：重力G和支持力F 则 F合=0,水平方向:因为在力6.4N的作用下向右运动，故发生了位移，有加速度，其受力为向右的力F1和向左的力F2即F合0,受力分析思路,解 题 步 骤,解：已知F1=6.4N，F2=4.2N， 则 合力F=F1-F2=6.4-4.2=2.2N,由牛顿第二定律F=ma可得加速度a=F/m,即：,a=F/m=2.2/2 m/s =1.1m/s,2,2,由运动学公式可知：,V =at=1.14m/s=4.4m/s,t,S=1/2at=1/21.116m=8.8m,故4s末的速度和4s内的位移分别是4.4m/s、 8.8m,巩固训练： 如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加大小F=10N与水平 方向夹角370的斜向上的拉力，使物体向右做匀加速直线运动。已知sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，求物体5s末的速度及5s内的位移。,问：a.本题属于那一类动力学问题？,b.物体受到那些力的作用？这些力关系如何？,c. 物体应作什么运动？,解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个力，受力示意图如图所示。,其中F1是力F沿水平方向的分力，,由F合ma得,第5s末的速度：,5s内的位移：,处理第一类问题的基本方法：,A、对物体进行受力分析并画出示意图。,B、求出合力，利用牛顿第二定律求出物体的加速度。,C、利用运动学公式确定物体的运动情况。,已知物体的运动情况，求解物体的受力情况,已知物体的运动情况,求得物体的受力情况,例2：一滑雪的人，质量m=75kg，以V=2m/s的初速度沿山坡匀加速的下滑，山坡的倾角=30， 在t=5s的时间内滑下的路程s = 60m，求滑雪人受到的阻力（包括滑动摩擦和空气阻力）,具体分析思路,在y轴方向上： 没有发生位移、 没有加速度。 而 正方向有力F2； 负方向有力G2。 则 F合=0,在X轴方向上： 发生了位移、 有加速度。 即 F合0=ma 故 F合=G1F1=ma,解题过程,已知:V=2m/s, S=60m, t=5s, =30, m=75 求： 滑雪人受到的阻力,解：因为人沿斜面下滑，则在斜面方向有： S=V0t+ 1/2at2 则,a= 2(s-V0t)/t2 =4m/s2,滑雪人所受的阻力可由牛顿第二定律 F合=G1F1=ma 求得,F1=G1ma =mgsinma =67.5 N,故其所受阻力为67.5牛顿,巩固训练：如图所示，质量m=2Kg的物体静止在光滑的水平地面上，现对物体施加与水平方向夹角370的斜向上的拉力F作用，使物体向右做匀加速直线运动。已知,sin370=0.6,cos370=0.8取g=10m/s2，第5s末的速度为20m/s,求拉力F的大小。,问：a. 本题属于那一类动力学问题？,b. 物体应作什么运动？,解：设向右为正方向，以物体为研究对象，物体受3个 力，受力示意图如图所示,小车由静止开始加速度前进，,有,水平方向有：,处理第二类问题的基本方法,A、根据物体 的运动情况对物体运用运动学公式求出加速度,B、对物体进行受力分析并画出力的示意图,C、根据牛顿第二定律求出合力,D、结合物体受力分析求出所求受力情况,小结：,本节课我们主要学习了用运用牛顿运动定律解决两类问题，一类是：已知受力求运动；一类是：已知运动求受力。其中加速度作为求解这两类动力学问题的桥梁。,如图所示，质量m=2Kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面的滑动摩擦因数0.25。现对物体施加与水平方向夹角370的斜向