广西宾阳中学高一物理《46用牛顿运动定律解决问题(一)》.ppt

6 用牛顿运动定律解决问题（一）,1.能运用牛顿运动定律解答一般的动力学问题。 2.理解运用牛顿运动定律解题的基本方法，即首先对研究对象进行受力和运动情况的分析，然后用牛顿运动定律把二者联系起来。 3.在分析解题过程中学习体会可以采取一些具体有效的方法，比如建立恰当的坐标系进行解题等。,一、 从物体的受力确定运动情况,（1）已知受力确定运动情况的基本思路,运动学公式,受力分析 及正交分解,（2）已知受力确定运动情况的解题步骤 确定研究对象，对研究对象进行受力分析，并画出物体的受力示意图。 根据力的合成与分解的方法，求出物体所受的合力（包括大小和方向）。 根据牛顿第二定律列方程。求出物体的加速度。 结合给定的物体运动的初始条件，选择运动学公式，求出所需的运动参量。,例1.一个静止在水平面上的物体，质量是2kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力为4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移?,问题： 1.物体的受力情况如何？ 2.物体所受的合力如何？,F,FN,F1,解析：竖直方向：,合力为零，加速度为零。,水平方向：,大小：F合=F F1 ；方向与拉力F方向相同,3.物体的运动情况中已知哪些量？要求末速度和位移，还差什么量？,4.如何求加速度？,借助于牛顿第二定律F合=ma，利用合力来求加速度。,5.本题的解题思路如何？,先受力分析求出合力，再用牛顿第二定律求出加速度，最后用运动学公式求解。,（1）从运动情况确定受力的基本思路,如果已知物体的运动情况，根据运动学公式求出物体的加速度，再根据牛顿第二定律就可以确定物体所受的力。,二、从物体的运动情况确定受力,运动学公式,受力情况,说明：求解动力学的两类问题，其中，受力分析是基础，牛顿第二定律和运动学公式是工具，加速度是桥梁。,（2）从运动情况确定受力的解题步骤 确定研究对象，对研究对象进行受力分析和运动分析，并画出物体的受力示意图； 选择合适的运动学公式，求出物体的加速度； 根据牛顿第二定律列方程，求出物体所受的合力； 根据力的合成与分解的方法，由合力求出所需的力。,例2.一个滑雪的人，质量m=75kg，以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下，山坡的倾角=30o，在t=5s的时间内滑下的路程x=60m，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦和空气阻力）。 思路：已知运动情况求受力。应先求出加速度a，再利用牛顿第二定律F合=ma求滑雪人受到的阻力。,分析： 第一步求a 因为v0=2m/s， x=60m，t=5s 据公式 求得a=4m/s2,x=v0t+ at2,第二步 求F合、阻力 要对人进行受力分析画受力图，,解：根据运动学公式：xv0t at2 得： 代入已知量得：a4m/s2 对人进行受力分析，建立坐标系， 根据牛顿第二定律Fma，得： mgsinF阻ma 即：F阻mgsinma 代入数值得：F阻67.5N 即：滑雪人受到的阻力是67.5N。,扩展问题1：如果忽略空气阻力作用，求滑雪板与雪面间动摩擦因数多大?,扩展问题2：如果坡长只有60m，下端是水平雪面，滑雪者在水平面上还能滑多远？,扩展问题3：如果下坡后立即滑上一个30的斜坡。请问滑雪者最高能上升多高？,加速度a是联系力和运动的桥梁 牛顿第二定律公式(F=ma)和运动学公式(匀变速直线运动公式v=v0+at, x=v0t+at2/2,v2v02=2ax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，用牛顿第二定律可求加速度，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，用运动学公式可求加速度，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，加速度始终是联系力和运动的桥梁。求加速度是解决有关力和运动问题的基本思路，正确的受力分析和运动过程分析则是解决问题的关键。,例3.某工厂用传送带传送零件，设两轮圆心的距离为11m，传送带与零件的动摩擦因数为=0.2，传送带的速度为v=2m/s，在传送带的最左端A处，轻放一质量为m=0.2kg的零件(可视为质点)，并且被传送到右端的B处. (1)物体在传送带上做什么样的运动？ (2)物体从A到B所需的时间为多少？,解析:（1）由于零件初速度为零，传送带粗糙并足够长，故零件在滑动摩擦力的作用下先做匀加速直线运动，当零件的速度和传送带的速度相等时，零件开始做匀速直线运动。 （2）物体做匀加速运动时加速度大小为 由 知 故位移 物体做匀速运动的时间为 故物体从A到B所用的时间为 答案:（1）先做匀加速直线运动后做匀速直线运动 （2）6s,例4.光滑水平面上放置紧靠在一起的两木块A、B，质量分别为2kg和8kg，推力FA作用在A上，拉力FB作用在B上，且FA=（8-2t）N，FB=（2+2t）N，问从t=0开始到A、B脱离，A、B的共同位移是多少？,C,1.(2012金华高一检测)如图所示，A、B质量 均为m，中间有一轻质弹簧相连，A用绳悬于 O点，当突然剪断OA绳时，关于A物体的加速度， 下列说法正确的是（ ） A.0 B.g C.2g D.无法确定,2.某质量为1 100 kg的汽车在平直路面试车,当达到 100 km/h的速度时关闭发动机,经过70 s停下来,汽车受到 的阻力是多大?重新起步加速时牵引力为2 000 N,产生的加 速度应为多大?（假定试车过程中汽车受到的阻力不变）. 【解析】在试车阶段关闭发动机后做匀减速直线运动. v0=100 km/h=27.8 m/s. 由运动学公式v=v0+at得 负号表示加速度的方向与速度的方向相反.,汽车受到的阻力: f=ma=1 1000.397 N=437 N 在重新起步并加速时,汽车受力如图所示.根据牛顿第二 定律得 F-f=ma 故 加速