湖南省隆回县第二中学高中物理 4.6 用牛顿运动定律解决问题一（课时1)课件 新人教版必修1.ppt

4 6用牛顿运动定律解决问题 一 第一课时 学习目标 1 应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法 2 物体的受力分析及运动情况分析 3 正交分解法的应用 一 牛顿第二定律 1 内容 物体的加速度跟所受 成正比 跟 成反比 加速度方向跟合力方向 自主学习 2 公式 合力 物体质量 相同 f ma 注意 1 同时性 2 同向性 二 运动学公式 速度公式 位移公式 导出公式 v vo at x vot at2 2 vt2 vo2 2ax 牛顿第一定律 惯性定律 反映了力是物体 改变的原因 并不是维持物体运动的原因惯性 物体本身固有的属性 牛顿第二定律 f合 ma 反映了 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 规律 牛顿运动定律的意义 力是产生加速度的原因 三 运动状态 力与运动 相互作用 牛顿第二定律确定了运动和力的关系 使我们能够把物体的运动情况与受力情况联系起来 因此 它在天体运动的研究 车辆的设计等许多基础科学和工程技术都有广泛的应用 6用牛顿运动定律解决问题 一 科技工作者能准确预测卫星的运行轨道 着地点 正是利用了牛顿运动定律中的力和运动的关系 由于目前知识的局限 这里让我们先从最简单的例子入手 体会这类问题的研究方法 6用牛顿运动定律解决问题 一 一 从受力确定运动情况 已知物体受力情况确定运动情况 指的是在受力情况已知的条件下 要求判断出物体的运动状态或求出物体的速度 位移等 处理这类问题的基本思路是 先分析物体受力情况 据牛顿第二定律 再用运动学公式 运动学量 求合力 求加速度 求所求量 2 由牛顿第二定律求出加速度 1 对物体进行受力分析 建立坐标系 通常使运动在一个坐标轴的方向上 将合力求出来 3 根据运动学的规律确定物体的运动情况 从受力确定运动情况 第一类动力学问题的解题步骤 例题1一个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内的位移 问 l 本题研究对象是谁 它共受几个力的作用 物体所受的合力沿什么方向 大小是多少 2 本题要求计算位移和速度 而我们只会解决匀变速运动问题 这个物体的运动是匀变速运动吗 依据是什么 3 本题属于哪类动力学问题 已知受力情况求运动情况 例题1一个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内的位移 拓展 1 求物体与地面间的动摩擦因数为 多大 2 本题中若将f大小不变 方向改为与水平方向夹角为30o 则f变了没有 画出受力分析图 并求出物体在4s末的速度和4s内的位移 例题2 质量为 5kg的物体在与水平面成37 角的拉力f为10n的力的作用下 沿着水平桌面向右做匀加速直线运动 经过一段距离 速度由5m s变为7m s 已知物体与桌面的摩擦力大小为5n 求物体通过的距离 cos37 0 8 sin37 0 6 情景分析 v0 5m s vt 7m s 受力分析 已知 m 1 5kg f 5n g 10m s2f 10n 37 vt 7m sv 5m s求 s 解答过程 解 物体受到四个力的作用 如图所示 由于物体沿水平面运动 固建立如图所示的直角坐标系x轴方向 fcos f f合y轴方向 fsin f支 mg解此方程组可得 f合 3n所以 a f合 m 2m s2又由公式 s vt2 vo2 2a解得 s 6m 目标检测 放在水平地面上的一物块 受到方向不变的水平推力f的作用 f的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图 取重力加速度g 10m s2 由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数 分别为 a m 0 5kg 0 4b m