用牛顿运动定律解决实际问题(一).ppt

,第四章 牛顿运动定律,第六节、用牛顿定律解决问题（一）,力是改变物体运动状态的原因，并不是维持物体运动的原因,反映了力和运动的关系,反映了物体之间的相互作用规律,牛顿运动定律的复习,力是产生加速度的原因,牛顿第一定律（惯性定律）,牛顿第二定律（F=m a）,牛顿第三定律（作用力和反作用力定律),惯性物体本身固有的属性,两类问题：,牛顿运动定律的应用(1), 已知物体的运动情况，确定物体受力。, 已知物体受力的情况，确定物体运动。,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。,思考：求速度 ，位移,物体做何种运动？,是不是我们熟悉的某种运动呢？,一、已知物体受力的情况，确定物体运动。,加速度呢？怎么求？,初速度为零,牛顿第二定律,情景分析,一、确定研究对象;,二、受几个力的作用？,三、合力沿什么方向？大小是多少？,受力分析,水平方向：F=F拉f =2.2 N 竖直方向：FNG =0,解：,v at1.1 4 m/s4.4 m/s,FF拉f= 6.4-4.2 N=2.2 N,根据牛顿第二定律Fm a 得：,已知:F拉6.4N , f=4.2N,m2kg,t=4s,V0 =0 求 V 和 X,由物体受力分析得：,根据运动学公式得：,一个原来静止的物体，质量是2kg，受到两个大小都是50N且互成60角的力的作用，此外没有其他的力，3s末这个物体的速度是多大？3s内物体发生的位移是多少？,练习,(平行四边形法则),二力合成,解：,a = m/s2=43.3 m/s 2,86.6,2,v at43.3 3m/s129.9 m/s,1,2,1,2,x at2 43.33 2 m194.85 m,F86.6 N,根据牛顿第二定律Fm a 得：,已知：F1F2=50N,m2kg ,t=4s. 求 V 和 X,由平行四边形法则得：,根据运动学公式得：,若物体受到三个或三个以上的不同方 向作用力时，采用什么方法求合力呢？ 正 交 分 解 法 坐标系的建立原则： （1）尽量多的力在坐标轴上； （2）X轴正方向为加速度方向。,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。,二、已知物体的运动情况，确定物体受力。,思考：如何求阻力，受哪些力？,受力分析,合力沿什么方向？,合力沿斜面向下,受力方向复杂，如何求合力?,建立如图所示的直角坐标系正交分解,Y,X,X：Gx f =ma Y：FNGY =0,解：,Gx= Gsin ,FGxfm a ,由运动学公式 xv0 t at2 得:,( f 方向沿斜面向上 ),1,2,Y,X,根据牛顿第二定律Fm a 得：,f67.5 N,以加速度方向为正方向,已知：V0=2 m/s ,m75kg, t=5s ,X=60m 求 f,t2,练习,一质量为0.2 kg的物体在一水平拉力作用下沿某一水平面做匀速运动，速度是1 m/s。已知物体与水平面间的动摩擦因数是0.2，当该拉力增大到4 N时，作用3 s末的速度大小是多少？,（g取10m/s2）。,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 + 1/2 a t2 ,v2v02 = 2 a x 等）中，均包含有一个共同的物理量加速度a 。 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。,应用牛顿运动定律解题的一般步骤,解题思路： 确定研究对象,力的合成与分解,F= m a,运动学公式,受力情况,合力F,a,运动情况,1、在分析研究对象的受力情况时，请画出研究对象的受力示意图。 2